反擠壓55MN牽引設備控制系統(tǒng)

羅軍

【摘要】介紹了反擠壓牽引設備自動控制系統(tǒng)的硬件配置、軟件的開發(fā)及應用情況。此系統(tǒng)已投入使用，性能穩(wěn)定，控制準確，取得了明顯的效益。

【關鍵詞】反擠 軟件 開發(fā) 應用

反擠壓時，錠子和擠壓筒之間沒有相對運動，就沒有因摩擦產生的熱量，所以與正擠壓相比，擠壓力可以減小25%～30%。由于擠壓力全部用于擠壓，因此可以擠壓更小截面的型材，反擠壓還具有更高的擠壓速度，和更長的擠壓壽命。

牽引機與擠壓機是密不可分的關系，擠壓機的更迭換代對后部牽引機的要求也逐漸加高，牽引機的性能與擠壓機是否相匹配，自動化程度高低，對于提高鋁型材的產量和質量，有十分重要的意義。

當前可編程控制器（PLC）是專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的工業(yè)控制計算機，已經(jīng)成為電氣控制系統(tǒng)中應用最為廣泛的核心裝置，它不僅能實現(xiàn)復雜的邏輯控制，還能完成各種順序或定時的閉環(huán)控制功能，并且抗干擾能力強、可靠性高、穩(wěn)定性好、體積小，能在惡劣環(huán)境下長時間、不間斷運行，且編程簡單，維護方便，并配有各類通訊接口與模塊處理，可方便各級連接。

一、牽引機自控系統(tǒng)概述

初始條件，牽引機壓刀松開，拔模缸縮回，機架低位，剎車松開。牽引機壓刀壓緊且機架升到中位后，牽引電機前進，上牽引機位置達到16米時，另一臺牽引機返回等待位;牽料電機等待牽引機擠壓完成信號，停止，等待擠壓機允許拔模信號，牽料電機拔模缸伸出，由上位機設定的速度前進到5米，將料尾在淬火槽中慢速牽引2米，牽引機前進到卸料位，壓刀松開，出料輥道下降，牽引機再前進2米，卸料后，機架抬起到高位，拔模缸縮回，以返回速度返回到等待位（如果此時在中下位的牽引機位置小于16米，則上面的牽引機在18米處停止等待）同步進行的有出料挑料前進，冷床前進，出料輥道上升，運行時間按觸摸屏上設定。當?shù)臀粻恳龣C將料尾引入水槽時，等待位的牽引機下降到下限位，等待料頭觸發(fā)觸摸板，觸摸屏上的發(fā)訊板信號，To操作箱上的夾料按鈕等同于發(fā)訊板信號，信號觸發(fā)，牽引機抬到中位，壓刀夾緊，牽引機前進，如此循環(huán)。

設備具備手動、半自動、自動三種控制模式，并具備設備故障診斷報警功能。

根據(jù)用戶和工藝設計的要求，上棒機械手系統(tǒng)分為三個部分，人機界面、PLC、分布式I/0，研華工控機作為主要的人機界面（Hu-man Machine Interface），對設備監(jiān)控、生產操作管理等，主要面向操作人員;羅克韋爾1769系列PLC構成，為基礎測控級，完成生產現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集及過程控制等，面向生產過程。面向生產操作人員，由1套HMI，監(jiān)控生產情況。在HMI的監(jiān)控畫面上顯示各種設備的工況參數(shù)，并通過HMI來對生產過程進行控制調節(jié)。根據(jù)生產情況可選擇手動、半自動、全自動工作模式。當生產中出現(xiàn)異常時，在HMI上顯示報警信息。

自動控制系統(tǒng)通過對上下牽引還有液壓系統(tǒng)控制，實現(xiàn)鋁型材行走、卸料的自動化，雙牽引是由伺服控制器控制下的伺服電機，通過CPU的調節(jié)，達到加速、減速、力矩、位置控制的要求，壓刀、機架、剎車、拔模等則是通過液壓系統(tǒng)來控制。

二、系統(tǒng)硬件選型及特點

為了滿足上面提到的牽引系統(tǒng)的控制要求，我們采用美國羅克韋爾公司1769系列CPU，通過Ethernet將分布式I/0設備同控制器CPU相連，通過Ethernet同分布式I/0設備交換數(shù)據(jù)。分布式I/0設備收集現(xiàn)場傳感器和執(zhí)行器數(shù)據(jù)，以便能夠傳輸?shù)娇刂破鰿PU，本控制系統(tǒng)由PLC主站及4個PLC從站組成，設有1個監(jiān)控操作臺。

三、軟件開發(fā)及系統(tǒng)功能

本項目的軟件開發(fā)采用羅克韋爾自動化公司功能強大的編程軟件Logix5000和FactoryTalk view Studio，以及SEW公司的MOTION STUDIO.

1.伺服控制

應用DFE33B Ethernet IP板，配置6個字的過程量，通過腳本增加兩個參數(shù)設置。

參數(shù)設置如下：

P100（Setponit Souce）：FIELDBUS

P101（Control Signal Souce）：FIELDBUS

2.本項目的HMI中包括如下的功能

-數(shù)據(jù)采集及處理

參數(shù)顯示

-控制系統(tǒng)及生產設備運行狀態(tài)顯示

-報警和事件列表

四、結論

本文闡述了基于ABl769系列PLC的雙牽引系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。本控制系統(tǒng)是由遼寧忠旺制造有限公司設計制作，已在遼寧忠旺營口擠壓分廠c3車間生產線上得到實際使用，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。在該系統(tǒng)中PLC控制充分發(fā)揮了其配置靈活、控制可靠、編程方便和可現(xiàn)場調試的優(yōu)點，給整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來較大的益處。