机械组成部分示意图
电气控制柜 图1-6 电气控制系统组成示意图
3.2 板材切割系统的工作原理
接通电源后,通过按下控制面板上的启动按钮,整个系统开始工作,牵引机、压紧装置、切割枪等按照程序设定顺序启动,同时PLC检测外部各个开关量反馈状态,以确定如何进行控制。
该系统的工作过程包括以下几个方面。
(1)首先大车携带工件前进,使工件打到切割枪所在的位置下方,可通过切割枪下方的限位开关进行检测。
(2)大车到位后,启动压紧装置,经过延时后,压紧结束。
(3)延时结束后,切割枪下降到位。
(4)下降到位后,一次启动乙炔阀门、切割氧阀门、高压氧阀门,点燃火焰。
(5)待预热一段时间后,启动切割枪左右移动电动机,开始切割过程。
(6)切割结束后,切割枪复位。
(7)松开压紧机构,大车在步进电动机的驱动下移动固定长度。
(8)再次启动切割枪,切割过程循环进行。
板材切割系统工作主要过程示意图如图1-7所示。
4 硬件系统配置.1 PLC选型
根据控制系统的功能要求,从经济性、可靠性等方面来考虑,选择西门子S-200系列PLC作为板材切割控制系统的主机。此控制系统的控制过程比较简单,算法也不复杂,因此选用的CPU总共有19个数字量输入和10个数字量输出,共需27个数字量I/O。根据I/O点数,以及程序容量和控制要求,选择CPU224作为该控制系统的主机。
由于现有主机的I/O点数无法满足控制系统的功能要求,因此需要扩展一个数字量输入/输出模块。可选的数字量输入和输出模块有EM221、EM222和EM223。EM221和EM222是单独的输入或者输出的扩展模块,为了便于硬件的安装和减小PLC系统所占体积,采用EM223模块。EM223是一个输入/输出混合模块,有多种型号可选,这里选用EM223中的4点DC输入和4点DC输出,既能满足系统的控制要求,同时也满足了控制系统的I/O点数量的要求。
EM223与PLC的连接不需要其他设置,只需要将排线插到主机或者其他扩展模块的插槽上即可。
4.2 PLC的I/O资源配置
根据系统的功能要求,对PLC的I/O进行配置,具体分配如下所示。
4.2.1 数字量输入部分
在这个控制系统中,所需要的输入量基本上都属于数字量,主要包括各种控制按钮和各种限位开关,共有19个数字输入量,如表1-1所示。
表1-1 数字输入量地址分配
输入地址 输入设备 输入地址 输入设备
I0.0 急停 I1.2 手动大车前进
I0.1 复位 I1.3 手动大车后退
I0.2 手动/自动 I1.4 手动工件压紧
I0.3 自动切割启动 I1.5 手动工件松开
I0.4 手动切割枪上升 I1.6 切割枪上限开关
I0.5 手动切割枪下降 I1.7 切割枪下限开关
I0.6 手动切割枪左移 I2.0 切割枪左限开关
I0.7 手动切割枪右移 I2.1 切割枪右限开关
I1.0 手动切割枪乙炔阀门 I2.2 大车到位开关
I1.1 手动切割枪切割氧和高压氧阀门
在这个控制系统中,所需要的输入量基本上都属于数字量,主要包括各种控制按钮和各种限位开关,共有19个数字输入量,如表1-1所示。
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