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1、李明江东风模具冲压技术有限公司冲焊工厂 湖北 武汉430056摘要：东风模具冲压技术有限公司冲焊工厂焊二车间摇篮线一台冲孔机电气控制系统升级。 该冲孔机为法国进口设备，是为神龙公司发动机摇篮支架进行精密冲孔的专用设备，原电气系统使用的是施耐德90年代TSX4740 PLC,该系统已停产无备件且故障率逐年上升，因此进行电气控制系统升级。 升级选型采用施耐德电气基于全新UNITY平台的Modi-con Premium新一代PLC,其全新的unity编程软件操作方便，功能强大，同时还提供集成的PLC仿真器，方便调试。主题词：Unity顺序控制作者简介：李明江，男，1975年1月，2010年毕业于武汉
2、纺织大学，大专，东风模具冲压技术有限公司冲焊工厂设备部，电气技术员，工程师。1控制系统升级方案及系统配置电气控制系统升级方案确立时， 考虑冲孔机是进口专用设备，工件孔位的精度要求较高。原控制系统使用的是施耐德TSX47 PLC， 其应用程序对工件和工装夹具的保护设计比较复杂， 故障诊断功能完备等综合因素。 针对该冲孔机现状及选用的控制系统的稳定性、可靠性等原则，我们决定选用施耐德Premium PLC，它具有TSX47 PLC程序转换而开发的PL7转换器，可以将原有的PL7应用程序导入到Unity Pro中， 简化系统升级后应用程序的设计任务，其基本配置如下：1控制系统选用施耐德电气基于全新U
3、nity的 Modicon Premium PLC,其全新的Unity软件是施耐德电气核心产品，性能可靠，处理速度更快。 最大可配置4个机架，机架配置可达32个插槽，512位离散量I/O通道，24位模拟量I/O通道，可以满足设备的全部需求。Modicon PremiumI/O架构可用于三种主要体系结构，以满足控制系统的要求:本地I/O、远程I/O和分布式I/O（DIO），本系统采用本地I/O结构。PLC系统配置如下：Premium机架配置：TSX RKY 8槽2硬件配置确定后进行项目确定通过Unity Pro编程软件创建一个新项目冲孔机，选择CPU类型Unity Premium 57104M，
4、在配置编辑器选择一个8槽位TSX RKY机架，选择模块进行配置，Premium系列是具有模块化的、 可扩充的结构，并且所有的模块都能带电插拔，模块没有施耐德PLC系统升级应用名称型号槽号电源模块TSX PSY 2600MCPU模块Unity Premium 57104M0离散量输入TSX DEY 32D2K1离散量输出TSX DSY 32T2K2离散量输入TSX DEY 32D2K3离散量输入TSX DEY 32D2K4离散量输出TSX DSY 32T2K5技术改造技术改造36装备维修技术2011年第2期（总期第140期）槽位的限制。 选择电源模块TSX PSY 2600M定义在左边第一个插槽
5、，CPU模块P57104M占用0槽，3个离散量输入TSX DEY 32D2K放置在槽位1.3.4，离散量输出TSX DSY 32T2K放置在槽位2及槽位5。 3.I/O对象定义在输入输出模块中选择I/O类型后更新网格表，定义所有的I/O地址表并添加相应注释如%I0.1.0（循环开始DEMANDE DE DEPARTCYCLE）。 4应用程序的升级 Unity Pro是用于Modicon Premium PLC的通用编程，调试和运行软件，在开发和兼容性上功能强大。 为TSX47系列PLC程序转换而开发的PL7集成转化器，可以将原有的PL7应用程序导入到Uni-ty Pro中，直接应用转换后的程序
6、，并且确保逻辑的正确性。转换过程是自动的，完整的应用转换过程为转换导入分析， 打开PL7源文件转换成Unity Pro源文件 ， 源文件导入生成Unity Pro文件，最后导入的文件由Unity Pro进行分析，如果转换出现错误， 会在转换结束时自动打开输出窗口进行显示，点击输出窗口相应的行，直接访问需要修改的程序行，修改对应的转换错误。冲孔机的电气原理是一种顺序控制， 按照冲孔工艺预先规定的顺序， 在外部输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动有序的进行工作。 该设备自动工作方式下从（工件托架下降前定位夹块压下后定位夹块压下前夹头上顶后夹头上顶冲台上升小车前进
7、小车上定位销定位紧固环上紧冲头冲孔吹气冲头退回排废料紧固环松开小车定位销退回小车后退冲台下降后夹头退下前夹头退下后定位夹块松开前定位夹块松开工件托架上升），顺序动作共有22步。下面就PL7转化升级后的UNITY冲孔机的工件托架控制程序举例说明：%M100: VmautoVALIDATION MARCHE AUTOMATIQUE自动运行%MW650.1: Cs070CS DESCENTE ELEVATEUR托架下降条件%M101: VmmanuVALIDATION MARCHE MANUELLE允许手动运行%I0.1.4: Mvt_avMOUVEMENT AVANCE运动前进%I0.1.5: M
8、vt_rcMOUVEMENT RECUL运动返回%MW600.1: Cm070CM DESCENTE ELEVATEUR托架下降%MW550.1: Cp070CP DESCENTE ELEVATEUR托架下降%M620: DdelevDEMANDE DESCENTE ELEVATEUR托架下降命令%M621: DmelevDEMANDE MONTEE ELEVATEUR托架上升命令技术改造技术改造装备维修技术2011年第2期（总期第140期）37%M620: DdelevDEMANDE DESCENTE ELEVATEUR托架下降命令%M100: VmautoVALIDATION MARCHE
9、 AUTOMATIQUE自动运行%M101: VmmanuVALIDATION MARCHE MANUELLE允许手动运行%I0.1.4: Mvt_avMOUVEMENT AVANCE运动前进%Q0.5.0: Ka070托架下降%MW600.1: Cm070托架下降CM%MW500.1: Av070托架下降%MW651.1: Cs071CS MONTEEE ELEVATEUR托架上升CS%MW601.1: Cm071CM MONTEEE ELEVATEUR托架上升CM%MW551.1: Cp071CP MONTEEE ELEVATEUR托架上升CP%M621: DmelevDEMANDE MO
10、NTEE ELEVATEUR托架上升命令%M620: DdelevDEMANDE DESCENTE ELEVATEUR托架下降命令%MW501.1: Rc071CM MONTEEE ELEVATEUR托架上升%Q0.5.1：Ka071CM MONTEEE ELEVATEUR托架上升技术改造技术改造38装备维修技术2011年第2期（总期第140期）!3技术要点1、根据上面的步骤将对正好的两段轴分层进行焊接， 同时在焊接的过程中添加不同的合金粉末，来达到设计的理论强度。2、在焊接前为了防止变形较大，两段轴在对正后应先焊上三条圆周上等分的加强筋。3、焊接时最好两人分别从前后两个方向同时进行，减少焊接
11、变形。4、焊后进行正火处理，硬度达到HRC45-60。4应用效果经过以上焊接、热处理、精加工等工序，8天之后上轧辊轴顺利的进行了安装， 进过空运转和负荷试车完全满足设备使用要求。特别是经过5个月各种载荷的运行，状态良好，上轧辊轴没有发现异常， 直至使用至今， 检测达到良好， 现继续使用中。5结束语综上所述：以上可以看出，对于一些大型的轴类零件断裂后的修复完全可以采用熔敷焊的工艺达到修复的目的。 此项技术不仅可以减少修理因等待备件的时间，而且可以大大降低维修费用，即降低生产成本，值得推广应用。此段程序使用置位复位指令的编程方式进行顺序控制， 完成冲孔机的工件托架上升和下降的逻辑控制过程。在自动运
12、行方式下，托架下降条件满足时（冲头退回，小车后退，前定位夹松开，后定位夹松开，气 阀 已 打 开 ， 安 全 门 关 闭 等 等 转 换 条 件%MW650.1导通），将托架下降命令内部位%M620置“1”， 托架下降的同时将托架上升命令%M621复位， 封锁托架上升逻辑， 输出位动作%Q0.5.0动作，托架下降。在手动方式下， 手动条件满足时通过输入位%I0.1.4运动前进也可实现托架的下降托架上升是在上升条件满足时， 将托架上升命令%M621置“1”，同时将托架下降命令内部位%M620置“0”，同时封锁托架下降逻辑信号。这种顺序控制转换关系明确， 互锁控制关系清晰， 冲孔机每一步动作都对应
13、一个这样的控制置位和复位的电路，可以有效避免冲孔的误动作。2电气安装及机床调试1电气图的绘制、电柜布局根据冲孔机所需完成的功能及各动作的前提及互锁关系，液压及润滑，冷却等状况的检测，我们绘制了机床外部电气控制图。在绘制中我们充分考虑到安全性， 在一些电机输出前加上空气开关，并在一些重要的空气开关加上辅助触点，比如液压站电机、润滑电机等。 另外，为保护PLC输出模块，在PLC输出后加一级24V中间继电器。2绘制好电路图后，我们根据绘制的电气控制图，在电柜内合理分配各控制元件的位置。尽量做到布局整齐且方便接线， 又要利于以后机床的维修方便。 并通过施耐德的PHOENIX现场端子模块与机床众多的阀及
14、检测开关连接， 稳定可靠的保证冲孔时夹具各夹持机构的运行控制和检测，保障系统运行。3Unity Pro编程软件提供了内置的PLC仿真器， 对升级后的应用程序可直接进行PLC仿真模式的操作，在用户程序中查找和记录错误，仿真操作确认无误后通过UNITY编程电缆将程序下载到PLC中，联机进入标准模式进行系统调试。3结束语对单一专用设备PLC软硬件系统的升级更新后，经过现场安装调试后运行情况良好，达到了预期目标，充分发挥了Modicon Premium PLC电气控制性能稳定可靠，维护方便的优点，同时故障强度率有效降低。现在焊二摇篮总成的冲孔频次可达1件/分钟，能够高效的满足摇篮线高强度生产的需要，产生了良好的经济效益。参考文献：1 施耐德电气高端自动化综合选型样本2Unity Pro编程手册（上接第35页）技术改造技术改造装备维修技术2011年第2期（总期第140期）39
