定长切割系统的组成与基本结构

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#111723#基于 S7⑿00 的定长切割把持体系计划
WANG Jinfeng
Abstract — The system designed in this paper adopts S7⑿00PLC control， the inverter stepless to adjust material speed， the servo motor realize the precise length measurement， and the MCGS friendly human-machine interface to achieve high-precision and high-efficiency dynamic cutting system.
Index Terms — computer engineering， terms-fixed-length cutting， PLC， MCGS， frequency converter， servo motor.
跟着我国制作业的发达开展，对管材、棒材定长切割的需要茂盛，对切割精度的请求也越来越高。采取进步的古代切割技巧，岂但能够保障切割精度、产物品质、进步出产效力，并且使产物制作本钱大幅度降落，收缩产物出产周期。

定长切割体系普遍利用在金属管材、塑料和玻璃出产线的出产进程。常用的定长切割体系有静态切割和静态切割两种。静态切割是走停送料，刀座是牢固不动的，在切割加工霎时待切资料必需完整结束。静态切割是持续送料的，在切割加工霎时刀具与资料是同步运转的。静态切割效力显明低于静态切割，但静态切割的切割精度较好把持。在产业出产进程中，对定长切割装备有稳固机能好、切割精度高两个基础请求。传统的定长切割装备采取继电器、打仗器把持，这类把持体系线路庞杂、切割参数偏差大、毛病率高、能耗大、效力低、休息强度大。本文研讨用西门子 S7⑿00 系列 PLC 代替传统的把持体系，用伺服把持器的高精度实现准确定尺切割，用人机界面便利设定、统计产量和定单实现情形等，实现静态定长切割体系出产效力高、把持精度高、运转牢靠性高以及操纵便利等长处。
1 定长切割体系的构成与基础构造
定长切割体系由给料体系、切刀体系和电气把持体系构成，其基础机器构造如图 1 所示，包含底座、任务滑台、工料、堵截气缸、进料滚轮、滑台电念头、编码器、堵截压板、压紧气缸、锯片、次品分拣汽缸、次品推板和正品传递带和工料检测传感器等。
定长切割体系的电气把持体系重要有进料机电 M1、滑台机电 M2、锯片机电 M3 、传递带机电 M4 等 4 个电念头和堵截气缸、压紧气缸、次品分拣汽缸等 3 个气缸构成。滑台电念头初始地位检测传感器 SQ1、阁下限位维护传感器 SQ2 和 SQ3，阁下极限位维护传感器 SQ4 和 SQ5，编码器（A/B 相计数），工料检测传感器 SQ6，堵截压板的初始地位和起点地位检测传感器 SQ7、SQ8，分拣推板肇端地位、起点地位检测传感器 SQ9、SQ10，锯片气缸原位检测传感器 SQ11、SQ12。
2 定长切割体系的硬件及与道理
为实现定长切割体系的工艺请求，满意古代企业高效出产的需要，硬件计划采取 PLC 电气把持，设置触摸屏、变频器和伺服机电的古代电气把持体系。进料电念头 M1 选用三相异步电念头（带速率继电器），由西门子 MM420 变频器停止速率把持。滑台由机电 M2 选用伺服机电，由台达 ADS-B2 系列交换伺服驱动器驱动。锯片电念头 M3 选用双速机电，能停止高、低速运转。正品传递带 M4 选用三相异步机电（不带速率继电器），只停止单向正转运转。堵截气缸、压紧气缸、次品分拣汽缸 分辨由 PLC 数字量输出点把持，置位则推出， 复位则前往，气缸的置位复位状况由触摸屏表现。电气把持体系的主电路计划如图 2 所示。
可编程逻辑把持器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种数字运算操纵的电子体系，专为在产业情况下利用而计划，它采取可编顺序的存储器，用来在其外部存储履行逻辑运算、次序把持、准时、计数和算术运算等操纵指令，并通过数字式、摹拟式的输入和输出，把持种种范例的机器或出产进程。

变频器的速率给定信号 DC0~10V 由 PLC 摹拟量输出模块供给，伺服电念头的极限地位信号 SQ4、SQ5 直接接入伺服把持器。
3 软件计划
定长切割体系装备有手动操纵和主动操纵两种任务形式，由 SA 转换开关抉择。在手动形式下，由 MCGS 抉择哪台机电运转，响应的唆使灯亮。站 PLC 和触摸屏之间的通信。比方，测试主站与触摸屏之间的通信时，可在触摸屏上设置唆使灯，当按下 SB1 时，触摸屏上的唆使灯亮。手动形式个别用于装备检验调试及出产进程非畸形任务状况的处置。手动操纵形式 MCGS 界面计划。
在手动操纵形式，操纵员鄙人拉框抉择要任务的电念头，点击启动、结束按钮停止操纵。任务的电念头对应的唆使灯亮。按下切割按钮后。压紧气缸、堵截气缸在 PLC 顺序的把持下，主动实现系列操纵，工料被堵截后，主动缩回夹紧气缸和锯片气缸。SA 转换开关心换到主动操纵形式，翻开触摸屏主动操纵画面。起首，操纵职员依据出产情形设置切料长度和进料速率等参数。体系初始化，断定滑台、堵截压板、分拣推板及锯片等能否位于初始地位。主动形式界 MCGS 面计划。
按下启动按钮 SB1， 进料机电 M1 启动，工件持续挤出；当工料检测传感器 SA1 检测到有物料时，t1 开端计时；当 t1＝L/v 时，启动滑台电念头 M2，由伺服把持追随工料同步运转。压紧气缸在滑台与工料同步后伸出，锯片电念头 M3 开端低速扭转。当压紧气缸伸到位后，锯片气缸伸出，锯片电念头高速扭转切割工料。堵截后，夹紧气缸、锯片气缸均回归原始位。若切割偏差满意体系请求，正品传递带机电启动将制品运出；不然分拣气缸举措，将次品剔除至正面。至此，一个任务周期实现，锯片机电停转，滑台疾速回归原始位，同时编码器复位。至此，一次切料实现。持续等候工料，断定能否到达切割长度，再次进入上述任务轮回。直到工料检测传感器检测不到物料，全部切料机体系结束。当按下结束按钮 SB2，体系实现一个举措周期后滑台电念头 M2 回到初始地位后结束运转。体系产生急停变乱按下急停按钮时（SA2 被堵截），体系即时结束。体系主动把持顺序的软件流程。定长切割体系的部份主顺序。定长切割体系子顺序伺服机电的把持。
4 结语
本研讨以 S7⑿00PLC 作为把持中心，实现高精度的活动把持；用台达 MCGS 作人机界面，便捷修正操纵参数，跟踪定单进度；以 MM420 变频器来把持进料电念头，实现进料速率无极调速，满意差别工艺请求；通过伺服电念头把持滑台与切割工料同步运转，满意静态切割。实际证实，该出产线切料速率快、边沿整洁、分拣正确率高和操纵便捷的长处，该把持体系经由必定扩大可满意多自在度活动把持的须要。存在必定的推行、利用代价。   义务编纂:pj
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