在对板材进行切割时,由于受力不均匀,导致切割机的转速发生变化从而影响切割的精度,最后影响板材的质量,因此采用自动控制作为其主要的控制方式。早期的控制方式为液压控制系统,该系统结构复杂,制造要求高,使用此类设备需要增设油泵站,增加占地面积和噪声,但是由于中国在液压方面的原件制造工艺及其质量方面的原因,对于某些控制要求无法达到,因此需要进口国外设备,使得该类设备在文护方面有部分困难。
采用单片机控制系统,其核心处理器为单片机,此类控制系统多为用户自行设计,在可靠性等方面无法与成熟的产品相比,而在工厂的实际生产环境中,用电设备较多而且功率较大,频繁的启停控制容易造成电网电压的波动,同时电磁干扰也对单片机控制系统的性能也有较大影响,容易产生程序跑飞等现象。
基于计算机的控制系统,硬件结构方面总线标准化程度较高,软件资源特别丰富,可支持实时操作系统,具有快速、实时性强、可进行复杂处理的优点,但对环境有一定要求,要在干扰小,具有一定温度和湿度的环境下使用。在复杂的生产环境下,粉尘和电磁干扰的作用会影响计算机的控制性能。
使用可编程控制器的控制系统,适用于工业现场环境恶列,干扰较多的场合,同时编程易学简单,利与推广,最重要的是其安装、设计简单,如果需要改变控制逻辑或增加控制功能时,只需改变程序即可,对硬件连线改动较少,便于进行技术改造。采用PLC作为控制器具有运行速度快,调试周期短、文护简单和较高的可靠性。
该控制系统使用PLC作为核心控制器,其可靠性高,抗干扰能力强的优点可保证控制系统的可靠运行。
切割系统的功能主要是完成板材的切割和移动,即通过牵引机(大车)将板材输送到指定位置,切割枪或者刀盘的位置处,然后通过切割枪和刀盘,对板材进行切割处理,当一次完整的切割过程结束后,大车在驱动机构的作用下前进一段距离,该距离为程序设定时所需切割的长度,然后在进行切割过程,循环进行直到达到停止的条件。其主要涉及两方面的功能:一是检测输入信号;二是控制输出信号。
检测输入信号
板材切割控制系统主要完成对操作按钮输入的检测、大车输送到位的检测、切割枪位置的检测、大车步进到位的检测等。
(1) 操作按钮输入检测。完成对人工操作台的输入按钮的检测,主要的输入按钮有急停、复位、自动/手动选择旋钮、自动启动按钮、切割枪上下移动机左右移动按钮、大车前进和后退按钮、工件压紧和松开按钮、切割枪乙炔阀门按钮、切割枪的切割氧和高压氧阀门按钮等。
(2) 大车输送到位的检测。完成对大车输送情况的检测,当大车第一次携带工件到达切割枪处时,停止大车电动机的运行。
(3) 切割枪位置的检测。大车到位后则开始进行切割过程,在切割工程中,主要是对切割枪的位置进行检测,包括四个限位开关,切割枪的上位、下位、左位、右位四个限位开关,用来控制切割枪的运行,到达限位开关处停止PLC的输出保证切割枪在一定范围内进行切割操作。
(4) 大车步进到位的检测。在完成一次完整的切割过程后,切割枪复位,大车在步进电动机的驱动下移动一定长度后,到达限位后停止步进电动机。
控制输出信号
控制输出的控制方式主要有:大车步进电动机的控制、切割枪的左右运动电动机的控制、切割枪电磁阀的控制、切割枪气体阀门的控制、压紧装置的控制。
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