西门子模块6ES221-1BF22-0XA8大量现货

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闪光对焊作为一种先进的焊接技术，具有无需添加焊接材料、生产率高、成本低、易于操作等优点。随着工业技术的不断发展，焊接的零件截面越来越大，遇到了一些技术问题，如焊接加热难、生产率低、产品合格率低等。为了解决闪光对焊中存在的这些问题，许多焊接工作者对闪光对焊工艺过程进行了一系列的研究，创建了高效率、低能耗的闪光对焊方法，如脉冲闪光对焊法、程序降低电压闪光对焊法。控制闪光对焊工艺过程，使之在保证焊接质量的前提下尽可能tigao生产率，是我们一直以来追求的目标。考虑到影响闪光对焊焊接质量的因素，本文利用PLC系统来控制闪光对焊工艺过程，实现了对焊接质量控制的目的，从而tigao了闪光对焊的生产率。1 机械机构及过程分析1.1 闪光对焊的机械装置及动作过程如图1所示为闪光对焊的机械装置，其动作过程分析如下：1.1.1 预调闪光对焊焊接工艺前期准备工作，即机械机构的调整、焊接参数的选取等。闪光对焊的主要规范参数有：调伸长度、闪光速度、闪光电流密度、顶锻速度、顶锻压力、夹紧力等。调试完成后，将工件装卡到工作台上。1.1.2 夹紧与定位按下启动按钮，电磁阀PQ1、PQ2、PQ3线圈带电，压缩气体经过三大件流入夹紧气缸1、2上气室，压缩气体推动活塞杆向下运动压紧工件1、2，直到压紧开关闭合为止。同时从气泵流出的气体经三大件进入定位气缸3的上气室,推动定位杆向上运动，为工件对准准确定位。定位结束，电图1 闪光对焊的机械装置磁阀PQ3线圈去电，定位杆弹回。1.1.3 焊接接通焊接开关，保持电磁阀PQ1、PQ2 和PQ4线圈带电，电磁阀PQ5线圈不带电，压力气体经低压三大件，进入推进气缸4右气室，推动活塞杆、动夹具带动工件2向工件1运动，直到工件1、2接触，达到预先设定的位置，推进开关闭合。工件1、2接触的瞬间，即开始通电加热。当闪光加热达到预定温度时，电磁阀PQ5线圈带电，压缩气体经过高压三大件推动推进气缸、动夹具以很大的压力进行快速顶锻。随即切断焊接电流，并保持一段时间，使接头冷却、凝固。焊接时间到，断开焊接开关，焊接过程结束。1.1.4 复位电磁阀PQ4、PQ5线圈去电，推进气缸气路换向，低压气体进入推进气缸4左气室推动推进气缸带动工作台向右运动，推进气缸4复位。电磁阀PQ1、PQ2线圈去电，气路换向，压紧触头弹回，气缸1、2复位。此时，一次闪光对焊焊接过程已完成，所有装置原位等待，准备进入下一焊接循环。1.2 闪光对焊时序分析由于执行机构部件较多且各部件动作存在时序性，故先做出工艺时序图，便于时序分析。闪光对焊焊接过程可概括为：预调—定位—夹紧—推进—焊接—顶锻—保持—复位等几个阶段。如图2所示为闪光对焊工艺过程时序图。2 PLC控制过程的实现2.1 PLC型号的选择PLC，即可编程控制器是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置，目前已广泛应用于机械、冶金、化工、焊接等各个领域。根据闪光对焊焊接工艺要求及价格等诸多因素，在此选用了欧姆龙公司生产的CPM1A系列的PLC，该系列主机按I/O点数分为10点、20点、30点和40点四种。实验中选择了30点的PLC主机，电源类型为DC24，晶体管输出。该种机型设有18个输入点（00000～00011，00100～00105），12个输出点（01000～01007，01100～01003）,其结构紧凑、功能性强，具有很高的性价比，适合于小规模控制。2.2 PLC的I/O分配根据闪光对焊工艺要求，占用了PLC的17个输入点（00003～00009，00100～ 00107， 及00000和00001两个高速计数输入端） ，7个输出点（01000～ 01006），具体I/O分配如下表所示。2.3 PLC与外围电路的连接用可编程控制器（PLC）代替时间继电器，实际上是以“软”继电器（编程元件）代替“硬”继电器（实际元件）。为实现此要求，首先应对原控制系统中的控制要求和动作过程进行分析，在明确划分控制过程各个状态及其动作特点的基础上，设计PLC的外围电路。如图3所示为根据PLCI/O分配表设计的PLC外围电路图，可以准确方便地控制闪光对焊动作过程，实现自动控制的目的。3 结束语3.1 机械装置通过高压三大件和低压三大件两条气路来控制闪光对焊的推进和顶锻过程， 既保证了工件推进的准确行程，又满足了顶锻阶段的高压要求，为控制闪光对焊焊接循环提供了便利条件。整个过程操作方便，机械化程度高。3.2 控制系统不同于以往的继电器控制，将PLC控制系统应用于闪光对焊的控制过程中，线路简单、使用与维护方便、控制精度高，既实现了焊接过程的机械化、自动化，又保证了操作过程的灵活性和安全性，在焊接工业领域具有广泛的应用前景。西门子模块6ES221-1BF22-0XA8大量现货　德维森注塑机控制系统方案的主要功能特色。　　　　　　● 硬件采用德维森可靠，紧凑的 PPC11 控制系统以针对一些特殊用户，或高速，的PPC22控制系统。用户操作界面可根据不同的使用情况选用6寸单色液晶显示屏或大屏幕真彩色人机界面（可定制），中英文图形显示，操作直观方便。　　● 硬件系统的模块化设计，可的要求方便的实现功能扩充。　　● 功能完善的射胶及塑化控制，可选择实现射胶速度，保压，背压以及螺杆速度的自适应闭环控制。其中射胶和保压可以分十段控制，螺杆速度分五段控制。　　● 射胶过程中，系统由速度控制切换到保压控制时采用TPU控制技术，使该切换过程响应时间仅为几百微秒，有效的避免了压力过冲现象，保证了压力的平滑过渡。　　● 德维森独特的液力传动控制技术，用户仅需设定一些基本的运动参数， 系统自动计算出佳的运动控制曲线，运动快速平稳，定位精度高，大大缩短了加工循环时间。　　● 德维森智能PID温控技术，用户无需设定烦琐的温控参数，系统自动优 化整定，温控精度高，且温控区可以任意扩展。　　● 的品质统计管理系统，自动监控生产过程中的各种重要数据，方便用户进行质量管理。　　● 配合德维森强大的内嵌式网络功能，可将单机设备方便的连接到生产过程网络，进行生产过程控制。　　● 完善的曲线辅助监控和分析功能，用户可以根据需要对所有的温度控制区进行实时曲线监控，也可以选择对射胶，螺杆转动，开锁模，注射单元等各加工过程进行速度/时间，压力/时间，速度/位置，压力/ 位置的过程监控。　　　　采用德维森专用CPU控制器，配以大屏幕真彩色人机面板，可实现多个液压轴全闭环控制。1 引言PLC 作为开关量控制的顺序控制器在液压设备上的应用已很普遍。液压油的参数对液压设备能否正常运转起着举足轻重的作用, 利用PLC 对液压油温进行过程控制是本文研究的一个方面。四柱式液压机主要适用小批或成批生产的金属压力加工工艺。本文引入现代控制理论及方法对其控制实施逻辑判断, 根据生产工艺要求如何在PLC 一机上将顺序控制与过程控制有机结合, 实现这种复合控制。机床根据编制好的程序自动运行, 这样就简化了工人的操作, 降低了工人的劳动强度, tigao了劳动生产率。在编制程序过程中把设备所有可能出现的情况考虑进去, 确保液压设备本身及操作使用人员的安全; 同时可大大tigao设备的整体性能及压力设备的高技术含量; 为我国的装备制造业的发展方向提供经验。2 四柱式液压机对自动控制系统的控制要求2.1 液压机的基本工作过程液压机的工作流程由滑块快速下行、慢下加压、压制、保压延时、卸压回程、顶出缸顶出、顶出缸退回7 个过程组成。在现使用的YB32- 500 型液压机中, 这7 个过程是在半自动及手动控制下实现的。而在自动控制的液压机中, 这7 个过程可做到全自动依次运行, 只有人工按停止按纽或急停按纽干预方能停车。2.2 设备控制要求液压机的自动控制系统要求能实现自动及手动两种控制方式。液压机在正常工作时选择自动控制方式。2.2.1 液压机自动工作状态: 将转换开关打到自动工作状态, 按下自动启动按钮（ 1） 液压机滑块靠自重快速下行。（ 2） 液压机滑块慢下加压。（ 3） 接触工件进行压制。（ 4） 达到设定压力开始保压。（ 5） 保压延时到卸压回程。（ 6） 回程到位后, 延时一定的时间顶出缸顶出。（ 7） 顶出到位后, 延时一定的时间顶出缸退回。（ 8） 延时一定的时间进行下一个工作循环。2.2.2 液压机手动工作状态: 将转换开关打到手动工作状态（ 1） 按“压制、回程”按钮, 液压机滑块动作, 抬手停止。（ 2） 按“顶出、退回”按钮, 顶出缸动作, 抬手停止。2.2.3 工作过程的控制（ 1）对液压机滑块的速度, 根据产品工艺的要求进行设定。其速度由变量泵的liuliang来控制, 利用步进电机带动变量头改变泵的斜盘角度来实现其控制功能。速度等级分高、中、低三挡。（ 2） 对油温进行控制, 使其保持在15℃～55℃的佳工作状态。（ 3） 为了设备及人身安全设置急停按钮及光栏保护开关。3 液压机自动控制系统的PLC 选型、参数设定3.1 控制系统构成图根据设备控制及工作过程要求, 其PLC控制系统构成图见图1。3.2 PLC 的选型及参数设定四柱式液压机自动控制系统采用西门子公司的S7-200 系列整体式PLC。根据控制系统图选用CPU 型号为CPU226 DC/DC/DC 24 输入/16 晶体管输出的PLC。利用PLC 的CPU 具有的高速脉冲输出（ PTO） 功能对变量泵的步进电机进行开环控制。由于又要求对油温进行控制, 其控制方式采用模拟量入/开关量出的形式, 因此需增加一扩展温度测量模块, 其型号为EM231RTD。3.2.1 电源预算所有的S7- 200 CPU 都有内部电源, 可为CPU 自身、扩展模块和其它用电设备提供5V、24V 直流电源。扩展模块通过与CPU 连接的总线连接电缆取得5V直流电源。CPU 还向外提供一个24V 直流电源, 从电源输出点（L+,M） 引出。此电源可为CPU和扩展模块上的I/0 点供电,也为一些特殊或智能模块提供电源。电源预算值见表1。由表1 中数据可知: 电源容量完全满足要求, 无须增加外接电源。3.2.2 参数的脉冲化控制油泵斜盘的拉杆直径为120mm, 斜盘角度的调整范围为: 0°～20°, 根据计算所对应的直线距离为:0～41mm。步进电机选用三相双拍式, 由计算公式（ 1） :式中: α— 每输入一个脉冲步进电机转过的角度;m— 步进电机相数;k — 步进电机工作方式系数, 单拍取1, 双拍取2;z— 步进电机齿数。由此计算知电机转一圈需要240 个脉冲, 按照拉杆移动1mm 需40 个脉冲计算, 斜盘从零位调到20°时需要1642 个脉冲, 电机需转动6.8 圈。（ 1） 选择高速时脉冲数快速下行时: 斜盘从零位调到20°电机正转, 需要1642 个脉冲。快转慢时: 电机反转4°, 需要334 个脉冲。卸压回程时: 电机正转4°, 需要334 个脉冲。（ 2） 选择中速时脉冲数快速下行时: 斜盘从零位调到16°电机正转, 需要1323 个脉冲。快转慢时: 电机反转4°, 需要334 个脉冲。卸压回程时: 电机正转4°, 需要334 个脉冲。（ 3） 选择低速时脉冲数快速下行时: 斜盘从零位调到12°电机正转, 需要998 个脉冲。快转慢时: 电机反转4°, 需要334 个脉冲。卸压回程时: 电机正转4°, 需要334 个脉冲。3.2.3 PID 参数设置由于可编程控制器运行速度的tigao, 运算能力的增强, 因此PLC 都可用于数字PID 控制。本设计对液压油温进行过程控制, 使其保持在15℃～55℃的佳工作状态。S7- 200 型PLC 的CPU226 自身具有数字PID 控制指令, 只需填写一张PID 控制参数表（ Table） 后, 执行指令PID Table,LOOP 即可。当被调量为温度时, 根据PID 参数的经验选择范围:K 的选择范围: 1.6～5Ti 的选择范围: 3～10mTd 的选择范围: 0.5～3m增大比例系数K, 一般将加快系统的响应, 在有静差的情况下有利于减小静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调, 并产生振荡, 使稳定性变坏。增大积分时间Ti, 有利于减小超调, 减小振荡, 使系统更加稳定, 但系统静差的消除将随之减慢, 温度有较大滞后, Ti 需选的大一些。增大微分时间Td, 亦有利于加快系统响应, 使超调量减小, 稳定性增加, 但系统对扰动的抑制能力减弱, 对扰动有较敏感的响应。由此选择参数如下:K=2 Ti=6m Td=1.5m3.2.4 温度测量模块EM231RTD 的参数设置为了保持液压油温保持在15℃～55℃的佳工作状态, 增加一EM231RTD 型温度测量模块。其控制方式采用模拟量入/开关量出的形式, 利用EM231RTD 的2 输入通道, 当油温超过55℃时, 打开油温冷却电磁阀通循环冷却水降低油温, 当油温低于35℃关闭电磁阀停止通冷却水; 当油温低于15℃时, 启动油箱内的加热元件（ 加热元件选用SRY 型管状件, 电压: AC 220V 功率2KW） , 当油温高于35℃停止加热。热电阻选用Pt100Ω, DIP 开关设置SW1～SW8 全为OFF 状态即: 000000004 四柱式液压机自动控制系统程序设计和调试4.1 程序设计4.1.1 编程软件编程软件采用西门子公司为其生产的PLC 机而设计的编程软件STEP7-Micro/Win32。4.1.2 PLC 程序运行流程图程序运行流程图是PLC 程序编制的基础和依据, 见图2。4.1.3 程序的下载、安装和调试将各个输入/输出端子和按照实际模拟的控制按钮、开关、电位器、灯泡等部件正确连接, 将PC/PPI 电缆上RS- 232 的一端连在编程设备的串行口上, 四柱式液压机自动控制系统程序是有STEP7-Micro/Win32 软件的指令完成, 正常工作程序存放在存储器中, 若要修改程序, 先将PLC 设定在STOP 状态下, 运行STEP7-Micro/Win32编程软件, 打开其程序, 即可在线调试, 也可用编程器进行调试。4.2 PLC 程序说明4.2.1 程序组成: 有1 个主程序、12 个子程序组成。4.2.2 程序说明（ 1） 主程序是有0# 初始化子程序及1# 自动、2# 手动子程序组成。（ 2） 0# 初始化子程序是对程序编制过程中所用到的内部继电器及顺序控制继电器进行初始化。（ 3） 1# 自动、2# 手动子程序是用来控制液压机的整个工作过程。（ 4） 3# 子程序是自动控制程序的子程序, 主要用来复位自动控制运行的条件。其中包括11#、12# 对温控模量控制的子程序。（ 5） 4#、5#、6# 子程序是1# 自动控制程序中控制液机运行高、中、低速度选择的子程序。（ 6） 7#、8#、9#、10#、子程序分别是4#、5#、6# 子程序中的嵌套子程序。5 结语此次选用西门子公司的S7- 200 系列的整体式PLC机, 利用编程软件STEP7-Micro/Win32 编制出一套控制程序, 对液压机的整个工作过程及液压油温进行自动控制。对自动控制系统的部分功能进行了模拟调试、运行,基本实现了其设计功能, 既可以实现自动运行也可手动运行, 此设计为tigao液压设备的自动化水平做了一些探讨性的工作。