多功能檢測(cè)智能壓力機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

徐 麗，周 鋒，陳 暉，戴 鵬

（揚(yáng)力集團(tuán)股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225104）

現(xiàn)有壓力機(jī)控制系統(tǒng)采用可編程控制器構(gòu)架而成，壓力機(jī)的氣路、油路等信號(hào)采用無觸點(diǎn)開關(guān)量接入至可編程控制器的輸入端，經(jīng)過可編程控制器內(nèi)部程序的邏輯編程，從而輸出壓力機(jī)的工作狀態(tài)。此壓力機(jī)控制系統(tǒng)無法做到對(duì)壓力機(jī)準(zhǔn)確、全面的監(jiān)控，對(duì)于后期出現(xiàn)的故障無法做到提前預(yù)控，且無法與客戶的生產(chǎn)信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

1 設(shè)計(jì)方案

該多功能檢測(cè)智能壓力機(jī)控制系統(tǒng)，包括可編程控制器、測(cè)溫儀、噸位儀、油泵油量檢測(cè)器、壓力檢測(cè)器1和壓力檢測(cè)器2。測(cè)溫儀將檢測(cè)到的溫度發(fā)送給溫度檢測(cè)模擬量電路，噸位儀將檢測(cè)到的噸位模擬量電壓值發(fā)送給噸位檢測(cè)模擬量電路，油泵油量檢測(cè)器用來檢測(cè)油泵內(nèi)的油量，壓力檢測(cè)器1用來檢測(cè)平衡缸的壓力，壓力檢測(cè)器2用來檢測(cè)離合器的壓力，油泵油量檢測(cè)器、壓力檢測(cè)器1和壓力檢測(cè)器2分別將檢測(cè)到的油量、平衡缸的壓力信號(hào)及離合器的壓力信號(hào)發(fā)送給氣壓油路檢測(cè)模擬量電路，溫度檢測(cè)模擬量電路、噸位檢測(cè)模擬量電路、氣壓油路檢測(cè)模擬量電路將經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的各信號(hào)值發(fā)送給可編程控制器，可編程控制器將運(yùn)算得到的檢測(cè)值的實(shí)際值發(fā)送到觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示。原理框圖如圖1所示。

該控制系統(tǒng)在工作時(shí)，油泵的油量檢測(cè)器輸出0～10V的模擬量電壓值，離合器的壓力檢測(cè)器即壓力檢測(cè)器2輸出1～5V的模擬量電壓值，平衡缸的壓力檢測(cè)器即壓力檢測(cè)器1輸出1～5V的模擬量電壓值，通過四通道氣壓油路檢測(cè)模擬量電路FX3U-4AD-ADP的不同通道讀取至PLC，經(jīng)過內(nèi)部程序運(yùn)算得出離合器空氣管路內(nèi)實(shí)際氣壓，平衡缸空氣管路內(nèi)實(shí)際氣壓，并在觸摸屏中顯示；噸位儀的通道輸出0～9V的模擬量電壓值，通過2通道噸位檢測(cè)模擬量電路FX3U-2AD-ADP的通道讀取至PLC，經(jīng)過內(nèi)部程序運(yùn)算得出壓力機(jī)在上一次沖壓過程中機(jī)身承載的實(shí)際噸位數(shù)，并在觸摸屏中顯示；測(cè)溫儀輸出0～10V的模擬量電壓值，通過2通道溫度檢測(cè)模擬量電路FX3U-2AD-PT-ADP的通道讀取至PLC，經(jīng)過內(nèi)部程序運(yùn)算得出壓力機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際溫度值，并在觸摸屏中顯示。實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓力機(jī)油泵內(nèi)剩余油量、空氣管路中檢測(cè)氣壓、噸位、溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)，并可以在觸摸屏中觀測(cè)到具體數(shù)值。

為了方便客戶根據(jù)生產(chǎn)提取數(shù)據(jù)，還包括通訊電路，所述通訊電路連接在可編程控制器上。

2 工作原理

圖1 控制系統(tǒng)的原理框圖

可編程控制器FX3G-60MR-CM為主機(jī)單元，與RS485通訊電路FX3G-485BD、溫度模擬量電路FX3U-2AD-PT-ADP、噸位檢測(cè)模擬量電路FX3U-2AD-ADP、氣壓油路檢測(cè)模擬量電路FX3U-4ADADP電連接，主機(jī)單元中的RS232通訊接口采用通訊電纜FX-50DU-CAB0與觸摸屏GS2107-WTBD連接，RS485通訊電路FX3G-485BD中的接線端子為預(yù)留端口，采用通訊電纜與客戶的生產(chǎn)信息系統(tǒng)連接，溫度模擬量電路FX3U-2AD-PT-ADP采用自帶電纜與測(cè)溫儀1（機(jī)身左側(cè)）、測(cè)溫儀2（機(jī)身右側(cè)）連接；二通道模擬量電路FX3U-2AD-ADP采用自帶電纜與噸位儀1（機(jī)身左側(cè)）、噸位儀2（機(jī)身右側(cè)）連接，四通道模擬量電路FX3U-4AD-ADP采用自帶電纜與平衡缸壓力檢測(cè)器、離合器壓力檢測(cè)器、油泵油量檢測(cè)器連接；可編程控制器還與存儲(chǔ)器相連，存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)油泵內(nèi)允許最少剩余油量預(yù)設(shè)值、平衡缸空氣管路內(nèi)實(shí)際氣壓或離合器空氣管路內(nèi)允許的最低氣壓值預(yù)設(shè)值和最高氣壓值預(yù)設(shè)值、允許的最高溫度預(yù)設(shè)值、允許的最高噸位預(yù)設(shè)值，在測(cè)得的各檢測(cè)值高于或低于存儲(chǔ)器中設(shè)定值時(shí)，可編程控制器控制報(bào)警電路發(fā)出對(duì)應(yīng)的語音進(jìn)行提示。

控制系統(tǒng)在工作時(shí)，油泵的油量檢測(cè)器輸出0～10V的模擬量電壓值，離合器的壓力檢測(cè)器輸出1～5V的模擬量電壓值，平衡缸的壓力檢測(cè)器輸出1～5V的模擬量電壓值，通過四通道氣壓油路檢測(cè)模擬量電路FX3U-4AD-ADP的不同通道讀取至PLC，經(jīng)過內(nèi)部程序運(yùn)算得出離合器空氣管路內(nèi)實(shí)際氣壓，平衡缸空氣管路內(nèi)實(shí)際氣壓，并在觸摸屏中顯示；噸位儀的通道輸出0～9V的模擬量電壓值，通過2通道噸位檢測(cè)模擬量電路FX3U-2ADADP的通道讀取至PLC，經(jīng)過內(nèi)部程序運(yùn)算得出壓力機(jī)在上一次沖壓過程中機(jī)身左側(cè)承載的實(shí)際噸位數(shù)，噸位儀1、噸位儀2的通道輸出0～9V的模擬量電壓值，通過2通道噸位檢測(cè)模擬量電路FX3U-2AD-ADP的不同通道讀取至PLC，經(jīng)過內(nèi)部程序運(yùn)算得出壓力機(jī)在上一次沖壓過程中機(jī)身右側(cè)承載的實(shí)際噸位數(shù)，然后將左側(cè)承載噸位與右側(cè)承載噸位進(jìn)行加法運(yùn)算，得出壓力機(jī)的總承載噸位，并在觸摸屏中顯示；測(cè)溫儀1、測(cè)溫儀2輸出0～10V的模擬量電壓值，通過2通道溫度檢測(cè)模擬量電路FX3U-2AD-PT-ADP的不同通道讀取至PLC，經(jīng)過內(nèi)部程序運(yùn)算得出壓力機(jī)左側(cè)、右側(cè)運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際溫度值，并在觸摸屏中顯示；當(dāng)可編程控制器判斷出油泵內(nèi)剩余油量低于油泵內(nèi)允許最少剩余油量值時(shí)，揚(yáng)聲器播報(bào)語音“油泵內(nèi)剩余油量過少”；當(dāng)可編程控制器判斷出壓力機(jī)的總承載噸位超出設(shè)定的承重值時(shí)，揚(yáng)聲器播報(bào)語音“噸位超警戒”當(dāng)可編程控制器判斷出壓力機(jī)實(shí)際溫度值高于允許最高溫度時(shí)，揚(yáng)聲器播報(bào)語音“溫度過高，暫停生產(chǎn)”；當(dāng)可編程控制器判斷出平衡缸空氣管路內(nèi)實(shí)際氣壓或離合器空氣管路內(nèi)實(shí)際氣壓低于或高于預(yù)設(shè)的氣壓值時(shí)，揚(yáng)聲器播報(bào)語音“氣壓超限”。

3 結(jié)束語

油泵內(nèi)剩余油量實(shí)時(shí)檢測(cè)，并可以在觸摸屏中觀測(cè)到具體數(shù)值，低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)可以提前預(yù)控，及時(shí)提醒操作工進(jìn)行補(bǔ)油操作，做到生產(chǎn)不停機(jī)；空氣管路中檢測(cè)氣壓低于或高于預(yù)先設(shè)定值，氣壓超限報(bào)警警示，及時(shí)提醒操作工進(jìn)行空壓機(jī)檢查，避免空氣過低導(dǎo)致平衡缸、離合器工作失常；超出預(yù)先設(shè)定噸位值，壓力機(jī)停機(jī)，超噸位報(bào)警警示，避免壓力機(jī)長時(shí)間超噸位使用，導(dǎo)致相關(guān)機(jī)械部件的疲勞使用，精度降低；溫度超過預(yù)先設(shè)定值，溫度超高報(bào)警警示，及時(shí)進(jìn)行油泵潤滑降低工作，并提醒操作工暫停生產(chǎn)，注意觀察；預(yù)留有RS485通訊電路，程序內(nèi)預(yù)留客戶生產(chǎn)系統(tǒng)所需信息，方便客戶根據(jù)生產(chǎn)提取數(shù)據(jù)。