２４ 《电气开奚》（２００２ Ｎｏ． ２）文章编号：１００４－２８９Ｘ（２００２）０２一００２４－０２可编程控制器在自动剪板机控制中的应用（长沙大学工程系， 湖南长沙４１０００３）摘要：介绍了可编程撞制器（ＰＬＣ）在‘自动剪板机控制中的应用，对系统的硬件和软件设计作了较为详细的阐述。 熊幸明 关键词：可编程控制器；自动剪板机；程序流程图中图分类号：ＴＭ５７１文献标识码：ＢＡｐｐｌ ｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＬＣ ｉｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｌａｔｅ Ｓｈｅａｒｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ ＣｏｎｔｒｏｌＸＩＯＮＧ Ｘｉｎｇ－ｍｉｎｇ（ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｐ． ，Ｃｈａｎｇｓｈａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈａｎｇｓｈａ Ｈｕｎａｎ ４１０００３ Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ； Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＬＣ ｉｎ ａ ｐｌａｔｅ ｓｈｅａｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄ ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｔｈｅｄｅｓｉ ｇｎ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ： ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ； ａｕｔｏｍａｔｉｃ， ｐｌａｔｅ ｓｈｅａｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ；ｐｒｏｇｒａｍｄｉａｇｒａｍ１概述自动剪板机是一种可按加工要求将金属板材剪 开，自动计数，并由送料车运送到下一工序的设备，系统的原理结构如图１所示。当系统启动时，首先检查限位开关ＳＱ６的状态， 若小车空载，系统开始工作，起动送料小车。小车运行到位，限位开关ＳＱ５闭合，起动送料机构Ｅ带动板料Ｃ向右移动。当板料碰到行程开关ＳＱ１时，送料停止，同时起动压块电机，使压块Ｂ压下，压块上限开关ＳＱ２闭合。当压块到位，板料压紧时，压块下限开关ＳＱ３闭合，剪切刀电动机起动，控制剪刀下落。此时，ＳＱ４闭合，直到把板料剪断，板料落人小车。当小车上的板料够数时，起动小车控制电动机，带动小车右行，将切好的板料送至下一工序。卸下后，再起动小车左行，重新返回剪板机下，开始下一车的工作循环。板料的长度Ｌ可根据需要进行调整，每一车板料 的数量可预先设定。 板料到位压块上限 压块下压 剪切刀状鑫 小车到位小车状右 板料计傲系统启动 停止友位送科电机压块电机勇切电机小车左行小车右行小车空吸指示图１自动剪板机原理结构图 系统设置７个限位开关检测各部分的工作状态， 其中ＳＱｌ检测待剪板料是否输送到位。ＳＱ２，ＳＱ３检测压块Ｂ的状态；ＳＱ４检测剪切刀六的状态；ＳＱ７为光电接近开关，检测板料是否剪断落入小车；ＳＱ５用于检测小车是否到位；ＳＱ６用于判断小车是否空载。送料机构Ｅ、压板Ｂ，剪切刀Ａ，送料小车分别由四台电动机拖动。系统未动作时，压板及剪切刀的限位开关ＳＱ２，ＳＱ３和ＳＱ４均断开，ＳＱ１，ＳＱ７也是断开的。图２自动剪板机ＰＬＣ控制１／Ｏ端子分配图万方数据《电气开吴》（２００２ Ｎｏ． ２） ２５２系统的硬件３系统的软件系统原来采用继电器一接触器控制，但控制系统 分析可知， 本系统是一个多工步的顺序控制系统。较复杂，大量的硬件接线使系统可靠性降低，也间接降其梯形图设计可根据程序流程图进行，利用ＰＬＣ移位低了设备的工作效率。采用可编程控制器较好地解决寄存器的移位功能，可实现步进顺序控制，使每一工了这一向题，它不仅减少了系统的硬件接线，提高了工步严格按顺序动作。计数器Ｃ４６０对每车板料进行计作可靠性，而且在加工工艺改变时，只需修改程序，就数，其Ｋ值由用户根据需要设定，系统程序流程图如可适应新的加工要求，大大提高了工作效率。图３所示。采用日本三菱公司生产的Ｆｌ －２０ＭＲ型ＰＬＣ作主机，其输入、输出端子分配如图２所示。４结束语由于ＰＬＣ具有集成度高、 抗干扰能力强、编程简单、系统便于开发、维护及升级等优点，因此本设备结构简单、操作方便，大大减轻了现场操作工人的劳动强度，且可靠性、可维护性及灵活性大为提高，深受用户欢迎。参考文献［１］陈强，等．机械系统的徽机控制仁Ｍ］清华大学出版社，１９９８． 〔幻王炳实机床电气９制仁ＭＩ．机械工业出版社，１９９５． 仁３］欣文学等．微机可编程序控制塞原理、使用及应用实例〔Ｍ］．电子工业出版社，１９９０ 收辘日期２００１－１１－－１９ 但图４所示的简易脉冲变压器驱动方式还有一个缺点，就是对脉冲的宽度有较大限制。如果脉冲过宽，磁饱和效应可能使原边绕组的电流猛然上升，最终令其烧毁。这种情况对容量较小的脉冲变压器尤其慈易发生。脉冲过窄主要有两个问题。一个问题是脉冲间隔太长时，变压器漏感对充电电流的限制可能很大；另一个问题是磁化电流为驱动栅极关断所存贮的能量可能不够，因为脉冲过窄时，Ｉｍ不能充分上升。这第二 图３自动剪板机ＰＩ．Ｃ控制程序流程图注： 图中限位开关ＳＱ的状态如下：闭合时，ＳＱ＝Ｏ；打开个问题可以用图５所示的电路来克服，从而使关断过时，．ＳＱ＝１程的驱动得以改善。 ７个限位开关占用７个输入点。当一块板料剪切４结束语完成并落入小车时，光电检测开关ＳＱ７闭合一次，计数器作减１计数。ＳＢ１，ＳＢ２分别为系统启动、停止按本文所述的三种类型的栅极驱动电路在实践中是 钮，ＳＢ３为系统复位按钮；输出端占用６个输出点。很有应用价值的电路，在使用时可根据ＭＯＳＦＥＴ所ＫＭ１，ＫＭ２，ＫＭ３分别控制送料电机、压块电机和剪控制的功率情况来选择不同的驱动电路，小功率的切电机，ＫＭ４和ＫＭ５控制小车驱动电机的正反转，ＭＯＳＦＥＴ管可以用直接驱动，功率较大的ＭＯＳＦＥＴ从而控制小车的左行和右行。ＨＬＩ为小车空载指示，管可以使用图３（ｂ）及图４、图５、图６所示的电路。根据需要，还可增设其它信号指示收稿日期２００２一０１一０４万方数据