反擠壓55MN牽引設(shè)備控制系統(tǒng)

羅軍

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

【關(guān)鍵詞】反擠 軟件 開發(fā) 應(yīng)用

反擠壓時，錠子和擠壓筒之間沒有相對運(yùn)動，就沒有因摩擦產(chǎn)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(jī)與擠壓機(jī)是密不可分的關(guān)系，擠壓機(jī)的更迭換代對后部牽引機(jī)的要求也逐漸加高，牽引機(jī)的性能與擠壓機(jī)是否相匹配，自動化程度高低，對于提高鋁型材的產(chǎn)量和質(zhì)量，有十分重要的意義。

當(dāng)前可編程控制器（PLC）是專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的工業(yè)控制計算機(jī)，已經(jīng)成為電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的核心裝置，它不僅能實現(xiàn)復(fù)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(qiáng)、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(yùn)行，且編程簡單，維護(hù)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(jī)自控系統(tǒng)概述

初始條件，牽引機(jī)壓刀松開，拔模缸縮回，機(jī)架低位，剎車松開。牽引機(jī)壓刀壓緊且機(jī)架升到中位后，牽引電機(jī)前進(jìn)，上牽引機(jī)位置達(dá)到16米時，另一臺牽引機(jī)返回等待位;牽料電機(jī)等待牽引機(jī)擠壓完成信號，停止，等待擠壓機(jī)允許拔模信號，牽料電機(jī)拔模缸伸出，由上位機(jī)設(shè)定的速度前進(jìn)到5米，將料尾在淬火槽中慢速牽引2米，牽引機(jī)前進(jìn)到卸料位，壓刀松開，出料輥道下降，牽引機(jī)再前進(jìn)2米，卸料后，機(jī)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(jī)位置小于16米，則上面的牽引機(jī)在18米處停止等待）同步進(jìn)行的有出料挑料前進(jìn)，冷床前進(jìn)，出料輥道上升，運(yùn)行時間按觸摸屏上設(shè)定。當(dāng)?shù)臀粻恳龣C(jī)將料尾引入水槽時，等待位的牽引機(jī)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(jī)抬到中位，壓刀夾緊，牽引機(jī)前進(jìn)，如此循環(huán)。

設(shè)備具備手動、半自動、自動三種控制模式，并具備設(shè)備故障診斷報警功能。

根據(jù)用戶和工藝設(shè)計的要求，上棒機(jī)械手系統(tǒng)分為三個部分，人機(jī)界面、PLC、分布式I/0，研華工控機(jī)作為主要的人機(jī)界面（Hu-man Machine Interface），對設(shè)備監(jiān)控、生產(chǎn)操作管理等，主要面向操作人員;羅克韋爾1769系列PLC構(gòu)成，為基礎(chǔ)測控級，完成生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集及過程控制等，面向生產(chǎn)過程。面向生產(chǎn)操作人員，由1套HMI，監(jiān)控生產(chǎn)情況。在HMI的監(jiān)控畫面上顯示各種設(shè)備的工況參數(shù)，并通過HMI來對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。根據(jù)生產(chǎn)情況可選擇手動、半自動、全自動工作模式。當(dāng)生產(chǎn)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(jī)，通過CPU的調(diào)節(jié)，達(dá)到加速、減速、力矩、位置控制的要求，壓刀、機(jī)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(shè)備同控制器CPU相連，通過Ethernet同分布式I/0設(shè)備交換數(shù)據(jù)。分布式I/0設(shè)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(shè)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(qiáng)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(yīng)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(shè)置。

參數(shù)設(shè)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(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示

-報警和事件列表

四、結(jié)論

本文闡述了基于ABl769系列PLC的雙牽引系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。本控制系統(tǒng)是由遼寧忠旺制造有限公司設(shè)計制作，已在遼寧忠旺營口擠壓分廠c3車間生產(chǎn)線上得到實際使用，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)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(diào)試的優(yōu)點，給整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來較大的益處。