現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)在機(jī)械壓力機(jī)上的應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)在機(jī)械壓力機(jī)上的應(yīng)用

0現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)隨著電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展，電氣操作系統(tǒng)的要求越來(lái)越靈活、方便、可靠。原PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)滿(mǎn)足不了現(xiàn)場(chǎng)的需要,它的主要缺點(diǎn)是各開(kāi)關(guān)量與主機(jī)連線(xiàn)多,所以造成故障點(diǎn)多,故障排除困難不易維修?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)彌補(bǔ)了這個(gè)缺陷。而且現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是一種用于智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)放式,數(shù)字化雙向串行,多節(jié)點(diǎn)的通訊的總線(xiàn)?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)使用數(shù)字通訊的方式取代設(shè)備的模擬量和開(kāi)關(guān)量的信號(hào)。隨著其開(kāi)放性的不斷擴(kuò)大和成本的不斷降低,必然會(huì)成為工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域中的一種主流技術(shù)。目前現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)也已經(jīng)在機(jī)械壓力機(jī)上開(kāi)始得到應(yīng)用。1詞盤(pán)多從電磁閥控制機(jī)械壓力機(jī)的基本工作原理:是將主飛輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)曲軸轉(zhuǎn)變成滑塊相對(duì)工作臺(tái)的直線(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備,飛輪是靠電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng),滑塊的直線(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)是靠飛輪上的離合器來(lái)控制運(yùn)行和停止,離合器是靠電磁閥控制氣源通斷來(lái)控制。離合器由剎車(chē)盤(pán)和結(jié)合盤(pán)組成,根據(jù)壓力機(jī)的噸位和設(shè)計(jì)廠(chǎng)家不同,離合器的種類(lèi)也有所不同。離合器工作時(shí)是將剎車(chē)盤(pán)打開(kāi),結(jié)合盤(pán)結(jié)合來(lái)帶動(dòng)曲軸使滑塊動(dòng)作的,這就是機(jī)械壓力機(jī)的行程動(dòng)作。剎車(chē)閥比結(jié)合閥打開(kāi)早0.02秒。剎車(chē)與結(jié)合盤(pán)分別由兩個(gè)電磁閥控制,電磁閥是靠PLC內(nèi)部程序滿(mǎn)足條件輸出來(lái)控制。另外還有保證機(jī)械壓力機(jī)正常工作的凸輪系統(tǒng),潤(rùn)滑系統(tǒng),液壓保護(hù)系統(tǒng),平衡器系統(tǒng),微動(dòng)系統(tǒng),裝模高度調(diào)整系統(tǒng),氣墊系統(tǒng)以及移動(dòng)工作臺(tái)系統(tǒng)等必要或不必要的功能。2控制系統(tǒng)性能特點(diǎn)1)利用信息技術(shù)及數(shù)字信號(hào)通信技術(shù),有效提高了系統(tǒng)的測(cè)量和控制精度;2)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸可靠、信息響應(yīng)快速、抗干擾能力增強(qiáng);3)具有自動(dòng)診斷、故障顯示功能;4)更好地滿(mǎn)足控制系統(tǒng)信息集成的要求;5)總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)具有良好的防護(hù)等級(jí),可以直接安裝于現(xiàn)場(chǎng);6)系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試更加靈活方便、控制性能大幅度提高;7)系統(tǒng)綜合成本大幅度減少;8)減少了壓力機(jī)因?yàn)镻LC與各開(kāi)關(guān)量連線(xiàn)過(guò)多引起的故障。3硬件選型控制總體來(lái)說(shuō)除電柜外機(jī)械壓力機(jī)另有4個(gè)需要集中控制的節(jié)點(diǎn),位置分別在上橫梁,滑塊(動(dòng)梁),操作站,地下室(油箱)。所以總線(xiàn)配置思路就是在電柜配置主站電柜站,在上橫梁配置橫梁分站和電子凸輪編碼器站,在滑塊配置滑塊分站和裝模高度編碼器站,在操作站配置操作站分站,在地下室配置油箱分站。一般情況下一個(gè)主站六個(gè)分站。分站的配置一般采用最近原則(信號(hào)采集元件及執(zhí)行元件離哪個(gè)分站最近就由哪個(gè)分站控制),才能最大限度降低干擾,節(jié)約成本,達(dá)到最優(yōu)效果。1)電柜站配置采用單圈絕對(duì)值編碼器作為一個(gè)分站,主要作用是負(fù)責(zé)采集曲柄轉(zhuǎn)角的角度信號(hào),作為電子凸輪,以便在相應(yīng)的角度實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作(如單次行程,上死點(diǎn),下死點(diǎn)等)。選型時(shí)要考慮兼容性。4)滑塊站配置滑塊站的主要作用是采集液壓保護(hù)壓力繼電器開(kāi)關(guān)信號(hào),液壓保護(hù)卸荷開(kāi)關(guān)信號(hào),裝模高度調(diào)整過(guò)扭矩開(kāi)關(guān)信號(hào)和上下限位信號(hào),上模夾緊器到位開(kāi)關(guān)信號(hào)(或壓力繼電器)等輸入信號(hào);輸出上模夾緊器動(dòng)作執(zhí)行等信號(hào)。根據(jù)需要的輸入輸出點(diǎn)數(shù)選用合適的輸入輸出單元。5)裝模高度編碼器站配置采用多圈絕對(duì)值編碼器作為一個(gè)分站,主要作用是負(fù)責(zé)采集滑塊裝模高度的數(shù)據(jù),一邊在相應(yīng)的高度實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能(如裝模高度上下軟限位,裝模高度自動(dòng)調(diào)整,高度數(shù)值顯示等)。選型時(shí)要考慮兼容性。6)操作站分站配置主要作用是采集操作面板上各按鈕開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)信號(hào),移動(dòng)工作臺(tái)各行程開(kāi)關(guān)及接近開(kāi)關(guān)信號(hào),安全栓開(kāi)關(guān)信號(hào),光電保護(hù)裝置開(kāi)關(guān)信號(hào),移動(dòng)按鈕站開(kāi)關(guān)信號(hào)等輸入信號(hào);輸出面板上各指示燈執(zhí)行信號(hào)。根據(jù)需要的輸入輸出點(diǎn)數(shù)選用合適的輸入輸出單元。7)油箱分站配置主要作用是采集潤(rùn)滑與液壓保護(hù)等液壓系統(tǒng)壓力繼電器開(kāi)關(guān)信號(hào),油箱油位和溫度開(kāi)關(guān)信號(hào),平衡氣缸和氣墊氣壓系統(tǒng)壓力傳感器開(kāi)關(guān)信號(hào)或模擬量信號(hào)等輸入信號(hào);輸出液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng)電磁閥執(zhí)行信號(hào);根據(jù)需要的輸入輸出點(diǎn)數(shù)及特殊信號(hào)選用合適的輸入輸出單元及特殊單元。8)程序的設(shè)計(jì)和編寫(xiě)應(yīng)在硬件選配前根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作需求完成,完成程序的設(shè)計(jì)后,根據(jù)需要的輸入輸出點(diǎn)數(shù),程序文件的大小,特殊信號(hào)的處理等內(nèi)容選配硬件。9)硬件選型完成后根據(jù)PLC和總線(xiàn)各單元及執(zhí)行元件的情況設(shè)計(jì)接線(xiàn)圖紙,要注意預(yù)留備用線(xiàn)和備用點(diǎn)。10)總線(xiàn)通訊電纜和終端電阻要嚴(yán)格按照所選品牌型號(hào)的要求執(zhí)行,建議采用原廠(chǎng)配套的總線(xiàn)電纜和終端電阻。11)硬件安裝及接線(xiàn)完成后,使用編程PC及相應(yīng)的配置軟件連接PLC總線(xiàn)通訊單元配置總線(xiàn)組態(tài),根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置主站和分站地址編號(hào)(與各分站通訊單元的撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置一致),分配各分站輸入輸出點(diǎn)數(shù);連接PLC處理器單元,下載程序文件。12)準(zhǔn)備調(diào)試階段再次檢查程序及接線(xiàn),杜絕程序及接線(xiàn)失誤導(dǎo)致的短路等危害發(fā)生。13)調(diào)試階段,試驗(yàn)壓力機(jī)的各種動(dòng)作,對(duì)程序及接線(xiàn)進(jìn)行為微調(diào)整。4當(dāng)前和改進(jìn)措施4.1因壓力機(jī)震動(dòng)大,地下主副線(xiàn)網(wǎng)連接點(diǎn)本出現(xiàn)總線(xiàn)報(bào)警,故障代碼顯示從站沒(méi)有連接上。原因分析:1)由于壓力機(jī)震動(dòng)大,總線(xiàn)與耦合器連接點(diǎn)松動(dòng);2)總線(xiàn)通訊電纜有斷點(diǎn)。改進(jìn)措施:1)在從站箱體與壓力機(jī)之間加防震墊,加強(qiáng)從站模塊的緊固裝置;2)加強(qiáng)電纜的外層保護(hù)。4.2終端電阻穩(wěn)定性無(wú)原因分析:1)總線(xiàn)電纜選擇不正確,可能距離遠(yuǎn)而線(xiàn)徑過(guò)小;2)終端電阻不穩(wěn)定。改進(jìn)措施:1)根據(jù)距離選擇較粗的通訊電纜,保證終端電壓24V,網(wǎng)絡(luò)通訊速率為125kb/s;2)選擇品質(zhì)優(yōu)良的金屬膜終端電阻。5電柜站plc組成在機(jī)械壓力機(jī)控制系統(tǒng)中采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),不但提高了壓力機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、擴(kuò)展性,而且降低了安裝調(diào)試周期及維修成本,減少了故障的發(fā)生率,不但滿(mǎn)足了壓力機(jī)的使用要求,而且使其控制系統(tǒng)得以大大的提高,也使得維修安裝人員的技術(shù)得到了提高?？紤]到各分站位置的可利用空間有限,大功率器件的電源輸出一般配置在電柜站(包括主電機(jī),微動(dòng)電機(jī),滑塊調(diào)整電機(jī),油箱泵站電機(jī),移動(dòng)工作臺(tái)電機(jī)以及油箱加熱電阻)。電柜站PLC組成包括的處理器單元,總線(xiàn)通訊單元,輸入單元,輸出單考慮到各分站位置的可利用空間有限,大功率器件的電源輸出一般配置在電柜站(包括主電機(jī),微動(dòng)電機(jī),滑塊調(diào)整電機(jī),油箱泵站電機(jī),移動(dòng)工作臺(tái)電機(jī)以及油箱加熱電阻)。電柜站PLC組成包括的處理器單元,總線(xiàn)通訊單元,輸入單元,輸出單元以及特殊單元。處理器單元主要作用是按照配置的工作程序處理整機(jī)的輸入及輸出信號(hào),所以選型時(shí)要考慮整機(jī)的輸入輸出點(diǎn)數(shù),特殊單元的作用及數(shù)量,是否使用其他終端(如觸摸屏),編制程序文件的大小,與總線(xiàn)單元是否兼容等因素;總線(xiàn)通訊單元主要作用是與各分站的通訊單元實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)通訊;輸入單元的主要作用是采集各電源保護(hù)開(kāi)關(guān)的反饋信號(hào),主電機(jī)控制器的開(kāi)關(guān)量反饋信號(hào)等信號(hào);輸出單元主要作用是輸出各大功率器件控制器的開(kāi)關(guān)量控制信號(hào);特殊單元依照功能采集或輸出模擬量信號(hào)等特殊信號(hào)?？偩€(xiàn)通訊單元,輸入單元,輸出單元及特殊單元的選型要與處理器單元兼容。處理器單元主要作用是按照配置的工作程序處理整機(jī)的輸入及輸出信號(hào),所以選型時(shí)要考慮整機(jī)的輸入輸出點(diǎn)數(shù),特殊單元的作用及數(shù)量,是否使用其他終端(如觸摸屏),編制程序文件的大小,與總線(xiàn)單元是否兼容等因素;總線(xiàn)通訊單元主要作用是與各分站的通訊單元實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)通訊;輸入單元的主要作用是采集各電源保護(hù)開(kāi)關(guān)的反饋信號(hào),主電機(jī)控制器的開(kāi)關(guān)量反饋信號(hào)等信號(hào);輸出單元主要作用是輸出各大功率器件控制器的開(kāi)關(guān)量控制信號(hào);特殊單元依照功能采集或輸出模擬量信號(hào)等特殊信號(hào)?？偩€(xiàn)通訊單元,輸入單元,輸出單元及特殊單元的選型要與處理器單元兼容。2)橫梁站配置橫梁站的作用主要是采集主電機(jī)溫度和轉(zhuǎn)速反饋信號(hào),潤(rùn)滑系統(tǒng)開(kāi)關(guān)反饋信號(hào),飛輪制動(dòng)限位反饋信號(hào),離合器結(jié)合剎車(chē)電磁氣閥狀態(tài)反饋信號(hào)等輸入信號(hào),輸出離合器結(jié)合剎車(chē)電磁氣閥執(zhí)行信號(hào),飛輪制動(dòng)電磁氣閥執(zhí)行信號(hào)等執(zhí)行信號(hào)。根據(jù)需要的輸入輸出點(diǎn)數(shù)及