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车库门全自动生产线控制系统

发布者:青岛胜开轩门业  发布时间:2011/5/9 7:42:15
青岛车库门有限公司  汪运鹏
  当今国内车库门和自动门生产企业大多数采用半自动化生产,不但耗费了大量的人力和物力,还造成了原材料的浪费。
  随着车库门和自动门制造业的迅速发展及用户不断提高产品的需要,以往的半自动化控制已达不到产品质量的各项要求。青岛银陆门业有限公司在现有的一条半自动化控制系统基础上,最新引进了一套全自动化控制生产线,现处运行过程当中,运行稳定可靠。工艺简介及原理分析。
  生产线工艺流程如图所示。生产过程可简要描述如下:自内、外板送料机进行送料,到外板压纹机进行压纹以达到门的表面效果,到门板打花形成门面的各种图案,到内、外板成形辊压机组进行门板的成形,到发泡机进行发泡的填充,到层压机进行上下门板的压合,到最后的切割直至生产出成形的门板均自动生成。全线长度为90余米,可实现自动,手动转换控制,为了实现手动控制方便,并没有采用单个主控制柜,而是利用多个控制操作台分别控制其相应的设备,每部分都有自己的控制界面,利用二菱可编程序控制器程序将操作台之间相互关联配合,并安全互锁,控制系统的构成。
1.系统电气构成
  1)三菱可编程序控制器。该控制系统采用三菱FX2N - 128MT晶体管输出型可编程序控制器。FX系列PLC属于三菱可编程序控制器家族中的小型PLC,可以控制多种多样的自动化工业的应用,可以以优异的性能满足小规模控制系统的要求;质量可靠,是一款性价比较高的产品。
  该线采用128个控制I/O点(64入、64出),控制晶体管输出,YO,Yl两点可发出频率为20 kHz的高速脉冲,用来控制伺服电动机的正反转,实现门板打花时的送料和退料过程。
  2)三菱伺服系统。三菱公司的通用交流伺服MELSERVO - J2 - Super系列是在MELSERVO -J2系列的基础上开发的具有更高性能的伺服系统。控制模式有位置控制、速度控制和转矩控制3种模式,还有位置,速度控制、速度,转矩控制和转矩/位置控制这些切换控制方式可供选择。本伺服放大器应用领域广泛,不但可用于工作机械和一般工业机械等需要高精度位置控制和平稳速度控制的应用,也可用于速度控制和张力控制的领域。MELSERVO - J2 - Super系列的伺服电动机编码器采用了分辨率为131 072 p/r的绝对位置编码器,所以具有更高精度控制的能力。
  该线采用型号为MR -J2S - 200A伺服放大器及HC - SFS203伺服电动机,即额定功率为2 kW,额定转速为3 000 r/min的中惯量、中功率的伺服系统。
  3)三菱人机界面GOT。三菱人机款式颇多,从单色、8色、16色、伪彩到真彩256色,从2.6 in、4.4 in、5.7 in、6.7 in、8.4 in’10.4 jn、12.1 in到15 jn,利用人机实现开关、按钮、指示、工艺,数值、趋势图和报警等画面程序与PLC通信,操作简单明了。
  本线采用F940GOT - SBD型8色5.7 in触摸屏,可以满足控制要求。
  4)三菱变频器。该线选择三菱FR - A540 -5.5 kW.FR - A540 -11 kW各一台,FR - E540 -3.7  kW三台分别控制内、外板成形辊轧电动机和层压机。利用中达电通同步控制器控制其同步。
  2.系统设备构成
  1)外板送料机。包括小车前进/后退,升/降,开卷,液压站等,完成外板的送料过程。
  2)外板压纹机。采用两个刻有花纹的辊轴,上下排列,门板镀膜后从中间穿过压紧,运行时带动送料机运行。
  3)油压机。用来给外门板打花。
  4)内板送料机。完成内板的送料过程。
  5)内板压纹机。同外板压纹机。
  6)内板成形机。
  7)外板成形机。
  8)发泡机。
  9)层压机。
  10)切割机。
控制功能的实现
  送料机送料到压纹机后,预留固定的一段门板长度,由两组光电传感器检测预留的位置,当预留不足时自动送料,预留充足时自动停止。然后经过与油压机配合送料的伺服控制系统,也是门板生产线的一个核心部分,此控制柜配有PLC、伺服和触摸屏等; PLC输出YO、Yl两点发出高速脉冲给伺服放大器控制伺服电动机的正反转;由于工艺要求门板打花数量可调,打花间距系统与方案可调,门板间距可调,手动可反转、正转还可行走一次设定的距离,而且速度可调,所以伺服系统选择位置控制模式,以达到精确的定位。随后根据触摸屏设定的生产门板的数量,系统会在生产完成后自动停机。
  通过设定伺服放大器的齿轮比,利用PLC应用程序,使送料过程的速度、定位得以精确的控制。此过程当中还有定尺打标,实现后面门板的切割。外板打花完毕后,又经过一段10 m的预留,进入成形机使外板成形。与此同时,内板也经过几乎相同(没有打花程序)的过程进入内板成形机;内,外板成形后,外板经过发泡 机将料液喷射在门板内使其发泡,这时内板与外板同步咬合在一起共同进入层压机,此时层压机与内板、外板成形机必须同步。经层压机出来后是整体的门板,再通过切割机检测打标位置进行切割,最终生产出成品门板。
控制系统的特点
  在该生产线中,单独的设备可以实现完全手动,再集中投入到整体联动,整体联动的过程中,可以允许有部分设备手动而不影响白动控制。这样程序相对较复杂,但控制相当灵活,例如当自动送料用料完毕时,可以将送料部分打到手动,把料加好或穿板,这样节省了生产时间,提高了生产敛率。另外,辊轧设备采用遥控手柄控制,可以对辊轧系统进行更加方便的微调,从而使系统具备更佳的可调控性。
结束语
  本系统已经投入使用,系统运行稳定可靠。不但实现了门板自动快速生成,控制精确,而且大大节约了劳动力,减轻了工作人员的劳动强度,改善了工作环境,从而使控制操作得心应手。
 
 
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