PLC在鋼板打號(hào)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1 引言
隨著改革開放的大力推進(jìn)，中國(guó)的鋼鐵工業(yè)經(jīng)過多年的技術(shù)改革獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，WTO的加入使中國(guó)的鋼鐵工業(yè)再一次面臨巨大的競(jìng)爭(zhēng)，這不僅在鋼鐵的質(zhì)和量上要求越來越高，而且在品種，規(guī)格及外觀的設(shè)計(jì)上也要求越來也多。因此，如何把鋼材的質(zhì)量、品種、規(guī)格、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家等標(biāo)志信息高質(zhì)量且高效率打印到鋼板上而又不浪費(fèi)鋼材，成了一個(gè)急待解決的問題。
液壓驅(qū)動(dòng)的鋼板打號(hào)機(jī)已經(jīng)成功的解決了這一難題，整個(gè)打印過程由液壓驅(qū)動(dòng)完成，其控制系統(tǒng)采用了FX2N-32MR可編程控制器(PLC)作為核心部分，操作由臺(tái)達(dá)人機(jī)界面完成，使得該系統(tǒng)的抗干擾性，實(shí)用性，及易維護(hù)性都得到了提高。

2 打印機(jī)系統(tǒng)組成及工作原理
2.1 機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)成
鋼板打印系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要由四部分組成:
(1) C型架:牽引缸2控制，可在小車上前后移動(dòng)，其虎口上裝有機(jī)械開關(guān)，用以檢測(cè)C型架是否前進(jìn)到位。
(2) 壓印輥:由壓印缸驅(qū)動(dòng)上下移動(dòng)，壓印輥可轉(zhuǎn)動(dòng)且裝有刻有陽文的字模，用以打印標(biāo)志信息。
(3) 小車:由牽引缸1可前后移動(dòng)，上面固定有C型架。
(4) 調(diào)平輥:由調(diào)平缸驅(qū)動(dòng)上下移動(dòng)，用以保證壓印過程中支撐鋼板保證打印信息的深度和清晰度。

圖1 鋼板打號(hào)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 工作原理
鋼板打號(hào)機(jī)工作原理如圖2所示，當(dāng)鋼沿著輥道運(yùn)行道起始位置時(shí)，擋板升起到位，鋼板運(yùn)行到降速位置時(shí)輥道電機(jī)降速運(yùn)行、鋼板到達(dá)停止位置，運(yùn)輸輥道停止，靠鋼板的慣性使鋼板與擋板接觸。鋼板到位后，見圖1牽引缸2動(dòng)作推動(dòng)C型架前進(jìn)直到鋼板接觸橫梁上的機(jī)械開關(guān)并發(fā)出C型架前進(jìn)到位信號(hào)，然后調(diào)平輥上升，上升到位，壓印輥下降，下降到位后推拉缸動(dòng)作，由于鋼板的反作用力C型架相對(duì)軌道后退，這樣壓印輥上的標(biāo)志信息隨著壓印輥的轉(zhuǎn)動(dòng)而印在了鋼板上。隨后，壓印輥上升，調(diào)平輥下降，推拉缸及牽引缸2復(fù)位，輥道電機(jī)動(dòng)作，鋼板運(yùn)出，一個(gè)鋼板的打印工序結(jié)束。

圖2 鋼板打號(hào)機(jī)工作原理圖

3 硬件系統(tǒng)組成
上位機(jī)采用觸摸屏人機(jī)操作界面、下位機(jī)采用日本三菱公司的FX2N-32MR系列PLC和泵站組成。FX2N-32MR PLC結(jié)構(gòu)緊湊，性價(jià)比高，且基于Windows平臺(tái)的FXGPWIN編程軟件，指令集功能強(qiáng)大，編程方便，且可在線調(diào)試。
整個(gè)設(shè)備具有手動(dòng)操作功能、自動(dòng)操作功能、調(diào)試功能、故障診斷功能。人機(jī)界面設(shè)有監(jiān)控界面、手動(dòng)界面、自動(dòng)界面、調(diào)試界面、參數(shù)設(shè)置界面、故障顯示界面。

4 控制流程圖
根據(jù)鋼板打印工藝要求，設(shè)計(jì)控制子程序、打印子程序和復(fù)位子程序分別如圖3、4和圖5所示。

圖3 打印主程序

圖4 打印子程序

圖5 復(fù)位子程序

5 結(jié)束語
此鋼板打號(hào)機(jī)由液壓驅(qū)動(dòng)完成，通過臺(tái)達(dá)人機(jī)界面操作，采用了三菱FX2N-32MR可編程控制器進(jìn)行控制。通過首鋼帶鋼分廠一年來的實(shí)際運(yùn)行證明該系統(tǒng)工作穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)性強(qiáng)、打印的標(biāo)志信息美觀清晰，增強(qiáng)了產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，提高了企業(yè)效益。