時(shí)間:2010-08-13 13:51:45來源:滕浩
1、引言
1、管類結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、剛度好、節(jié)省材料以及外形美觀等特點(diǎn),其成型加工性也很好,所以各種金屬管材為主的中空截面型材被廣泛應(yīng)用于航空航天、車輛、石油化工、家具及交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。管材彎曲加工是通過局部變形來產(chǎn)生整體連續(xù)變形的管件成型方法。管材彎曲加工方法的種類很多,按成型方法可以分為滾彎曲、模彎曲和無模彎曲三種;按彎曲時(shí)是否加熱可以分為冷彎和熱彎;按彎曲時(shí)有無芯棒可以分為有芯彎管和無芯彎管。近年來還出現(xiàn)了零半徑鋼管彎曲加工、熱應(yīng)力彎曲和激光彎曲等新的彎管技術(shù)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和加工技術(shù)水平的提高,各行各業(yè)對(duì)各種型號(hào)彎管的需求迅速增長(zhǎng),對(duì)管材彎曲成形質(zhì)量和精度,對(duì)管型加工效率都提出了越來越高的要求。彎管方法也由原來的手工彎制轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的數(shù)控裝備自動(dòng)彎管,管件質(zhì)量和生產(chǎn)效率都得到了極大提高。
2、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
2、1行業(yè)介紹
今年,我國(guó)機(jī)床工具行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)水平持續(xù)提升,技術(shù)創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng),但在看到這些發(fā)展成就的同時(shí),一系列制約行業(yè)發(fā)展的問題也隨之而來。我們管材行業(yè)也有待提升發(fā)展進(jìn)步,彎管機(jī)液壓彎管機(jī)、全自動(dòng)彎管機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、切管機(jī)、縮管機(jī)、金屬圓鋸機(jī),行業(yè)技術(shù)更有待加深技術(shù)發(fā)展。
2、2客戶需求
在參數(shù)設(shè)置模塊中要實(shí)現(xiàn)以下功能:
提供XYZ和YBC兩種坐標(biāo)方式的管形參數(shù)輸入、顯示、編輯和轉(zhuǎn)換功能。
合理組織各類參數(shù),提供簡(jiǎn)單方便的參數(shù)輸入人機(jī)接口。對(duì)輸入的參數(shù)作工藝性檢查,對(duì)不合法的參數(shù)輸入作警告的提示。
由管形參數(shù)自動(dòng)計(jì)算管件長(zhǎng)度和加工所需管料長(zhǎng)度。
可輸入14彎以下不限彎次的管形數(shù)據(jù)
其它功能如保存和加載各種參數(shù)。
2.3解決方案
彎管機(jī)的控制由永宏P(guān)LC完成,通過PLC的輸出點(diǎn)控制電磁閥來控制油缸,間接的控制油路系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。高速脈沖輸出控制伺服驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作。
2.4方案背景
永宏P(guān)LC便利的梯形圖編程指令,大大提高了編程的效率,增強(qiáng)了程序的可讀性。深受廣大中小型PLC用戶的青睞。
對(duì)于常用的2位3通電磁閥,永宏P(guān)LC直接通過輸出觸點(diǎn)便可控制。永宏P(guān)LC支持高速計(jì)數(shù)輸入,最大可達(dá)920KHz。永宏P(guān)LC單機(jī)最多可有4組硬件高速計(jì)數(shù)器及4組軟件高速計(jì)數(shù)器。
永宏P(guān)LC具有專用NC定位語(yǔ)言,單機(jī)最大四軸高速脈沖輸出,最高頻率可達(dá)920KHz,具多軸同動(dòng)與直線插補(bǔ)功能。
永宏P(guān)LC具有強(qiáng)大的通訊功能,最高通訊速率可達(dá)921.6KHz,支持Modbus、自用通訊協(xié)議等常用的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議,任意配置常用的RS-232和RS-485通訊拓展口。永宏P(guān)LC通俗易懂的指令集,可以簡(jiǎn)單便捷的完成PLC主機(jī)與其它設(shè)備的通訊。
3、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1硬件配置
主機(jī)型號(hào)為FBs-40MCT+FBs-8YT,觸摸屏選用FT-070ST-T41R,還需選購(gòu)電磁閥、光電開關(guān)、伺服電機(jī)等器材。以下是該設(shè)備的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(如圖1)
圖1
3.2控制工藝流程設(shè)計(jì)
以下是該設(shè)備的流程圖(如圖2)
圖2
3.3電氣配線設(shè)計(jì)
以下是PLC的I/O點(diǎn)配置圖
以下是控制柜整體圖(如圖3)
圖3
4、軟件設(shè)計(jì)
4、1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
在彎管機(jī)中,操作員輸入的是笛卡爾坐標(biāo)系的XYZ數(shù)據(jù),運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)接受的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)為彎管機(jī)專用PRB數(shù)據(jù)。XYZ坐標(biāo)系與PRB坐標(biāo)系的關(guān)系見圖。故要模擬彎管機(jī)的運(yùn)動(dòng),必須先進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算。
5、設(shè)備調(diào)試
5.1編碼器輸入的調(diào)試
彎管機(jī)在彎管時(shí)要求PLC讀取的當(dāng)前編碼器值,并于設(shè)定角度進(jìn)行比較,當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)馬上發(fā)生中斷。(如圖4)
圖4
5.2整體的設(shè)備調(diào)試
通過對(duì)彎曲部分的調(diào)試,能讀取到正確編碼器值,就能調(diào)試彎管機(jī)的整體動(dòng)作。以下是整體設(shè)備圖(如圖5)
圖5
由于管形在空間的位置是比較復(fù)雜的,以若干點(diǎn)的坐標(biāo)來描述管形,人們不易推想出管形的真實(shí)形狀。況且,彎管機(jī)所使用的數(shù)據(jù)不是坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù),而是彎管機(jī)專用PRB數(shù)據(jù)。因而,存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)還必須通過一系列矢量運(yùn)算,計(jì)算出彎管所需要的彎管機(jī)專用PRB數(shù)據(jù)。
7、設(shè)備運(yùn)行
設(shè)備調(diào)試完畢之后,客戶對(duì)彎管機(jī)進(jìn)行了一段時(shí)間的使用測(cè)試。該設(shè)備能夠按照客戶的控制效果完成各項(xiàng)工藝流程,生產(chǎn)出的彎管制品達(dá)到較高的工藝水平。
8、應(yīng)用體會(huì)
通過該項(xiàng)目使我了解到永宏P(guān)LC在高速計(jì)數(shù)及高速脈沖方面的優(yōu)勢(shì)。永宏P(guān)LC強(qiáng)大的指令集,使程序編寫更人性化,通俗易懂。表格設(shè)定使操作更簡(jiǎn)單,在項(xiàng)目中用到緩存器表格,通過此表格作為向?qū)碓O(shè)定高速脈沖指令的相關(guān)數(shù)據(jù),使得操作過程更簡(jiǎn)單。硬件可靠性高,在設(shè)備的運(yùn)行過程中,PLC持續(xù)運(yùn)行,未出現(xiàn)異常,客戶對(duì)永宏產(chǎn)品硬件性能表示肯定。
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