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臺(tái)達(dá)PLC和HMI的控制系統(tǒng)在油壓車床中上的應(yīng)用

中達(dá)電通股份有限公司

The Application of Control System Based on Delta PLC and HMI for Oil-Pressure Lathe
中達(dá)電通上海機(jī)電HMI/PLC產(chǎn)品處李鐵成
Li Tiecheng

摘要：從使用角度討論了由臺(tái)達(dá)PLC和HMI構(gòu)成的的控制系統(tǒng)在油壓車床中的應(yīng)用。文章基于對(duì)油壓車床系統(tǒng)構(gòu)成及電氣控制的概略介紹主要討論了相關(guān)操作與系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)等問題。
關(guān)鍵詞：油壓車床系統(tǒng)構(gòu)成操作規(guī)程工藝流程
Abstract: The paper discussed the application in oil-pressure lathe based on the control system by composing of Delta PLC and HMI from the angle of employment. Based on the brief introduction of system composing and electric control in oil-pressure lathe, it mainly discussed to the related operation and realization of system design in this paper.
Key Words: Oil-pressure lathe Syste composing Operation rules Technology flow
[中圖分類號(hào)] TP273 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B 文章編號(hào)

1 引言
“PLC控制油壓車床”是專為表殼等小五金加工設(shè)計(jì)的，以其高剛性、高精度、高品質(zhì)、高效率、高壽命、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于表殼加工行業(yè)，亦可用于小型軸、套類加工。該機(jī)床采用性能穩(wěn)定的臺(tái)達(dá)ES系列PLC和DOP－A57CSTD彩色人機(jī)界面構(gòu)建系統(tǒng)，其核心部分在于控制系統(tǒng)，是控制中心。該系統(tǒng)操作簡單、直觀，以人性化的輸入方式設(shè)計(jì)人機(jī)界面，程序轉(zhuǎn)換簡單快捷，可使操作者自如發(fā)揮，自動(dòng)化程度高，在大批量生產(chǎn)時(shí)節(jié)省人力物力，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的高效化、優(yōu)質(zhì)化。車床加工平臺(tái)如圖1所示。

2 系統(tǒng)特點(diǎn)及工藝參數(shù)
本機(jī)主軸軸承采用進(jìn)口P4級(jí)主軸專用軸承，主軸自動(dòng)油潤滑，可保證機(jī)床高精度和使用壽命更長；主軸電機(jī)選用雙速帶高性能剎車系統(tǒng)；程控液壓推動(dòng)多刀刀架可保證加工尺寸準(zhǔn)確、穩(wěn)定；刀具中心高度可調(diào)節(jié)，操作方便，效率更高；精心設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)，可使機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液壓卸荷，節(jié)約電力，降低液壓系統(tǒng)溫度上升，延長油泵壽命；安裝的溫度、壓力補(bǔ)償裝置，可保證在重復(fù)加工時(shí)的性能穩(wěn)定可靠；電器箱、液壓箱、冷卻液箱均置于機(jī)箱內(nèi)，減少了占地面積，機(jī)床外觀整體性強(qiáng)。車床技術(shù)參數(shù)如表1所示。

3 相關(guān)操作說明
1）開機(jī)前檢查：供電線路是否正常；油箱油位是否符合標(biāo)準(zhǔn)；外部氣動(dòng)是否連接完好。
2）開機(jī)后，在人機(jī)界面初始界面（圖2）上點(diǎn)擊進(jìn)入主畫面，在主畫面(圖3)上按加工工藝選擇手動(dòng)單步（圖4）、全自動(dòng)不同的加工方式，選擇手動(dòng)單步情況下總共列有5種工藝程序流程，在選擇下一個(gè)加工工藝時(shí)，前一工藝過程自動(dòng)運(yùn)行完成后，才執(zhí)行下一流程。

3）單步運(yùn)行情況下，當(dāng)選擇完單步程序鎖定（圖3）設(shè)置后，此時(shí)程序只能運(yùn)行鎖定的當(dāng)前程序，其他4種程序不能運(yùn)行，若要運(yùn)行其他程序，可先解除程序鎖定功能。

4）電機(jī)具有自動(dòng)保護(hù)功能，機(jī)器在30分鐘內(nèi)無任何動(dòng)作，泵電機(jī)將停止工作，若要繼續(xù)使用則要先起動(dòng)泵。主軸的高低速選擇在人機(jī)界面（圖5）上操作完成，除手動(dòng)外，其他程序的運(yùn)行都是以外部起動(dòng)按鈕為給定信號(hào)的。

5）當(dāng)設(shè)備運(yùn)行過程中，將人機(jī)界面如上（圖3）畫面上點(diǎn)擊運(yùn)行監(jiān)控畫面觸摸按鈕，將畫面切換到（圖6）進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控。
4 工藝流程
該機(jī)種具有五種單步固定工藝流程，用于產(chǎn)品的加工。行程開關(guān)定義如下：SL1—X11下托板前進(jìn)到位；
SL2—X12下托板慢進(jìn)；SL3—X13下托板回位；SL4—X14上托板前進(jìn)到位；SL5—X15上托板慢進(jìn)；SL6—X16上托板回位；
閥件定義為：
YV1—Y14下托板前進(jìn)閥；
YV2—Y15下托板慢進(jìn)閥；
YV3—Y16上托板前進(jìn)閥；
YV4—Y17上托板慢進(jìn)閥。
單步工藝流程1

起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后開始慢進(jìn)進(jìn)行，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后執(zhí)行下托板延時(shí)（圖7）的設(shè)定值，時(shí)間到后YV1，YV2斷電，下托板回原位。

圖7 下托板延時(shí)的設(shè)定
單步工藝流程2

起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后執(zhí)行下托板延時(shí)（圖7）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號(hào)后上托板前進(jìn)閥YV3得電上托板前進(jìn)，上托板前進(jìn)碰到上托板前進(jìn)到位SL4限位后，下托板前進(jìn)閥YV1再次得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后執(zhí)行下托板延時(shí)（圖7）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號(hào)后上托板前進(jìn)閥YV3斷電，上托板回位。

單步工藝流程3

起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后閥上托板前進(jìn)閥YV3得電上托板前進(jìn)，上托板前進(jìn)碰到上托板慢進(jìn)SL5限位后，上托板慢進(jìn)閥YV4得電，上托板慢前進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL4后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號(hào)后上托板前進(jìn)閥YV3，YV4斷電，上托板回位。

單步工藝流程4

起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后閥上托板前進(jìn)閥YV3得電上托板前進(jìn)，上托板前進(jìn)碰到上托板慢進(jìn)SL5限位后，上托板慢進(jìn)閥YV4得電，上托板慢前進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL4后執(zhí)行上托板延時(shí)（圖6）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV3,YV4斷電上托板回退，上托板回退碰到回退到位限位SL6信號(hào)后下托板前進(jìn)閥YV1，YV2斷電，下托板回位。

單步工藝流程5

起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后閥上托板前進(jìn)閥YV3得電上托板前進(jìn)，上托板前進(jìn)碰到上托板慢進(jìn)SL5限位后，上托板慢進(jìn)閥YV4得電，上托板慢前進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL4后執(zhí)行上托板延時(shí)（圖6）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV3,YV4斷電上托板回退，下托板前進(jìn)閥YV1，YV2保持前進(jìn)位不動(dòng)。

全自動(dòng)工藝流程：

起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后執(zhí)行下托板延時(shí)（圖6）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號(hào)后上托板前進(jìn)閥YV3得電上托板前進(jìn)，上托板前進(jìn)碰到上托板慢進(jìn)SL5限位后，上托板慢進(jìn)閥YV4得電，上托板慢前進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL4后執(zhí)行上托板延時(shí)（圖6）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV3,YV4斷電上托板回退，上托板回退碰到回退到位限位SL6信號(hào)后下托板前進(jìn)閥YV1再次得電進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
5設(shè)備系統(tǒng)保護(hù)
在人機(jī)界面內(nèi)通過宏指令讀出系統(tǒng)時(shí)間，分別賦值給不同的數(shù)據(jù)寄存器，如圖8和圖9所示。通過自定義輸入時(shí)間年月日和系統(tǒng)本身時(shí)間進(jìn)行比較，通過程序判斷當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行。

圖8 數(shù)據(jù)寄存器賦值

圖9 年月日時(shí)間賦值
6 結(jié)束語
控制系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)備調(diào)試，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到客戶要求并得到認(rèn)可，說明臺(tái)達(dá)PLC、人機(jī)界面在表殼等小五金加工油壓車床設(shè)備當(dāng)中的成功應(yīng)用，已經(jīng)得到客戶的好評(píng)。
參考文獻(xiàn)[略]
作者簡介
李鐵成（1976-），男，自動(dòng)化設(shè)備工程師，主要從事自動(dòng)化系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)、開發(fā)與產(chǎn)品技術(shù)支持工作。
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