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    自動化木材加工機的厲害!

    發布時間:2019-10-31

    木材加工機的設備自動化改造

    本文通過一個設備改造實例來說明利用PLC對設備進行改造的步驟,首先要確定設備的工作流程,根據設計要求確定PLC輸入輸出分配表,再確定實現整個控制電氣原理圖,編制好控制程序后,做好控制柜,將程序下載到PLC進行調試,與原先的設備動作相比較,動作一致則改造完成。

    木材加工機主要運用于短木材接長,可以大大提高木材的利用率,減少木材資源的浪費,達到短木材變成長木材的目的。通過改造后的木材所做板材,在后續加工中變形比較小,性能優。原來木材加工機都是采用的繼電器來控制,由于木材加工的現場環境比較差,設備會經常出故障,為了減少故障的發生率,現在對原來木材加工機進行改設備造。

    接到改造任務后,我首先通過觀察,確定原來木材加工機設備的整個工作流程為,首先要確定木材加工設備工作臺的位置,只有其在原點位置,加上氣泵內的氣壓過到要求,依次啟動加工電動機,鋸料電動機,油泵電動機后,再按下啟動按鈕,壓料汽缸得電將要加工的木料壓緊,通過壓料檢測開關檢測后,確認處于壓緊狀態,木材加工工作臺前進閥得電,木材加工工作臺開始前進,在前進過程中首先由鋸料電機帶動的鋸片將木材前端鋸齊,然后再由加工電機對鋸齊頭的木材進行加工,加工完成后,木材加工工作臺碰到工作臺前進限位開關,木材加工工作臺停止,松料汽缸得電開始松料,通過松料檢測開關檢測后,確認處于放松狀態,松料汽缸斷電,與此同時,推料汽缸得電開始推料,將已經完成加工的木材推出來,當推料汽缸前進到碰到推料前限開關時,推料汽缸由于斷電后自動后退并碰到推料后限開關,木材加工工作臺的后退閥開始得電,完成木材加工工作臺后退動作,木材加工工作臺后退,木材加工工作臺碰到后限限位開關時,木材加工工作臺后退閥斷電停止運行,整個木材加工過程完成。

    由于要對木材加工設備進行全新改造升級,原來繼電控制將改成PLC控制,原來控制電路所能提供擔所有保護,在改造后設備當中全部都要有,另外要增加手動調試功能和故障提示功能,并要盡可能的減少PLC的輸入輸出點數。

    根據廠家的設計要求首先確定了改造采用的控制核心為三菱PLC,點數為32點。外部I/O分配表如表1所示。

    表1

    由于廠家提出了原來繼電控制當中的所有的保護功能全部都要有,還要加上故障提示功能。原來繼電控制當中,提供了原位保護,氣壓不足保護,欠壓保護,失壓保護,過載保護等。所以我將電氣原理圖更改成下圖所示。原來的主電路沒有變化,按下啟動按鈕SB2,接觸器KM0閉合并自鎖,接觸器KM0的主觸點閉合給控制核心PLC供電。欠壓產生時,則接觸器KM0線圈失電,斷開系統電源,當電源電壓消失時,由接觸器KM0的自鎖觸點提供失壓保護;當系統氣壓不足,氣壓開關SP斷開,主接觸器KM0失電釋放,讓整個控制系統斷電,當系統出現特殊情況時,可以直接按下急停按鈕SB0,讓接觸器KM0失電釋放,讓整個控制系統斷電,設備停止運行。另外根據廠家設計要求,要求增加故障提示指示燈,在進行電路設計時,我采用了一個用9V電池控制的指示燈,用二個開關對其控制,其中一個開關為QF的常開觸點,當電源開關QF閉合時,其常開觸點閉合,EL指示燈開始工作,代表電源開關已經閉合,當按下啟動按鈕SB2,交流接觸器KM0閉合自鎖,其常閉觸點斷開,EL指示燈斷開,代表PLC已經正常工作,當由于電源電壓消失或電源電壓下降到接觸器線圈額定電壓的 85%以下會導制接觸器失電或釋放,EL指示燈亮代表有故障產生。減少I/O只能采用程序與硬件相配合,在程序分析中分析。

    根據外部電氣原理圖,配合下面的程序可以實現整個控制系統的控制,經過設備操作人員的現場操作確認與原先設備操作一致。另外廠家提出要求減少PLC的I/O,我通過軟件與硬件結合的方式實現。在電氣原理圖當中我設計了二個控制按鈕,一個是手動與自動選擇開關SA1,另外一個手動操作按鈕SB3。SA1這個開關為旋鈕,在任意一個時間內只能有一個工作狀態,當SA1處于閉合狀態時,則代表選擇手動操作,此時,每一次按下操作按鈕SB3,執行一個操作。按下SB3操作按鈕第一次,則工作臺前進,前進到位自動斷開;按下SB3操作按鈕第二次,則工作臺后退,后退到位自動斷開;按下SB3操作按鈕第三次,則壓料,壓料到位自動斷開;按下SB3操作按鈕第四次,則松料,松料到位自動斷開;按下SB3操作按鈕第五次,則推料,推料到位自動斷開。在手動過程中,只要旋動手動與自動選擇開關SA1,讓SA1處于斷開狀態,則進入到自動執行程序,當檢測到加工電動機,鋸料電動機,油泵電動機全部啟動后,在原位檢測到有木料,按下啟動按鈕SB4,木料自動按照指定流程動作。

    改造后的木材加工機利用機、電、液、氣結合的方式實現木材加工工作臺全自動進給送料,壓料與退料,實現木材加工全自動化加工,既提高了木材加工的生產效率,又提高木材加工的良品率。

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