中達電通股份有限公司應用方案：台達PLC和HMI的控製係統在油壓車床中上的應用

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台達PLC和HMI的控製係統在油壓車床中上的應用

中達電通股份有限公司

The Application of Control System Based on Delta PLC and HMI for Oil-Pressure Lathe
中達電通上海機電HMI/PLC產品處李鐵成
Li Tiecheng

摘要：從使用角度討論了由台達PLC和HMI構成的的控製係統在油壓車床中的應用。文章基於對油壓車床係統構成及電氣控製的概略介紹主要討論了相關操作與係統設計實現等問題。
關鍵詞：油壓車床係統構成操作規程工藝流程
Abstract: The paper discussed the application in oil-pressure lathe based on the control system by composing of Delta PLC and HMI from the angle of employment. Based on the brief introduction of system composing and electric control in oil-pressure lathe, it mainly discussed to the related operation and realization of system design in this paper.
Key Words: Oil-pressure lathe Syste composing Operation rules Technology flow
[中圖分類號] TP273 [文獻標識碼] B 文章編號

1 引言
“PLC控製油壓車床”是專為表殼等小五金加工設計的，以其高剛性、高精度、高品質、高效率、高壽命、性能穩定、結構簡單、操作方便和成本低廉等優點廣泛用於表殼加工行業，亦可用於小型軸、套類加工。該機床采用性能穩定的台達ES係列PLC和DOP－A57CSTD彩色人機界麵構建係統，其核心部分在於控製係統，是控製中心。該係統操作簡單、直(zhi)觀(guan)，以(yi)人(ren)性(xing)化(hua)的(de)輸(shu)入(ru)方(fang)式(shi)設(she)計(ji)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)，程(cheng)序(xu)轉(zhuan)換(huan)簡(jian)單(dan)快(kuai)捷(jie)，可(ke)使(shi)操(cao)作(zuo)者(zhe)自(zi)如(ru)發(fa)揮(hui)，自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)高(gao)，在(zai)大(da)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)時(shi)節(jie)省(sheng)人(ren)力(li)物(wu)力(li)，能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)產(chan)品(pin)生(sheng)產(chan)的(de)高(gao)效(xiao)化(hua)、優質化。車床加工平台如圖1所示。

2 係統特點及工藝參數
本機主軸軸承采用進口P4級主軸專用軸承，主軸自動油潤滑，可保證機床高精度和使用壽命更長；主軸電機選用雙速帶高性能刹車係統；程控液壓推動多刀刀架可保證加工尺寸準確、穩定；刀具中心高度可調節，操作方便，效率更高；精心設計的液壓係統，可使機床空運轉時，液壓卸荷，節約電力，降低液壓係統溫度上升，延長油泵壽命；安裝的溫度、壓力補償裝置，可保證在重複加工時的性能穩定可靠；電器箱、液壓箱、冷卻液箱均置於機箱內，減少了占地麵積，機床外觀整體性強。車床技術參數如表1所示。

3 相關操作說明
1）開機前檢查：供電線路是否正常；油箱油位是否符合標準；外部氣動是否連接完好。
2）開機後，在人機界麵初始界麵（圖2）上點擊進入主畫麵，在主畫麵(圖3)上按加工工藝選擇手動單步（圖4）、全自動不同的加工方式，選擇手動單步情況下總共列有5種工藝程序流程，在選擇下一個加工工藝時，前一工藝過程自動運行完成後，才執行下一流程。

3）單步運行情況下，當選擇完單步程序鎖定（圖3）設置後，此時程序隻能運行鎖定的當前程序，其他4種程序不能運行，若要運行其他程序，可先解除程序鎖定功能。

4）電機具有自動保護功能，機器在30分鍾內無任何動作，泵電機將停止工作，若要繼續使用則要先起動泵。主軸的高低速選擇在人機界麵（圖5）上操作完成，除手動外，其他程序的運行都是以外部起動按鈕為給定信號的。

5）當設備運行過程中，將人機界麵如上（圖3）畫麵上點擊運行監控畫麵觸摸按鈕，將畫麵切換到（圖6）進行運行監控。
4 工藝流程
該機種具有五種單步固定工藝流程，用於產品的加工。行程開關定義如下：SL1―X11下托板前進到位；
SL2―X12下托板慢進；SL3―X13下托板回位；SL4―X14上托板前進到位；SL5―X15上托板慢進；SL6―X16上托板回位；
閥件定義為：
YV1―Y14下托板前進閥；
YV2―Y15下托板慢進閥；
YV3―Y16上托板前進閥；
YV4―Y17上托板慢進閥。
單步工藝流程1

起動，恢複原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後開始慢進進行，下托板慢進碰到前進到位限位SL1後執行下托板延時（圖7）的設定值，時間到後YV1，YV2斷電，下托板回原位。

圖7 下托板延時的設定
單步工藝流程2

起動，恢複原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1後執行下托板延時（圖7）的設定值，時間到後閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號後上托板前進閥YV3得電上托板前進，上托板前進碰到上托板前進到位SL4限位後，下托板前進閥YV1再次得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1後執行下托板延時（圖7）的設定值，時間到後閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號後上托板前進閥YV3斷電，上托板回位。

單步工藝流程3

起動，恢複原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1後閥上托板前進閥YV3得電上托板前進，上托板前進碰到上托板慢進SL5限位後，上托板慢進閥YV4得電，上托板慢前進碰到前進到位限位SL4後閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號後上托板前進閥YV3，YV4斷電，上托板回位。

單步工藝流程4

起動，恢複原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1後閥上托板前進閥YV3得電上托板前進，上托板前進碰到上托板慢進SL5限位後，上托板慢進閥YV4得電，上托板慢前進碰到前進到位限位SL4後執行上托板延時（圖6）的設定值，時間到後閥YV3,YV4斷電上托板回退，上托板回退碰到回退到位限位SL6信號後下托板前進閥YV1，YV2斷電，下托板回位。

單步工藝流程5

起動，恢複原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1後閥上托板前進閥YV3得電上托板前進，上托板前進碰到上托板慢進SL5限位後，上托板慢進閥YV4得電，上托板慢前進碰到前進到位限位SL4後執行上托板延時（圖6）的設定值，時間到後閥YV3,YV4斷電上托板回退，下托板前進閥YV1，YV2保持前進位不動。

全自動工藝流程：

起動，恢複原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2後閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1後執行下托板延時（圖6）的設定值，時間到後閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號後上托板前進閥YV3得電上托板前進，上托板前進碰到上托板慢進SL5限位後，上托板慢進閥YV4得電，上托板慢前進碰到前進到位限位SL4後執行上托板延時（圖6）的設定值，時間到後閥YV3,YV4斷電上托板回退，上托板回退碰到回退到位限位SL6信號後下托板前進閥YV1再次得電進入下一個循環。
5設備係統保護
在人機界麵內通過宏指令讀出係統時間，分別賦值給不同的數據寄存器，如圖8和圖9所示。通過自定義輸入時間年月日和係統本身時間進行比較，通過程序判斷當係統時間超過設定時間時，係統自動停止運行。

圖8 數據寄存器賦值

圖9 年月日時間賦值
6 結束語
控製係統經過設備調試，各項性能指標達到客戶要求並得到認可，說明台達PLC、人機界麵在表殼等小五金加工油壓車床設備當中的成功應用，已經得到客戶的好評。
參考文獻[略]
作者簡介
李鐵成（1976-），男，自動化設備工程師，主要從事自動化係統的工程設計、開發與產品技術支持工作。
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