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引言
在數(shù)控切割技術(shù)飛速發(fā)展的今天，人們已經(jīng)意識(shí)到利用先進(jìn)的數(shù)控切割，不僅是保證產(chǎn)品切割質(zhì)量的關(guān)鍵，而且也是提高板材利用率的關(guān)鍵，因此對(duì)于數(shù)控切割和優(yōu)化套料的重視程度越來越高。但是，在現(xiàn)實(shí)切割生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，包括鋸床、剪床和小車切割機(jī)在內(nèi)的機(jī)械切割仍然在主導(dǎo)地位，不僅設(shè)備保有量大，而且鋼材切割下料的數(shù)量巨大，傳統(tǒng)的機(jī)械切割，生產(chǎn)方式落后，鋼材浪費(fèi)嚴(yán)重。
在提倡“資源節(jié)約型社會(huì)”的今天，鋼材的消耗與浪費(fèi)問題被擺到了十分重要的位置，如何在機(jī)械切割這一傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式中，引進(jìn)和推廣先進(jìn)的切割生產(chǎn)管理方法，為機(jī)械切割提供一套有效的解決方案，改進(jìn)機(jī)械切割落后的生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)方式，同時(shí)有效解決鋼材浪費(fèi)問題，這是所有從事鋼材切割焊接生產(chǎn)企業(yè)都非常關(guān)注和急待解決的問題！在本次項(xiàng)目中主要是利用液壓系統(tǒng)結(jié)合步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)板材切割。并根據(jù)材料的長(zhǎng)度來進(jìn)行對(duì)材料的切割，在電器行業(yè)中，空調(diào)行業(yè)迅速發(fā)展，需求量也大大提高。本次的液壓剪板機(jī)中主要做空調(diào)的配件，并利用液壓系統(tǒng)來給板子壓弧。
關(guān)鍵詞;液壓系統(tǒng)，步進(jìn)電機(jī)，PLC
Introduction
In cutting technology rapid development today, people have realized using advanced CNC cutting, not only is the key to ensure product quality of cutting, but also improve the utilization ratio of sheet, therefore the key for cutting and optimize material increasingly high degree of attention. But, in reality, including production cutting machine, and a car telefon, cutting machine, still in the dominant big and quantities equipment cutting steel, the huge number of traditional machine cutting, backward production mode, steel waste is serious.
In advocating resource-conserving society ", "today, steel consumption and waste problem is a very important position in machinery, how to cut the traditional mode of production, to introduce and popularize advanced production management method for cutting machine cutting provides a set of effective solutions, improve mechanical cut backward production technology and production methods, and effectively solve the problem, it is waste steel welded steel cutting all engaged in manufacturing enterprises are very concerned and the problems to be solved! In this project was mainly used in hydraulic systems with stepper motor to realize the plate cutting. According to the length of the materials for material to cut in electrical industry, air conditioning industry developing rapidly, demand too greatly improved. The hydraulic plate shears mainly do the air-conditioning accessories, and using the hydraulic system to bat pressure arc.
Keywords; Hydraulic system, stepping motor, PLC
一 項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
1.公司介紹
本項(xiàng)目所在的公司為德州模具廠，是一家私人公司，主要是做空調(diào)配件的剪切，以前的設(shè)備主要就是靠一些電器元件來完成剪切材料的加工，所以這次的項(xiàng)目主要就是利用PLC和步進(jìn)電機(jī)來代替，并且可以達(dá)到準(zhǔn)確定位。并且運(yùn)用永宏FBS-14MCT和FD101來完成
2.項(xiàng)目工藝：
本次液壓剪板機(jī)，主要是利用PLC給步進(jìn)電機(jī)發(fā)脈沖當(dāng)?shù)竭_(dá)指定的位置時(shí)，利用液壓系統(tǒng)來壓合材料，在下壓的機(jī)械裝置中內(nèi)部有刀片和壓孔頭，然后一直持續(xù)不斷地壓孔和剪斷，直到所設(shè)定的加工件數(shù)完成為止。在這次項(xiàng)目中利用的是液壓系統(tǒng)。因?yàn)橐簤合到y(tǒng)主要是按驅(qū)動(dòng)裝置（主機(jī)）要求供油，并控制油流的方向，壓力和流量，推動(dòng)各種液壓機(jī)械做功適用于主機(jī)與液壓裝置可分離的各種液壓機(jī)械下。
3.項(xiàng)目運(yùn)用產(chǎn)品：
本次項(xiàng)目中主要運(yùn)用了永宏的1臺(tái)FBS-14MCT和1臺(tái)FD101來完成的，而14MCT主要控制步進(jìn)電機(jī)發(fā)脈沖來完成的，首先永宏14MCT是高功能主機(jī)可同時(shí)驅(qū)動(dòng)4臺(tái)的伺服電機(jī)最高可輸入輸出200KHZ的頻率在本次的項(xiàng)目中去控制步進(jìn)電機(jī)是搓搓有余，并結(jié)合FD101來完成材料的選擇，加工的件數(shù)，啟動(dòng)的功能，定點(diǎn)的長(zhǎng)度等等。
二 控制系統(tǒng)的構(gòu)成;
1.系統(tǒng)硬件的構(gòu)成
液壓剪板機(jī)主要采用;液壓系統(tǒng)，步進(jìn)電機(jī)，永宏P(guān)LC FBs系列的14MCT和文本顯示器FD101來實(shí)現(xiàn)所需的功能
在本次的液壓剪板機(jī)中液壓系統(tǒng)很關(guān)鍵，并且液壓系統(tǒng)主要就是以液壓油圍攻做介質(zhì)，通過動(dòng)力元件（油泵）將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐簤河偷膲毫δ埽偻ㄟ^控制元件，然后借助執(zhí)行元件（油缸或油馬達(dá)）將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中用的通斷式或邏輯式控制元件，就其控制目的，是保持被調(diào)定值的穩(wěn)定或單純變換方向。并且在目前的四大類傳動(dòng)方式（機(jī)械，電氣，液壓和氣壓）中，沒有一種動(dòng)力傳動(dòng)時(shí)十全十美的。而液壓傳動(dòng)具有很明顯的有點(diǎn)，從結(jié)構(gòu)上看，其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率在這四類傳動(dòng)方式中試力壓群芳的。也有很大的力矩慣量比。在傳遞相同功率的情況下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小，重量輕，慣性小，結(jié)構(gòu)緊湊，布局靈活。從工作性能上看，速度，扭矩，功率均可無級(jí)調(diào)節(jié)，動(dòng)作響應(yīng)快，能迅速換向和變速，調(diào)速范圍寬，操作比較簡(jiǎn)單，更為方便的時(shí)可以和電氣控制相配合 。而且液壓和PLC控制結(jié)合構(gòu)成“機(jī)-電-液-光”實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的控制。所以本次的剪板機(jī)運(yùn)用了液壓系統(tǒng)來完成壓合，切斷等工作。
步進(jìn)電機(jī)：剪板機(jī)中步進(jìn)電機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，利用步進(jìn)電機(jī)來完成實(shí)現(xiàn)行程定位，接受脈沖，這次項(xiàng)目中是利用步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)來配合PLC來完成的。步進(jìn)電機(jī)是一種控制用的特種電機(jī)，作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，而且步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行元件。當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)（來自控制器），它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（稱為“步距角”），它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。以下圖片中是剪板機(jī)中用到的二相混合式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器采用原裝進(jìn)口模塊，實(shí)現(xiàn)高頻斬波，恒流驅(qū)動(dòng)欲行平穩(wěn)噪聲小。所以本次項(xiàng)目中就是利用步進(jìn)電機(jī)來完成送料，剪切這一系列的工序
PLC:在本次的項(xiàng)目中結(jié)合步進(jìn)電機(jī)來控制的PLC應(yīng)用了永宏的FBs-14MCT，剪板機(jī)中使用的步進(jìn)電機(jī)細(xì)分為400個(gè)脈沖轉(zhuǎn)一圈，這樣的話因?yàn)橛篮甑腇Bs-14MCT最高輸入輸出頻率為200KHZ所以控制步進(jìn)電機(jī)應(yīng)該是搓搓有余。
2.以下圖片中是剪板機(jī)硬件中所需要的硬件部分。
以下圖片是剪板機(jī)中使用的液壓站
以下文本顯示器中所要顯示的數(shù)值和設(shè)定的功能
以下是我們整個(gè)系統(tǒng)利用FBs-14MCT來完成的脈沖發(fā)送。
在整個(gè)系統(tǒng)中定位脈沖輸出尤為重要，在永宏P(guān)LC中一種專門的指令，140指令是針對(duì)脈沖發(fā)送的如下圖所示
以上命令表格中顯示的內(nèi)容。只要根據(jù)你所要行走的行程設(shè)定進(jìn)去，就可以實(shí)現(xiàn)你所需要的功能，并且可以靈活運(yùn)用，在我們的140指令中運(yùn)轉(zhuǎn)中有三種選擇“DRV,DRVC,DRVZ選擇DRV是以脈沖量來發(fā)脈沖，選擇DRVC可以多軸聯(lián)動(dòng)，而DRVZ是回原點(diǎn)的設(shè)置，還有正反轉(zhuǎn)的選擇。除此之外還可以選擇以“脈沖輸出和機(jī)械輸出”為單位，并且可以設(shè)置條件等待去執(zhí)行下一步工作或選擇結(jié)束。所在使用140定位指令時(shí)非常方便應(yīng)用，只需要設(shè)定你所需要的行程的條件，所以在本次項(xiàng)目中，首先設(shè)定好你所需要的行程，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)到達(dá)所指定的行程時(shí)，液壓系統(tǒng)開始工作執(zhí)行下壓和切斷材料的工序，當(dāng)完成此動(dòng)作時(shí)步進(jìn)電機(jī)開始行走所設(shè)定的長(zhǎng)度，依次循環(huán)。首先材料長(zhǎng)度的剪切可以任意設(shè)定，所以在行程中設(shè)定任意一個(gè)緩存器把所需要的材料的長(zhǎng)度或所要行走的行程設(shè)定進(jìn)去就可以，這就是本次項(xiàng)目中的主要的工作（還有利用我們的140指令時(shí)1個(gè)140指令內(nèi)部最多可編250定位點(diǎn)）。并且每一個(gè)主機(jī)最多可支持4軸伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。在我們整個(gè)剪板機(jī)調(diào)試的過程中永宏的PLC在執(zhí)行發(fā)脈沖是最關(guān)鍵的問題，所以運(yùn)用永宏的PLC也因此方便了很多。再是由于步進(jìn)電機(jī)在接受到PLC發(fā)來的脈沖的時(shí)候，如果速度太快，有可能會(huì)引起步進(jìn)電機(jī)有一點(diǎn)小小的震動(dòng)，但是這樣會(huì)導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)丟步，所以行走的路程就會(huì)才生誤差導(dǎo)致位置不準(zhǔn)確，所以在此利用了141指令時(shí)針對(duì)在行走的時(shí)候有一個(gè)加減速時(shí)間，防止步進(jìn)電機(jī)在接受快速度的時(shí)候產(chǎn)生震動(dòng)，所以在執(zhí)行的時(shí)候有一個(gè)加速的啟動(dòng)。但是在這種情況下，由于步進(jìn)電機(jī)有很多弊端，雖然啟動(dòng)的時(shí)候產(chǎn)生振蕩的問題解決了，但是在行走的過程還是會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)誤差，這個(gè)原因主要是跟外部的機(jī)械裝置有關(guān)系，所以在這種情況下如果要求精度很高的情況下，還是建議客戶運(yùn)用伺服驅(qū)動(dòng)器比較精確，但是客戶的需求就是想用步進(jìn)電機(jī)，所以只用在我們內(nèi)部做一些內(nèi)部的比較后多發(fā)幾個(gè)脈沖來彌補(bǔ)。以上就是利用永宏的PLC來完成的剪板機(jī)的工作。
以上就是我們?cè)谧黾舭鍣C(jī)中運(yùn)用永宏的PLC所實(shí)現(xiàn)的功能，在運(yùn)用中我發(fā)現(xiàn)尤其是在使用，140定位指令時(shí)發(fā)送脈沖，設(shè)定數(shù)值，以及多軸聯(lián)動(dòng)，精確度都非常的高，客戶對(duì)永宏的PLC 評(píng)價(jià)很高。
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