沖壓機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中PLC的應(yīng)用研究

李承金

摘要：沖壓機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中通過應(yīng)用PLC，能彰顯電機(jī)控制的特色，具備突出的環(huán)境適應(yīng)能力，且性能優(yōu)良、控制簡潔。PLC可實(shí)現(xiàn)原有繼電器控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的巧妙結(jié)合，結(jié)構(gòu)單一但可靠性十足，便于編程和使用。本文主要從電氣控制系統(tǒng)、軟硬件、儲料裝置控制及上下料控制系統(tǒng)四方面展開研究，以供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：沖壓機(jī);系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì);PLC;應(yīng)用

PLC是誕生于現(xiàn)代化科技發(fā)展背景下的可編程控制系統(tǒng)，在引入機(jī)械制造業(yè)能夠大幅優(yōu)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)質(zhì)量，呈現(xiàn)出不可忽視的作用與價(jià)值。而近年來在沖壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，PLC技術(shù)也發(fā)揮了更突出的作用，通過自動化可編程控制器的應(yīng)用優(yōu)化沖壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，能進(jìn)一步提高沖壓機(jī)設(shè)備的性能及功能。

1電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

沖壓機(jī)生產(chǎn)線中，各環(huán)節(jié)都密切關(guān)聯(lián)著電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用，且主控單元PLC、壓機(jī)系統(tǒng)、布料裝置、上下料裝置等各個(gè)功能單元在該系統(tǒng)的作用下也實(shí)現(xiàn)了有機(jī)銜接[1]。控制系統(tǒng)中，控制上下料伺服驅(qū)動裝置時(shí)的方式為脈沖加方向，因此需選擇晶體管一類且具備脈沖輸出功能的PLC，且在開關(guān)量輸出點(diǎn)數(shù)與輸入點(diǎn)數(shù)方面分別為12點(diǎn)、18點(diǎn)，同時(shí)要予以增加15%裕量的考慮，以便將控制要求基本滿足。PLC與機(jī)器人間，選擇控制簡單的快速I/O通信模式，在兩者輸入輸出信號傳送的作用下，能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)反饋。

2軟硬件設(shè)計(jì)

2.1硬件設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)硬件時(shí)需要考慮多個(gè)方面。例如設(shè)計(jì)硬電路時(shí)，控制電路涉及了信息控制電路的使用需求，采取雙重設(shè)置的主元件，可實(shí)現(xiàn)電路控制的重復(fù)性，且監(jiān)控、自檢等功能也必不可少。降壓啟動方式在主電機(jī)控制中發(fā)揮著突出價(jià)值，是PLC及電網(wǎng)干擾能否得到有效控制的關(guān)鍵。為確保沖壓機(jī)系統(tǒng)安全性，也要配備能夠及時(shí)將設(shè)備電源切斷的安全開關(guān)，以便避免壓力機(jī)二度落下。此外，還應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)緊急停止按鈕。

2.2應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)PLC應(yīng)用軟件時(shí)，首先在輸入電濾波設(shè)定方面要突出設(shè)計(jì)的科學(xué)性。采取輸入電進(jìn)行濾波，能將發(fā)生信號誤動作現(xiàn)象的情況最大限度規(guī)避。沖壓機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)，會有較大的震動，且震動可能會導(dǎo)致設(shè)備上安裝的運(yùn)行監(jiān)測開關(guān)電器元器件、氣壓壓力繼電器產(chǎn)生誤動作現(xiàn)象，選擇T0觸點(diǎn)將PLC運(yùn)行常開觸點(diǎn)M8000取代，選擇T1觸點(diǎn)將X001輸入點(diǎn)取代，T1不會因震動形成的瞬間干擾信號而被觸發(fā)，因此能夠有效規(guī)避系統(tǒng)誤動作現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3控制軟件設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)控制軟件時(shí)，需要密切結(jié)合實(shí)際情況，匯總可能出現(xiàn)在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中的各類問題。在程序中通過檢測模塊的添加，可在一定程度上減少發(fā)生沖壓機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障[2]。如具體設(shè)計(jì)期間，通過時(shí)間冗余加強(qiáng)控制，能為離合器功能的正常發(fā)揮提供保障，有利于沖壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完整性和安全性的提高。

3儲料裝置控制設(shè)計(jì)

選擇獨(dú)立功能的控制系統(tǒng)進(jìn)行儲料裝置的設(shè)置，以儲料罐上下兩部位為對象做好檢測開關(guān)設(shè)計(jì)，分別承擔(dān)檢測儲料罐滿料、檢測儲料罐缺料的職責(zé)。儲料罐缺料時(shí)，系統(tǒng)上料經(jīng)下部檢測開關(guān)觸發(fā)后，吸料泵電機(jī)、電磁閥此時(shí)會第一時(shí)間啟動，顆粒原料在壓力的作用下會被吸入儲料罐，物料順利到達(dá)罐體上部后，同時(shí)儲料罐滿料檢測開關(guān)接收傳遞的信號后，吸料泵停止運(yùn)行，且電磁閥關(guān)閉，完成上料作業(yè)。

4上下料控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

上下料控制系統(tǒng)定位控制由伺服控制系統(tǒng)裝置負(fù)責(zé)，該裝置支持位置閉環(huán)控制，能為系統(tǒng)定位及重復(fù)定位提供高精度保障。上料工作中涉及的流程包含：完成布料后，控制器下達(dá)上料命令，啟動上料伺服電機(jī)后，絲杠上的上料模具作直線運(yùn)動，物料從安全等待位置向壓機(jī)模具運(yùn)輸，底部和刮板氣缸會在物料到位后自行開啟，延時(shí)等待，刮板氣缸、底板氣缸在所有物料到達(dá)壓機(jī)工作區(qū)后關(guān)閉，伺服電機(jī)向安全等待位置回轉(zhuǎn)，下達(dá)上料完成信號后，相應(yīng)的也會啟動壓機(jī)工作信號，此時(shí)整個(gè)上料作業(yè)順利實(shí)現(xiàn)[3]。下料工作流程為：壓機(jī)工作結(jié)束后，向控制器傳達(dá)信號，當(dāng)控制器發(fā)出下料的信號后，下料伺服電機(jī)會驅(qū)動機(jī)械手向壓機(jī)取料位置轉(zhuǎn)動，到達(dá)位置后伸出機(jī)械手到位并夾緊、縮回，回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)并移動至成品物料區(qū)，再次伸出機(jī)械手到位后松開，向成品區(qū)放置物料后退回，此時(shí)伺服電機(jī)會向安全燈帶位置回轉(zhuǎn)，完成下料作業(yè)。

5結(jié)語

沖壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，包含了較為繁雜的內(nèi)容，要想促進(jìn)工作效率的提高，有必要引入PLC展開優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文從電氣控制系統(tǒng)、軟硬件設(shè)計(jì)、儲料裝置控制、上下料控制系統(tǒng)研究了沖壓機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，操作方便，具備極高的控制精度，能大幅減少人工勞動強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉芬.PLC自動沖壓機(jī)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2017，000（021）：P.24-25.

[2]李大偉.基于PLC的傳統(tǒng)沖壓機(jī)床自動化改造的研究[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2020（5）.

[3]田小娟，任波.沖壓機(jī)械設(shè)計(jì)中PLC的應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富，2019，000（016）：12.