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1、- 1 -摘要自动生产线的压机搬迁后,作为独立设备使用, 原有的控制电路,在设备搬迁后，已被改变，控制程序不能使用，必须根据搬迁后的设备控制电路，对控制程序重新编写。根据 PLC 的硬件，结合实际需要，对输入、输出端口接线做适当修改，并对压机控制程序重新编写，编写后的 PLC 程序，更适合压机的独立运行。压机设备电气控制系统改造后，控制信号少，操作简便，稳定性高。生产中，支撑起安全柱后可以取、放工件，减少油泵停机、启动次数，节约时间，提高生产节拍，降低成本。关键词： 液压式压机、控制程序、PLC、电气改造- 2 -前言由于汽车产品的不断升级更新，为节约汽车新车型设备投入成本，在停产的自动线设备
2、上进行改造，生产新车型。停产的车型，在一定的时间内，仍需要提供汽车配件。汽车门、盖作为主要的汽车配件，停产后，生产设备（压机、模具）搬迁到规划区域，进行配件生产。本文主要是对搬迁后的压机设备，进行电气控制部分进行改造。原压机设备的控制程序复杂，外部信号条件多，搬迁的设备少， （原来 PLC 控制的设备有机器人、自动涂胶机、电控夹具、皮带传动，搬迁后 PLC 控制设备只有压机） ，原来的程序已经不能使用。必须对整个控制电路进行改造、对控制程序重新编写。设备搬迁安装后，根据改造后的接线图，结合工艺要求编写 PLC 程序，并对设备进行调试。- 3 -1 压机的工作介绍四柱立式液压压力机（简称压机）,
3、型号:H023-000060,液压油泵电机45KW，输入电压三相 380V 交流电。压机工作时，滑块运动，动作如图 1 所示，初始滑块在上位触碰 SQ5开关，滑块挂钩解锁后，滑块从上位开始慢速下降，触碰到 SQ6 开关后，滑块速度转换成快速下降，触碰到 SQ7 开关时，滑块速度又转换成慢速下降，触碰到 SQ8 开关时，滑块工进，压机加压；加压完成后滑块返回，先慢速上升，触碰到 SQ9 时，滑块速度转换成快速上升，再触碰到 SQ6 开关时，滑块速度转换成慢速上升，而后触碰到 SQ5 开关，滑块停止，滑块挂钩锁紧。压机一个工作循环完成。图 1 压机滑块动作示意图- 4 -压机滑块的动作速度与液压阀
4、的对应关系，见表 1。PLC 控制程序，对液压阀的电磁线圈进行控制。表 1 滑块动作与压机液压阀的对应关系表（表示得电，表示失电）线圈编号 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 Y10 Y11 Y12滑块解锁 慢速向下 快速向下 慢速向下 慢速工进 停止加压 压力释放 慢速向上 快速向上 慢速向上 滑块锁紧 液压阀安全阀1安全阀2快速阀慢速阀下降阀卸荷阀溢流阀预充阀高压阀压力检测滑块挂钩滑块挂钩- 5 -2 电气部分的硬件介绍搬迁后的设备变动大，对 PLC 的硬件、输入和输出信号接线都有所改动，控制线路需要重新安装连接，现场使用 AB PLC 的控制系统，主要硬件： AB Co
5、ntrolLogix 1756-L62S，配 1756-A10 机座。1756-L62S 是双CPU，安装在 0 号组位和 1 号组位，0 号组位为主 CPU，1 号组位为副CPU；2 个数字输入模块（型号：1756-IB16I），分别安装在机座的 2 号组位和 3 组号位；一个数字输出模块（型号：1756-OW16I）安装在机座 4号位。2.1 1756-IB16I 模块端子接线1756-IB16I 模块为 16 点 24V 直流输入，模块端子接线见图 2，模块分别安装在机座的 2 号组位和 3 号组位，模块左边接线端子接 0V 电压，右- 6 -图 2 PLC 输入端子接线图a) 2 号组
6、位 1756-IB16I 模块接线图 b) 3 号组位 1756-IB16I 模块接线图边端子是 24V 的直流电压信号输入，与外部开关连接。实际使用中,与安全、限位、保护等相关的信号,都必须接开关的动断触点，如图 2 中的SQ10 安全栓、SQ5 滑块限位、SB8 急停等开关的动断触点与 PLC 端子相连；而对非安全、非保护、非限位类的信号，一般都接动合触点，如图 2 中的SB2 启动、SB1 复位、SQ3 行程开关等信号都是动合触点与 PLC 端子连接。压机的 SB3 手动状态按钮和 SB4 自动状态按钮，使用的是置位保持旋转按钮。2.2 1756-OW16I 模块端子接线- 7 -175
7、6-OW16I 模块安装在机座 4 号位，16 点直流电压输出,模块端子接线见图 3,模块的右边端子为 24V 直流电压输出端，与中间继电器的线圈连接，图 3 PLC 输出端接线图a) 1756-OW16I 模块接线图 b) 液压阀电磁线圈接线图 c) 电动机继电器线圈接线图然后连接到模块左边的端子(左边端子 0V)构成封闭回路。压机的电磁阀线圈与中间继电器的动合触点连接，而后接 24V 直流电压，线圈另一端接0V。油泵电机接触器线圈接与中间继电器动合触点连接，而后接 220V 电压。2.3 压机主电路- 8 -电机主电路如图 4 所示，电路中接熔断器对电气设备起短路保护，热继电器起到过载保护
8、作用，电机的外壳保护接地，当接触器 KM2 断开，KM1、KM3 吸合时，电机星型运转；当接触器 KM1 断开，KM2、KM3 吸合时，电机三角形运转。图 4 油泵电机主电路图3 程序的编写根据硬件接线图，结合压机滑块动作要求，编写程序。整理 PLC 的输入和输出端口地址分配，见表 2。表 2 I/O 设备和 I/O 端的分配输入 输出- 9 -元件 IO 端口编号 说明 元件IO 端口编号 说明SQ1 Local:2:I.Data.0 锁紧到位 1 Y1 Local:4:O.Data.1 1#安全阀SQ2 Local:2:I.Data.1 锁紧到位 2 Y2 Local:4:O.Data.2
9、 2#安全阀SQ3 Local:2:I.Data.2 解锁到位 1 Y3 Local:4:O.Data.3 快阀控制SQ4 Local:2:I.Data.3 解锁到位 2 Y4 Local:4:O.Data.4 慢速阀控制SQ5 Local:2:I.Data.4 滑块上限位 Y5 Local:4:O.Data.5 下降阀SQ6 Local:2:I.Data.5 慢快转换 Y6 Local:4:O.Data.6 卸荷阀SQ7 Local:2:I.Data.6 下行快转慢 Y7 Local:4:O.Data.7 预充液阀开SQ8 Local:2:I.Data.7 滑块下位 Y8 Local:4:O
10、.Data.8 预充液阀关SQ9 Local:2:I.Data.8 上行慢转快 Y9 Local:4:O.Data.9 高压阀FR Local:2:I.Data.9 热继电器 Y10 Local:4:O.Data.10 压力检测阀SQ10 Local:2:I.Data.10 安全栓 1 Y11 Local:4:O.Data.11 滑块锁紧SQ12 Local:2:I.Data.11 安全栓 2 Y12 Local:4:O.Data.12 滑块解锁SB1 Local:2:I.Data.12 故障复位 KM1 Local:4:O.Data.13 油泵运转SB2 Local:3:I.Data.0 压
11、机启动 KM2 Local:4:O.Data.14 油泵运转SB3 Local:3:I.Data.1 手动状态 KM3 Local:4:O.Data.15 油泵启动SB4 Local:3:I.Data.2 自动状态SB5 Local:3:I.Data.3 调试状态SB6 Local:3:I.Data.4 自动确认SB7 Local:3:I.Data.5 急停 1SB8 Local:3:I.Data.6 急停 2SB9 Local:3:I.Data.7 上件完成 1SB10 Local:3:I.Data.8 上件完成 2SB11 Local:3:I.Data.9 油泵停止SQ13 Local:3
12、:I.Data.10 工件到位 1SQ14 Local:3:I.Data.11 工件到位 2SB12 Local:3:I.Data.12 手动上升SB14 Local:3:I.Data.13 手动下降31 急停与故障复位程序急停与故障复位是程序运行的前提条件，压机独立运行，当急停和热继电器信号正常时，才能启动油泵。如图 5 所示，SB7、SB8、FR 动断触点接通，有 X019、X020、X010 动断触点接通，辅助继电器 ESTOP 线圈得电；ESTOP 动合触点接通，置位 SB3（手动状态）旋钮，有 X015 动合触点接通，按下 SB1（故障复位）按钮后，X013 动合触点接通，计时器-
13、10 -T_FAULT_RESET（故障复位延时）得电计时，3 秒后，T_FAULT_RESET.DN动合触点接通，又 ESTOP 动合触点接通，从而使辅助继电器 FAULT_RST 线圈得电，接着辅助继电器 FAULT_RST 动合触点接通，与 FAULT_RST 线圈接通形成自锁，复位完成。图 5 急停与复位程序图 32 油泵启动程序油泵电机采用星三角减压启动，如图 6 所示：当故障复位继电器FAULT_RST 线圈得电后，置位“SB3（手动状态） ”旋钮，有 X015 动合触点接通，按下“SB2（压机启动） ”按钮，有 X014 动合触点接通，TIME1计时器得电计时，3 秒后，TIME
14、1.DN 动合触点接通，KM3 线圈置位。KM3动合触点接通，TIME2 计时器得电计时，同时 TIME2.DN、KM2 动断触点接通，KM1 线圈得电输出，KM1、KM3 线圈得电时，油泵电机星型启动运转；7 秒后 TIME2.DN 动断触点得电断开，从而使 KM1 线圈失电；在 TIME2.DN动合触点接通，KM1 动断触点接通，KM2 线圈得电输出，KM2 与 KM3 同时得电输出，油泵电机三角形运转，KM1 与 KM2 之间采用软件互锁，KM1 与KM2 线圈不会出现同时得电输出。油泵电机三角形运转完成同时，TIME6计时器得电计时,设定时间秒。油泵启动程序是滑块运行程序的基础，- 1
15、1 -油泵启动完成后，运行程序才可能执行。图 6 油泵电机启动程序图3.3 滑块的运动程序滑块的运行程序根据工艺要求，分几个部分进行编写。 331 滑块状态记录程序- 12 -滑块手动下降程中，滑块从下降慢速 1 区进入下降快速区时，速度状态纪录程序如图 7 所示，TIME2.DN 动合触点接通，置位 SB3（手动状态）旋钮，X015 动合触点接通，按下 SB13（手动下降）按钮，X027 动合触点接通，当触碰 SQ6（快/慢转换）开关时，X006 动合触点由断开被接通，有单触发上升指令（OSR）由低电平变为高电平，有 SD_HSP_P 动合触点接通，从而使辅助继电器 SLIDER_DOWN_HSP（向下快速区）线圈得电置位，同时辅助继电器 SLIDER_DOWN_LSP1（下降慢速 1 区）线圈复位。滑块的状态记录程序，表示滑块所在的位置区域同时也表示滑块此时的运行速度，这样编程有利于滑块运行中，发生故障时的问题分析与处理。图 7 滑块
