西门子模块6ES7214-1AD23-0XB8现货充足

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基于伺服电机直接驱动的折弯机数控技术是九十年代发展起来的高新技术,属于先进制造技术前沿。它的研究和开发工作对于提高国产设备综合性能指标和打破国外在这一技术上的垄断位置有重要意义。随着plc和触摸屏技术的发展，在折弯机中的应用都得到了很快的发展，为折弯机控制系统提供了新思路、新方法，也为生产效率的提高、为人类上产和生活水平的提高有着重要意义。plc和触摸屏均采用开放性的编程方式，为折弯机的灵活性和创新性的控制方法提供了基础。
2 液压板料折弯机介绍
　　2.1 液压板料折弯机设备结构
　　液压板料折弯机设备外形见图1，其结构主要由机架、脚踏开关、折弯角度定位机构、水平挡料定位机构、下压折弯机构和电气控制系统等组成。

图1 设备外形

图2 机械结构图

　　折弯角度定位机构由伺服电机和链条传动机构组成，可根据设定的折弯角度微调或自动进行高度调整，保证了高度定位的精度。水平挡料机构由伺服电机和丝杠传动机构组成，进行折弯工件的宽度定位，可微调定位也可自动定位，连续折弯中可进行多工步自动选择，依次实现对多个位置的定位折弯。下压折弯有液压机构执行，配合脚踏开关可进行点动、单次和连续三种工况。
　　2.2液压板料折弯机工作过程
　　折弯机工作过程可分为点动、单次和连续三种工作方式。
　　点动：选择点动操作档位，踩下脚踏慢进，下压折弯机构自动下压，碰下行程开关停止下压；下压过程松脚踏慢进，停在当前运行位置；下压过程踩下脚踏回程，下压折弯机构自动回程，碰上行程停止回程；回程过程松开脚踏回程，停在当前回程位置。
　　单次：设定保压时间，卸压时间，水平挡料进、退距离，调整好水平挡料位置；选择单次操作档位，下压折弯机构不在上行程开关位，首先自动回上行程开关位；踩下脚踏慢进，下压折弯机构自动下压；碰下行程开关时，水平挡料机构后退设定距离，同时自动进行保压；保压时间到自动进行卸压，卸压时间到下压折弯机构自动回程，同时水平挡料机构自动前进设定距离；碰上行程开关，单次折弯动作结束。
　　连续（工步）：
　　（1）设定保压时间，卸压时间，水平挡料进退距离，调整好水平挡料位置。
　　（2）设定工步数以及每个工步的挡料位置、折弯张数。
　　（3）选择连续操作档位，下压折弯机构不在上行程开关位首先自动回上行程开关位；踩下脚踏慢进，下压折弯机构自动下压；碰下行程开关时，水平挡料机构后退设定距离，同时自动进行保压；保压时间到自动进行卸压，卸压时间到下压折弯机构自动回程，同时水平挡料机构自动前进设定距离；碰上行程开关，一次折弯动作结束，进行下一次折弯。
　　（4）当前工步折弯次数完成，碰上行程开关，水平挡料位置自动进行调整，进入下一工步折弯动作。
　　（5）所有工步动作完成，碰上行程开关，连续折弯动作结束。

图3 工步工作流程图

3 监控系统设计
　　液压板料折弯机控制系统由控制部分、驱动部分和监控部分组成。系统结构如图4所示。

图4 控制系统结构图

　1、rb048-type-b12初始信息的获取
　　关键是检测滚床在运动状态下，cc09-rb048上的3个接近开关的触发顺序：若rb001的占位开关和cc09-rb048的前占位开关同时触发，表明车型为b12，rb048-type-b12＝“true”；若cc09-rd026或者cc09-rd026的占位开关与cc09-rb048的后占位开关同时触发，表明车型非b12，rb048-type-b12＝“false”。具体程序如图2所示。

图2 初始车型信息获取

　　2、车型信息传递
　　车型信息要从rb048-type-b12传给rb050-type-b12，从rb052-type-b12到rb056-type-b12。以车身滑橇从cc09-rb048移动到cc09-rb050为例，其关键步骤是判断在车身由cc09-rb048进入cc09-rb050的过程中，若rb048-type-b12＝“true”，则对rb050-type-b12进行置位操作，否则对rb050-type-b12进行复位操作，详细程序如图3所示。

图3 车型信息传递

　　3、车型信息的修改

　　按照车间车型定义表，b12车型代号定义为“0940”。在cc09-rb056位置，moby-i读写站读取滑橇mds信息中，并存储在在数据块db580中，以后的操作都依此数据为准。若rb056-type-b12＝“true”，则用新车型信息“0940”修改数据块db580。后面的程序将根据数据块内部的车型信息来通知总装车间发送相应的吊具过来。具体程序如图4所示。

图4 车型信息修改

结 语
　　至此，我们就完成了相关的技术改造，在不增加任何硬件投资的前提下，仅通过对现有软件的探索和增加部分plc程序，实现了与增加moby-i站完全相同的功能，大大简化了项目改造技术方案，并节省了设备投资费用以及聘请dürr公司专家的劳务费用，同时也极大地鼓舞了员工学习、研究和提升业务技能的积极性。

我公司计划推出一款b级新车b12，由于工艺线路的特殊性，此车型需要在四厂涂装车间喷涂，然后经过二厂涂装车间的喷蜡线进入二厂总装车间装配。具体工艺布局如图1所示：b12经过rb003～rb001（图中红色部分）至cc09-tc/rb048（图中黑色部分），然后经过cc09-rb050、cc09-rb052/054到cc09-rb056，经过此处的moby-i读写头，读取滑橇上的移动数据载体内的信息，并将其中的车型信息发给总装车间。其他车型来自cc09-rd026或cc09-rd06，通过cc09-tc/rb048进入喷蜡线。但是b12车型所用的滑橇是从滑橇返回线随机抽取的，滑橇数据载体内部仍然记录着先前携带车身的有关信息，与当前携带的车型b12并不相符。为了保证此处读取的车型信息与实际车型一致，直接的办法是在此读写站之前新增一个读写站，通过人工方式，将车型信息写入滑橇数据载体。

图1 现场工艺流程布置

　　由于二厂涂装车间的设备由德国dürr公司提供，输送系统采用滚床和滑橇的输送方式。设备的控制采用了dürr公司基于西门子s7-plc开发的模块化标准程序。为了实现输送设备和自动喷涂系统之间的车型、喷涂颜色信息传递，以及根据质量信息，判断车身物流走向等目的，输送设备采用了rfid射频识别系统。
　　二厂涂装车间采用的是西门子moby-i识别系统，其硬件系统包括安装在滑橇上的数据载体mds430，安装在特定位置的读写头slg43，安装在plc主机架上的asm451接口模块，接口模块内置cm422通信卡与读写头进行通信。
　　另外moby-i的软件系统也比较复杂，dürr公司在其软件内部进行了大量的封装处理，给用户调整修改其软件带来了很大的困难。
　　同时，增加moby-i系统还需要增加相关的硬件设备，并且要求将读写头安装在图1中红色设备上，而红色部分与黑色部分分别属于两个不同的plc控制组，两者之间需要设计大量的连锁信号，这也给我们带来了很大的技术难度。
　　解决方案
　　为了不增加改造成本，我们另寻其他途径，并对这两部分设备的plc控制软件进行了深入的研究，发现cc09-rb056的moby-i程序把读写的结果存放在一个数据块db580内部，而程序的其他部分都从数据块获取车型信息，于是我们把研究方向放在该数据块上。在cc09-rb056工位，若当前实际的车型为b12，则对moby-i的读写结果进行修改，终解决了这个问题。
　　首先定义4个布尔类型变量，分别记录进入cc09-rb048、rb050、rb052和rb056的车型是否为b12，具体变量定义如表所示。

表1 变量定义

　　由于来自rb001（红色部分）的车型都是新车型b12，而来自cc09-rd026、cc09-rd046（黑色部分）的车型都不是b12，利用这个规律可以判断进入cc09-tc/rb048的车型，并将判断结果存在rb048-type-b12中，当滑橇由cc09-rb048进入cc09-rb050时，把变量rb048-type-b12的信息复制到变量rb050-type-b12，依次传递下去。在cc09-rb056滚床位置，moby-i读写头读取滑橇mds内部的全部信息，并存储在数据块db580内部。这时我们可以据变量rb056-type-b12的状态来决定是否对数据块db580内部的车型信息数据进行中途修改：
 
　　若rb056-type-b12＝“true”，则修改；
　　若rb056-type-b12＝“false”，则数据不变。
　　其他的程序将根据db580内部存储的车型信息，给总装设备发送信息，通知其发送相应的吊具来接喷漆车身。
　　上述的方法中涉及到3个关键技术环节，即信息的获取、传递和修改

二、系统设计
    1、污水处理系统的工作原理

    （1）控制系统总体框架：如图2所示，na400plc为核心控制器，通过检测操作板按钮的输入、各类传感器的输入以及相关模拟量的输入，完成相关设备的运行、停止和调速控制。

图2

   （2）工作过程：在手动状态下，各类设备的控制是根据操作面板的按钮输入来控制，无逻辑限制，即可不根据传感器的状态进行控制。在自动方式下，进行闭环控制，系统根据检测到外部传感器的状态对设备进行启挺控制，其工作过程如图3。
    ①接通电源，启动自动控制方式，启动潜水搅拌器和刮泥机。
    ②运行粗、细格栅机，进行间歇运行，即运行一段时间然后停止一段时间，循环运行。
    ③根据反馈回来的液位差状态控制清污机的运行和停止。
    ④进水泵房中的潜水泵根据液面的高低进行运行、停止及运行数量的控制。
    ⑤转碟曝气机根据溶解氧仪反馈的模拟量经plc运算后进行控制，同时控制分离机的运行和停止。
    ⑥污泥回流泵的运行和停止根据液面的高低进行控制。
    ⑦在污泥脱水系统中，离心式脱水机的启动采用顺序控制方式，依次启动其设备。

图3

   2、硬件系统配置
   （1）plc选型。根据污水处理系统的电气控制系统的功能要求，以及其复杂程度，从经济性、可靠性等方面考虑，选择na-400plc作为污水处理系统的电气控制系统的控制主机。该系统涉及的数字量输入/输出点较多，还需要采集模拟量并利用模拟量控制的功能要求，因此也需要扩展模拟量输入/输出模块。具体配置如表1。

表1

    （2）plc的i/o点资源配置
   ①数字量输入部分，在此控制系统中，所需要的输入量基本上属于数字量，主要包括各种控制按钮、旋转按钮及数字输入，共31个数字量输入，如表2所示。

表2

   ②数字量输出部分。在这个控制系统中，主要输出控制的设备有各种接触器、阀门等，共有19个输出点，其中具体分配如表3所示。

表3

   ③模拟量输入部分。由于需要采集一个溶解氧仪所反馈的数据，因此扩展了一个模拟量输入输出模块，具体如表4所示。

表4

   ④模拟量输出部分。在此控制系统中需要将采集回来的模拟量进行数据处理，然后，通过模拟量输出口对变频器进行控制，进而控制其他设备的运行，如表5所示。

表5

    （3）其他资源配置
    ①接触器此系统共需17个接触器：格栅机接触器、清污机接触器、潜水泵接触器、分离机接触器、转碟曝气机接触器、潜水搅拌机接触器、刮泥机接触器等。
    ②变频器。使用siemensmm430变频器，其为风机水泵负载专用变频器，在此控制系统中，需要对变频器进行通信控制，因此需要先对变频器的参数进行设置，主要对以下几个参数进行调整，如表6所示。

表6

    对于次系统的变频器，在进行手动调试时采用通信控制，因此需要改变变频器的参数。
    ③各类按钮、人机界面、液位差计、溶解氧仪等。