4000T熱模鍛壓力機自動控制系統

魏佳+劉雪蓮

【摘 要】 熱模鍛壓力機廣泛應用于汽車、農業機械、車輛、閥門、工程機械、軸承和國防，航空工業等領域，是進行大批量、高精度模鍛件生產的首選設備。我們采用西門子可編程控制器以及人機界面HMI相結合的自動化控制設計理念，并針對熱模鍛壓力機的控制特點，采用了獨特的設計方案，應用于山東濰柴4000T熱模鍛壓力機自動控制系統。

【關鍵詞】 熱模鍛壓力機 西門子PLC 人機界面HMI 變頻器ACS800

熱模鍛壓力機是借助模具實現金屬毛坯熱成形的鍛造設備。和模鍛錘相比，熱模鍛壓力機由于鍛造出的鍛件精度高、材料利用率高、易于實現自動化、對工人的操作技術水平要求低、噪聲和振動小等優點，因而在現代鍛壓生產中的應用日趨廣泛，特別是在大批和大量生產條件下，已逐步取代模鍛錘，成為模鍛件生產的主要設備。

1 結構組成及工作原理

1.1 結構組成

本機是由主要執行機構、主傳動、離合器和制動器、機身、氣動和電氣控制系統、潤滑系統、輔助機構等組成。（見圖1所示）

1.2 工作原理

熱模鍛壓力機系曲柄壓力機，其工作原理和通用曲柄壓力機一樣，是通過不同形式的曲柄滑塊機構把主傳動的旋轉運動轉變為滑塊的往復運動，并借助于固定在機身工作臺和滑塊上的上、下模具實現加熱金屬的成形。在模鍛過程中所需的模鍛力是通過壓力機飛輪轉速降低所釋放的能量產生的。

2 電氣控制系統

2.1 電氣控制系統簡介

本設備共有控制柜3臺，其中交流變頻控制柜1臺，低壓電氣控制柜1臺，PLC控制柜1臺。操作盒1個，腳踏開關2個，接線箱3個。其中PLC控制柜為壓力機控制系統的核心，采用西門子S7-300系列PLC程序控制，壓力機行程的工作方式設有一次行程、調整行程和連續行程，操作方式設有后踏、手動、雙踏和前踏四中工作方式，集中潤滑、潤滑自動監控，具有噸位顯示功能；采用了人機界面MP177觸摸屏，在觸摸屏上具有工作量記錄、系統運行狀態顯示、曲軸轉角顯示、故障顯示等，還具有軸溫監測、打印、極限設置及報警等功能。操作工可以根據觸摸屏上的系統運行狀態和對各種故障信息顯示，準確地找到故障位置，使設備維護非常便捷。

2.2 交流變頻系統

由于主電機容量較大，為使電機啟動平滑，在額定負載下要求滑差率為0.1左右，應用戶要求，采用ABB公司生產的ACS800變頻器控制。

2.3 PLC控制系統

可編程序控制器S7-300是模塊化中型PLC系統，它能滿足中、小規模的控制要求。模塊化，無排風扇結構，易于實現分布式的配置、以及用戶易于掌握等特點，使得S7-300在多種工業行業中實施各種控制任務時，成為一種既經濟又切合實際的解決方案。使用STEP 7軟件就可對S7-300進行編程。

S7-300主要控制主電機、工作臺調整電機、多點潤滑泵、電動潤滑泵、離合器、制動器、以及各種電磁閥等。應用控制程序主要由系統運行程序、潤滑程序（包括干油和稀油）、故障處理程序組成。

2.4 PLC系統硬件組成

熱模鍛壓力機的PLC系統硬件組成：

系統配置

PS 307 電源模塊 5A 1塊（6ES7307-1EA00-0AA0）

CPU 314中央處理器 1塊 （6ES7314-1AF10-0AB0）

數字量輸入模板 3塊 （6ES7 321-1BH02-0AA0）

1塊 （6ES7321-1BL00-0AA0）

數字量輸出模板 2塊 （6ES7322-1BH01-0AA0）

并配有觸摸屏 MP177-6 （6AV66420AA110AX0）

3 結語

由于4000T熱模鍛壓力機自動化控制采用了先進的設計理念，運用了高科技的自動化產品，經過現場調試、運行和使用，獲得了山東濰柴用戶的認可。目前我們已將PLC可編程控制器與人機界面HMI相結合的自動化控制設計，成功的運用在我們公司各類產品的自動化控制之中。

參考文獻：

[1]S7-300可編程序控制器.西門子（中國）有限公司，自動化與驅動集團.

[2]SIMATIC STEP7 V5.4編程.西門子（中國）有限公司，自動化與驅動集團.

[3]熱模鍛壓力機.機械工業出版社.endprint

【摘 要】 熱模鍛壓力機廣泛應用于汽車、農業機械、車輛、閥門、工程機械、軸承和國防，航空工業等領域，是進行大批量、高精度模鍛件生產的首選設備。我們采用西門子可編程控制器以及人機界面HMI相結合的自動化控制設計理念，并針對熱模鍛壓力機的控制特點，采用了獨特的設計方案，應用于山東濰柴4000T熱模鍛壓力機自動控制系統。

【關鍵詞】 熱模鍛壓力機 西門子PLC 人機界面HMI 變頻器ACS800

熱模鍛壓力機是借助模具實現金屬毛坯熱成形的鍛造設備。和模鍛錘相比，熱模鍛壓力機由于鍛造出的鍛件精度高、材料利用率高、易于實現自動化、對工人的操作技術水平要求低、噪聲和振動小等優點，因而在現代鍛壓生產中的應用日趨廣泛，特別是在大批和大量生產條件下，已逐步取代模鍛錘，成為模鍛件生產的主要設備。

1 結構組成及工作原理

1.1 結構組成

本機是由主要執行機構、主傳動、離合器和制動器、機身、氣動和電氣控制系統、潤滑系統、輔助機構等組成。（見圖1所示）

1.2 工作原理

熱模鍛壓力機系曲柄壓力機，其工作原理和通用曲柄壓力機一樣，是通過不同形式的曲柄滑塊機構把主傳動的旋轉運動轉變為滑塊的往復運動，并借助于固定在機身工作臺和滑塊上的上、下模具實現加熱金屬的成形。在模鍛過程中所需的模鍛力是通過壓力機飛輪轉速降低所釋放的能量產生的。

2 電氣控制系統

2.1 電氣控制系統簡介

本設備共有控制柜3臺，其中交流變頻控制柜1臺，低壓電氣控制柜1臺，PLC控制柜1臺。操作盒1個，腳踏開關2個，接線箱3個。其中PLC控制柜為壓力機控制系統的核心，采用西門子S7-300系列PLC程序控制，壓力機行程的工作方式設有一次行程、調整行程和連續行程，操作方式設有后踏、手動、雙踏和前踏四中工作方式，集中潤滑、潤滑自動監控，具有噸位顯示功能；采用了人機界面MP177觸摸屏，在觸摸屏上具有工作量記錄、系統運行狀態顯示、曲軸轉角顯示、故障顯示等，還具有軸溫監測、打印、極限設置及報警等功能。操作工可以根據觸摸屏上的系統運行狀態和對各種故障信息顯示，準確地找到故障位置，使設備維護非常便捷。

2.2 交流變頻系統

由于主電機容量較大，為使電機啟動平滑，在額定負載下要求滑差率為0.1左右，應用戶要求，采用ABB公司生產的ACS800變頻器控制。

2.3 PLC控制系統

可編程序控制器S7-300是模塊化中型PLC系統，它能滿足中、小規模的控制要求。模塊化，無排風扇結構，易于實現分布式的配置、以及用戶易于掌握等特點，使得S7-300在多種工業行業中實施各種控制任務時，成為一種既經濟又切合實際的解決方案。使用STEP 7軟件就可對S7-300進行編程。

S7-300主要控制主電機、工作臺調整電機、多點潤滑泵、電動潤滑泵、離合器、制動器、以及各種電磁閥等。應用控制程序主要由系統運行程序、潤滑程序（包括干油和稀油）、故障處理程序組成。

2.4 PLC系統硬件組成

熱模鍛壓力機的PLC系統硬件組成：

系統配置

PS 307 電源模塊 5A 1塊（6ES7307-1EA00-0AA0）

CPU 314中央處理器 1塊 （6ES7314-1AF10-0AB0）

數字量輸入模板 3塊 （6ES7 321-1BH02-0AA0）

1塊 （6ES7321-1BL00-0AA0）

數字量輸出模板 2塊 （6ES7322-1BH01-0AA0）

并配有觸摸屏 MP177-6 （6AV66420AA110AX0）

3 結語

由于4000T熱模鍛壓力機自動化控制采用了先進的設計理念，運用了高科技的自動化產品，經過現場調試、運行和使用，獲得了山東濰柴用戶的認可。目前我們已將PLC可編程控制器與人機界面HMI相結合的自動化控制設計，成功的運用在我們公司各類產品的自動化控制之中。

參考文獻：

[1]S7-300可編程序控制器.西門子（中國）有限公司，自動化與驅動集團.

[2]SIMATIC STEP7 V5.4編程.西門子（中國）有限公司，自動化與驅動集團.

[3]熱模鍛壓力機.機械工業出版社.endprint

【摘 要】 熱模鍛壓力機廣泛應用于汽車、農業機械、車輛、閥門、工程機械、軸承和國防，航空工業等領域，是進行大批量、高精度模鍛件生產的首選設備。我們采用西門子可編程控制器以及人機界面HMI相結合的自動化控制設計理念，并針對熱模鍛壓力機的控制特點，采用了獨特的設計方案，應用于山東濰柴4000T熱模鍛壓力機自動控制系統。

【關鍵詞】 熱模鍛壓力機 西門子PLC 人機界面HMI 變頻器ACS800

熱模鍛壓力機是借助模具實現金屬毛坯熱成形的鍛造設備。和模鍛錘相比，熱模鍛壓力機由于鍛造出的鍛件精度高、材料利用率高、易于實現自動化、對工人的操作技術水平要求低、噪聲和振動小等優點，因而在現代鍛壓生產中的應用日趨廣泛，特別是在大批和大量生產條件下，已逐步取代模鍛錘，成為模鍛件生產的主要設備。

1 結構組成及工作原理

1.1 結構組成

本機是由主要執行機構、主傳動、離合器和制動器、機身、氣動和電氣控制系統、潤滑系統、輔助機構等組成。（見圖1所示）

1.2 工作原理

熱模鍛壓力機系曲柄壓力機，其工作原理和通用曲柄壓力機一樣，是通過不同形式的曲柄滑塊機構把主傳動的旋轉運動轉變為滑塊的往復運動，并借助于固定在機身工作臺和滑塊上的上、下模具實現加熱金屬的成形。在模鍛過程中所需的模鍛力是通過壓力機飛輪轉速降低所釋放的能量產生的。

2 電氣控制系統

2.1 電氣控制系統簡介

本設備共有控制柜3臺，其中交流變頻控制柜1臺，低壓電氣控制柜1臺，PLC控制柜1臺。操作盒1個，腳踏開關2個，接線箱3個。其中PLC控制柜為壓力機控制系統的核心，采用西門子S7-300系列PLC程序控制，壓力機行程的工作方式設有一次行程、調整行程和連續行程，操作方式設有后踏、手動、雙踏和前踏四中工作方式，集中潤滑、潤滑自動監控，具有噸位顯示功能；采用了人機界面MP177觸摸屏，在觸摸屏上具有工作量記錄、系統運行狀態顯示、曲軸轉角顯示、故障顯示等，還具有軸溫監測、打印、極限設置及報警等功能。操作工可以根據觸摸屏上的系統運行狀態和對各種故障信息顯示，準確地找到故障位置，使設備維護非常便捷。

2.2 交流變頻系統

由于主電機容量較大，為使電機啟動平滑，在額定負載下要求滑差率為0.1左右，應用戶要求，采用ABB公司生產的ACS800變頻器控制。

2.3 PLC控制系統

可編程序控制器S7-300是模塊化中型PLC系統，它能滿足中、小規模的控制要求。模塊化，無排風扇結構，易于實現分布式的配置、以及用戶易于掌握等特點，使得S7-300在多種工業行業中實施各種控制任務時，成為一種既經濟又切合實際的解決方案。使用STEP 7軟件就可對S7-300進行編程。

S7-300主要控制主電機、工作臺調整電機、多點潤滑泵、電動潤滑泵、離合器、制動器、以及各種電磁閥等。應用控制程序主要由系統運行程序、潤滑程序（包括干油和稀油）、故障處理程序組成。

2.4 PLC系統硬件組成

熱模鍛壓力機的PLC系統硬件組成：

系統配置

PS 307 電源模塊 5A 1塊（6ES7307-1EA00-0AA0）

CPU 314中央處理器 1塊 （6ES7314-1AF10-0AB0）

數字量輸入模板 3塊 （6ES7 321-1BH02-0AA0）

1塊 （6ES7321-1BL00-0AA0）

數字量輸出模板 2塊 （6ES7322-1BH01-0AA0）

并配有觸摸屏 MP177-6 （6AV66420AA110AX0）

3 結語

由于4000T熱模鍛壓力機自動化控制采用了先進的設計理念，運用了高科技的自動化產品，經過現場調試、運行和使用，獲得了山東濰柴用戶的認可。目前我們已將PLC可編程控制器與人機界面HMI相結合的自動化控制設計，成功的運用在我們公司各類產品的自動化控制之中。

參考文獻：

[1]S7-300可編程序控制器.西門子（中國）有限公司，自動化與驅動集團.

[2]SIMATIC STEP7 V5.4編程.西門子（中國）有限公司，自動化與驅動集團.

[3]熱模鍛壓力機.機械工業出版社.endprint