一、應用簡介
我公司是主要以生產、研製、開發建材機械產品為主兼M74係列立軸圓台平麵磨床產品的企業。應客戶及市場需求，我公司采用西門子LOGO！230RC智能邏輯控製器對目前正在生產的自動鋼筋調直切斷機進行電氣技術改造。
鋼筋調直切斷機可用於調直Φ4-Φ14盤圓鋼筋與Φ4-Φ12級螺紋鋼筋，適用於各種建築工地的鋼筋加工，市場廣大。該機調直速度快，定置靈活，可根據用戶數量、長短等不同要求進行相應設置。該機電氣控製以前一直采用繼電器—接(jie)觸(chu)器(qi)控(kong)製(zhi)，然(ran)而(er)由(you)於(yu)現(xian)場(chang)環(huan)境(jing)惡(e)劣(lie)，分(fen)立(li)元(yuan)件(jian)多(duo)，元(yuan)器(qi)件(jian)質(zhi)量(liang)參(can)差(cha)不(bu)齊(qi)等(deng)原(yuan)因(yin)，導(dao)致(zhi)切(qie)斷(duan)機(ji)電(dian)氣(qi)故(gu)障(zhang)頻(pin)出(chu)，嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)了(le)公(gong)司(si)聲(sheng)譽(yu)及(ji)客(ke)戶(hu)效(xiao)益(yi)。2013年中華工控網掀起西門子LOGO！智能邏輯控製器免費體驗熱潮，於是萌生了用西門子LOGO！改造調直切斷機電氣控製係統的想法。
二、應用說明
自動調直切斷機大體由導入裝置、送料裝置、調直裝置、牽引裝置、切斷裝置、傳動裝置、機架、承料架和電控係統組成，結構示意圖如圖1所示。
鋼(gang)筋(jin)由(you)牽(qian)引(yin)機(ji)構(gou)帶(dai)動(dong)由(you)盤(pan)料(liao)架(jia)進(jin)入(ru)調(tiao)直(zhi)筒(tong)進(jin)行(xing)調(tiao)直(zhi)。調(tiao)直(zhi)筒(tong)內(nei)用(yong)螺(luo)釘(ding)固(gu)定(ding)著(zhe)五(wu)個(ge)不(bu)在(zai)一(yi)條(tiao)軸(zhou)線(xian)上(shang)的(de)位(wei)置(zhi)可(ke)以(yi)調(tiao)整(zheng)的(de)調(tiao)直(zhi)模(mo)。調(tiao)直(zhi)筒(tong)高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)，穿(chuan)過(guo)調(tiao)直(zhi)筒(tong)的(de)曲(qu)折(zhe)鋼(gang)筋(jin)，經(jing)反(fan)複(fu)彎(wan)曲(qu)變(bian)形(xing)而(er)被(bei)調(tiao)直(zhi)，同(tong)時(shi)也(ye)清(qing)除(chu)了(le)鋼(gang)筋(jin)表(biao)麵(mian)的(de)鏽(xiu)皮(pi)。
gangjinjingguotiaozhihoujinruqieduanjigou。qieduanjigouzhuyaoyouchuitouhefangdaotaizucheng，chuitoushangxiayundong，fangdaotaishuipingyundong，neizhuangshangxiaqiedao，dangfangdaotaiyidongzhichuitouxiamianshi，shangqiedaobeichuitouzaxiayuxiaqiedaoxingchengjiandao，gangjinbeiqieduan。chengliaojiadeshangbuzhuangyoulagandingchijigou，baozhengbeiqiegangjindingchiqieduan，chengliaojiaxiabukechengjiebeiqieduandegangjin。xitongyunxingliuchengturutu2所示。
圖2 自動調直切斷機係統流程圖
無(wu)論(lun)哪(na)種(zhong)控(kong)製(zhi)，自(zi)動(dong)調(tiao)直(zhi)切(qie)斷(duan)機(ji)都(dou)必(bi)需(xu)接(jie)觸(chu)器(qi)及(ji)必(bi)要(yao)的(de)保(bao)護(hu)元(yuan)件(jian)，然(ran)而(er)為(wei)實(shi)現(xian)落(luo)料(liao)延(yan)時(shi)和(he)計(ji)數(shu)控(kong)製(zhi)，在(zai)以(yi)前(qian)的(de)傳(chuan)統(tong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)中(zhong)還(hai)需(xu)要(yao)在(zai)控(kong)製(zhi)板(ban)上(shang)安(an)裝(zhuang)一(yi)個(ge)中(zhong)間(jian)繼(ji)電(dian)器(qi)、一個時間繼電器和一個計數器，這將導致額外的花費。本次改造關鍵就在於，西門子LOGO！能否集這些元器件的功能？如是，本次改造將在成本、體積以及檔次上的優勢特別是憑借德國老牌西門子產品較同行業極佳的可靠性方麵那都是非常可觀的。
三、應用的設計與實現
1. 係統組成
利用西門子LOGO！設計原理圖，主電路原理圖如圖3所示，包含一台調直電機、一台切斷電機、一落料電磁鐵以及一運行指示燈和一電源指示燈。本LOGO！控製方案共有8個輸入點，4個輸出點，且輸入輸出量全部為開關量信號，所以選用一塊8入4出的230RC本機模塊。LOGO！控製接線圖如圖4所示，I/O分配表如表1所示。
圖3 主電路圖
圖4 LOGO！控製接線圖
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數字量輸入地址 |
符號 |
定義 |
數字量輸出地址 |
符號 |
定義 |
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I1 |
SB0 |
急停（常閉） |
Q1 |
KM1 |
校直正 |
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I2 |
SB1 |
校直停（常閉） |
Q2 |
KM2 |
校直反 |
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I3 |
SB2 |
校直正 |
Q3 |
KM3 |
切斷 |
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I4 |
SB3 |
校直反 |
Q4 |
KM4 |
落料 |
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I5 |
SB4 |
切斷停（常閉） |
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I6 |
SB5 |
切斷啟 |
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I7 |
SQ1 |
計數觸發 |
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I8 |
SB6 |
計數複位 |
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表1 數字量輸入/輸出地址表
2. 利用LOGO！對自動調直切斷機控製方案分析
1) 校直程序：按下SB2按鈕，校直正運行開關I3閉合，Q1置位，接觸器KM1得電自鎖，調直電機正轉；同理需要調直電機反轉時，按下SB3按鈕，校直反運行開關I4閉合，Q2輸出，接觸器KM2得電自鎖。為安全考慮，I3與I4之間，Q1與Q2之間都加有軟件互鎖，並在輸出Q1與Q2上加有硬件互鎖。無論何時當按下急停按鈕SB0時，使輸入I1閉合， Q1與Q2立即停止輸出，調直電機M1停止運行。
圖5 校直程序
2) 切斷程序：按下SB5切斷啟按鈕，輸入I6閉合，Q3置位，接觸器KM3得電自鎖，切斷電機啟動運行。按下SB4切斷停止按鈕，輸入I5閉合，Q3複位，接觸器KM3失電斷開，切斷電機停止運行。無論何時當按下急停按鈕SB0時，使輸入I1閉合， Q3立即複位，切斷電機M2停止運行。
圖6 切斷程序
3) 落料程序： Q4輸出驅動接觸器KM4控製落料電磁鐵的動作，實現受料架翻轉落料。在切斷電機M2運行的情況下，Q4的置位端是由計數觸發標誌位M2觸發的。計數到標誌位M3、急停I1或落料延時時間到標誌位M1(落料動作需預留一定的時間，一般設置在3～4秒)都可使Q4複位。
圖7 落料程序
4) 計數程序：計數觸發標誌位M2由接在輸入端I7的接近開關SQ1觸發。在切斷電機M2運行前，需對調直的鋼筋的尺寸和數目進行一個預置，切成預置尺寸的鋼筋達到預置數目時，觸發標誌位M3，進而使係統全線停車。
圖8 計數程序
3. 係統離線仿真與在線測試
離線仿真
圖9 離線仿真
圖10 在線測試
四、應用體會
此次體驗雖然與西門子LOGO！還隻是短暫的親密接觸，但已讓我感到它神奇之處了。它體積小巧，但功能齊全。它集成了8種基本功能和30多(duo)種(zhong)特(te)殊(shu)功(gong)能(neng)，進(jin)而(er)可(ke)以(yi)替(ti)代(dai)從(cong)時(shi)間(jian)繼(ji)電(dian)器(qi)一(yi)直(zhi)到(dao)接(jie)觸(chu)器(qi)數(shu)以(yi)百(bai)計(ji)的(de)開(kai)關(guan)設(she)備(bei)，另(ling)外(wai)它(ta)還(hai)集(ji)成(cheng)有(you)可(ke)用(yong)來(lai)編(bian)程(cheng)和(he)顯(xian)示(shi)用(yong)的(de)顯(xian)示(shi)器(qi)。這(zhe)些(xie)不(bu)但(dan)為(wei)我(wo)們(men)縮(suo)短(duan)了(le)開(kai)發(fa)設(she)計(ji)時(shi)間(jian)，省(sheng)去(qu)了(le)大(da)量(liang)的(de)電(dian)櫃(gui)空(kong)間(jian)，更(geng)省(sheng)去(qu)了(le)各(ge)種(zhong)繼(ji)電(dian)器(qi)、計數器，以至於各種信號指示燈、文本顯示器等的成本費用。本例用西門子LOGO！本體實現鋼筋切斷計數設置與顯示如圖11所示。不僅如此，LOGO! 還有很強的可靠性，有很好的抗振性和很強的電磁兼容性（EMC），完全符合工業標準，能夠應用於各種氣候條件。所有這些都有效地提高了產品的檔次，提升了產品市場競爭力。
圖11 西門子LOGO！計數顯示設置及現場示例
綜上所述，我們坦言，應用在目前各個領域，西門子LOGO!在繼電器與PLC之間是一個功能強大且價格實惠的最佳解決方案。自動調直切斷機自改造投入使用至今已有兩月餘，運行情況穩定良好，屢屢受到用戶以及同仁們的廣泛好評。
參考文獻
[1] 張子義.LOGO！控製實訓教程
[2] 西門子LOGO！手冊.參考文獻正文用宋體9號字體
作者簡介
劉向東（1969-），男，遼寧省朝陽市，大學專科，工程師，朝陽重型機器有限公司
