CN106933192A - 一种液压闸式数控剪板机电气控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种液压闸式数控剪板机电气控制系统，包括有HMI人机界面、PLC控制器和变频器，HMI人机界面与PLC控制器进行通讯连接；PLC控制器实时采集反映刀架位置和气动后托料位置的行程开关组的开关信号及后挡料的实际位置信号，实现对刀架和后托料的位置控制，并通过变频器和后挡料电机实现对后挡料的位置控制；变频器将采集到的刀片间隙、剪切角与剪切行程的模拟信号传输至PLC控制器，PLC控制器通过实时驱动相应的继电器或电磁阀，实现对刀片间隙、剪切角与剪切行程的调整；本发明结构简单、操作方便、成本低廉，实现了对后挡料、刀片间隙、剪切角和剪切行程以及气动后托料的实时控制，满足了钣金多样化加工需求。
Description
技术领域
本发明涉及液压闸式数控剪板机技术领域，尤其是一种液压闸式数控剪板机电气控制系统。
背景技术
液压闸式剪板机是一种广泛用于钣金行业的专用设备，液压闸式剪板机在剪切不同厚度材料的板材时，除了需要使用后挡料控制剪切板料的宽度外，为了保证良好的切口质量还需要将剪切角和刀片间隙调整至合适的大小，并根据所需剪切长度控制剪切行程。
当前，国内数控剪板机控制系统多数采用荷兰DELEM公司和其它一些国外公司的产品。这些国外公司的控制系统人机界面复杂，对操作人员要求较高，而配有这些进口的控制系统的剪板机价格较高、货期长、维修不便，并且无法满足特殊用户的工艺需求；与此同时，现有的控制系统只具备控制单一的后档料、间隙、剪切角和剪程功能，不具备控制电磁阀动作、气动后托料等其他辅机功能的扩展性，从而无法满足当前国内对钣金加工的多样化需求。为此，打破国外公司的技术垄断，提供一种价格低廉、操作简单方便，能够实现多样化功能的国产化剪板机控制系统就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的就是要解决当前国外的剪板机控制系统价格高、操作要求高，功能单一，不支持控制电磁阀动作、气动后托料等其他辅机功能的扩展，从而无法满足当前国内对钣金加工的多样化需求的问题，为此提供一种成本低廉、操作简单方便、功能多样化的液压闸式数控剪板机电气控制系统。
本发明的具体方案是：一种液压闸式数控剪板机电气控制系统，其特征是：包括有HMI人机界面、PLC控制器和变频器；
所述HMI人机界面与PLC控制器进行通讯连接，HMI人机界面通过组态界面实时显示剪板机上各个运动部分的当前状态，并接受用户数据编程和输入控制指令，以形成良好的人机交互；
所述PLC控制器实时采集刀架位置行程开关组和气动后托料位置行程开关组的开关信号，并分别向下行电磁阀和气动后托料电磁阀发出控制指令，下行电磁阀通过液压油路实现对刀架位置的控制，气动后托料电磁阀通过液压油路实现对后托料的位置控制；PLC控制器的高速计数端口连接后挡料编码器，后挡料编码器安装在用于实时驱动后挡料运行的后挡料电机上，PLC控制器通过后挡料编码器实时采集后挡料的实际位置，并向变频器发出控制指令控制变频器的输出，变频器实时驱动后挡料电机的运行；
所述变频器具有两组模拟量输入端口，分别连接用于调整刀架上刀片间隙的旋转电位器和用于调整刀架上刀片的剪切角与剪切行程的直线电位器；变频器将采集到的表征刀片间隙的模拟量信号传输至PLC控制器，PLC控制器将模拟信号转换成对应的刀片间隙值，并向继电器发出控制指令，通过控制继电器的通断来控制刀片间隙电机的运行，从而实现对刀片间隙大小的调整；变频器将采集到的表征刀片剪切角与剪切行程的模拟信号传输至PLC控制器，PLC控制器将模拟信号转换成对应的刀片的剪切角与剪切行程值，PLC控制器分别向剪切角控制电磁阀和下行电磁阀发出控制指令，剪切角控制电磁阀通过液压油路实时控制刀架改变刀片剪切角的大小，下行电磁阀通过液压油路实时控制刀架下行，当刀架下行至预设定的剪切行程位置时，PLC控制器关断下行指令，刀架返程。
本发明中所述HMI人机界面与PLC控制器之间采用RS232通讯电缆进行通讯连接，PLC控制器与变频器之间采用RS485通讯电缆进行通讯连接。
本发明中所述刀架位置行程开关组包括上死点行程开关和下死点行程开关，气动后托料位置行程开关组包括上限位行程开关和下限位行程开关。
本发明中所述后挡料电机为变频电机，刀片间隙电机为抱闸电机。
本发明结构简单、操作方便，既实现了对后挡料、刀片间隙、剪切角、剪切行程各个轴的定位，又实现了对机床刀架的剪切运行与气动后托料运行的控制，满足了当前钣金的多样化加工需求，大大简化了电气系统，降低了数控系统的采购成本，同时PLC单元的可扩展性也为设备辅机新功能的开发留有极大空间，具有较高的经济价值和市场前景。
附图说明
图1是本发明的控制原理图。
图中：1—HMI人机界面，2—PLC控制器，3—变频器，4—下行电磁阀，5—气动后托料电磁阀，6—后挡料编码器，7—后挡料电机，8—旋转电位器，9—直线电位器，10—继电器，11—刀片间隙电机，12—剪切角控制电磁阀，13—刀架位置行程开关组，14—气动后托料位置行程开关组。
具体实施方式
参见图1，本发明包括有HMI人机界面1、PLC控制器2和变频器3；
所述HMI人机界面1通过RS232通讯电缆与PLC控制器2进行通讯连接，HMI人机界面1通过组态界面实时显示剪板机上各个运动部分的当前状态，并接受用户数据编程和输入控制指令，以形成良好的人机交互；
所述PLC控制器2实时采集刀架位置行程开关组13和气动后托料位置行程开关组14的开关信号，并分别向下行电磁阀4和气动后托料电磁阀5发出控制指令，下行电磁阀4通过液压油路实现对刀架位置的控制，气动后托料电磁阀5通过液压油路实现对后托料的位置控制；PLC控制器2的高速计数端口连接后挡料编码器6，后挡料编码器6安装在用于实时驱动后挡料运行的后挡料电机7上，PLC控制器2通过后挡料编码器6实时采集后挡料的实际位置，并通过RS485通讯电缆向变频器3发出控制指令以控制变频器3的输出，变频器3实时驱动后挡料电机7的运行；
所述变频器3具有两组模拟量输入端口，分别连接用于调整刀架上刀片间隙的旋转电位器8和用于调整刀架上刀片的剪切角与剪切行程的直线电位器9；变频器3将采集到的表征刀片间隙的模拟量信号通过RS485通讯电缆传输至PLC控制器2，PLC控制器2将模拟信号转换成对应的刀片间隙值，并在PLC控制器2的数字量输出端口向继电器10（也可采用接触器或中间继电器）发出控制指令，通过控制继电器10的通断实现对刀片间隙电机11供电电源的控制，以此控制刀片间隙电机11的运行，从而实现对刀片间隙大小的调整；变频器3将采集到的表征刀片剪切角与剪切行程的模拟信号通过RS485通讯电缆传输至PLC控制器2，PLC控制器2将模拟信号转换成对应的刀片的剪切角与剪切行程值，并在PLC控制器2的数字量输出端口分别向剪切角控制电磁阀12和下行电磁阀4发出控制指令，剪切角控制电磁阀12通过液压油路实时控制刀架改变刀片剪切角的大小，下行电磁阀4通过液压油路实时控制刀架下行，当刀架下行至预设定的剪切行程位置时，PLC控制器2关断下行指令，刀架返程。
本实施例中所述刀架位置行程开关组13包括上死点行程开关和下死点行程开关，气动后托料位置行程开关组14包括上限位行程开关和下限位行程开关。
本实施例中所述后挡料电机7为变频电机，刀片间隙电机11为抱闸电机。
本实施例中HMI人机界面1中编制的操作界面分为单步程序、多步程序、手动模式、程序库和系统参数五个页面，这五个页面以页卡的形式分布，除了系统参数页面分为两个层级需要输入密码才能进入外，其它四个页面均为单层结构，从而简单直观、易于操作。
Claims (4)
1.一种液压闸式数控剪板机电气控制系统，其特征是：包括有HMI人机界面、PLC控制器和变频器；
所述HMI人机界面与PLC控制器进行通讯连接，HMI人机界面通过组态界面实时显示剪板机上各个运动部分的当前状态，并接受用户数据编程和输入控制指令，以形成良好的人机交互；
所述PLC控制器实时采集刀架位置行程开关组和气动后托料位置行程开关组的开关信号，并分别向下行电磁阀和气动后托料电磁阀发出控制指令，下行电磁阀通过液压油路实现对刀架位置的控制，气动后托料电磁阀通过液压油路实现对后托料的位置控制；PLC控制器的高速计数端口连接后挡料编码器，后挡料编码器安装在用于实时驱动后挡料运行的后挡料电机上，PLC控制器通过后挡料编码器实时采集后挡料的实际位置，并向变频器发出控制指令控制变频器的输出，变频器实时驱动后挡料电机的运行；
所述变频器具有两组模拟量输入端口，分别连接用于调整刀架上刀片间隙的旋转电位器和用于调整刀架上刀片的剪切角与剪切行程的直线电位器；变频器将采集到的表征刀片间隙的模拟量信号传输至PLC控制器，PLC控制器将模拟信号转换成对应的刀片间隙值，并向继电器发出控制指令，通过控制继电器的通断来控制刀片间隙电机的运行，从而实现对刀片间隙大小的调整；变频器将采集到的表征刀片剪切角与剪切行程的模拟信号传输至PLC控制器，PLC控制器将模拟信号转换成对应的刀片的剪切角与剪切行程值，PLC控制器分别向剪切角控制电磁阀和下行电磁阀发出控制指令，剪切角控制电磁阀通过液压油路实时控制刀架改变刀片剪切角的大小，下行电磁阀通过液压油路实时控制刀架下行，当刀架下行至预设定的剪切行程位置时，PLC控制器关断下行指令，刀架返程。
2.根据权利要求1所述的一种液压闸式数控剪板机电气控制系统，其特征是：所述HMI人机界面与PLC控制器之间采用RS232通讯电缆进行通讯连接，PLC控制器与变频器之间采用RS485通讯电缆进行通讯连接。
3.根据权利要求1所述的一种液压闸式数控剪板机电气控制系统，其特征是：所述刀架位置行程开关组包括上死点行程开关和下死点行程开关，气动后托料位置行程开关组包括上限位行程开关和下限位行程开关。
4.根据权利要求1所述的一种液压闸式数控剪板机电气控制系统，其特征是：所述后挡料电机为变频电机，刀片间隙电机为抱闸电机。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108311743A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-07-24 | 南通东海机床制造集团有限公司 | 一种闸式液压剪板机 |
| CN109551035A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-02 | 天水锻压机床(集团)有限公司 | 板料剪切生产线刀架与托料的随动控制方法 |
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2015
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