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PLC在汽車行業壓力機上的應用
閱讀：1753 發布時間：2012-6-15 1 引言
壓力機是汽車行業沖壓車間的關鍵設備，主要用于生產汽車白車身各種沖壓零部件。壓力機與模具配合完成汽車沖壓件的拉延、修邊的過程中，需要調整滑塊高度，適應不同高度的模具，其調整精度和穩定性直接影響汽車沖壓件的質量。
2 系統設計
目前奇瑞公司沖壓四車間使用的小噸位壓力機的滑塊調整顯示表是機械式的CONTROL ENGINEERING China版權所有，精度和穩定性差，操作人員目視機械式顯示表不方便，容易讀出錯誤數據，從而造成設備過載，引起設備故障和設備事故。而且壓力機上安裝有滑塊調整上下限位，如果壓力機單次運行或寸動，容易將限位開關打壞，上下限位開關起不到保護作用，容易引發安全事故。
2.1 系統分析
為解決上述問題，汽車行業普遍采用編碼器解決方案。此方案利用旋轉編碼器記錄滑塊高度，將信號送給歐姆龍PLC高速計數模塊，經過歐姆龍plc處理轉化為十進制數值CONTROL ENGINEERING China版權所有，然后顯示滑塊高度。編碼器方案的程序框圖如圖1所示。
圖1 編碼器方案的程序框圖
但是對比接近開關方案，編碼器方案的成本投入大，同時要求plc能支持高速計數模塊，對現場的環境要求高。兩種方案的比較參見附表所示。
從上面的比較可以看出，接近開關方案比編碼器方案節省近7000元，而且安裝比較方便，對plc系統的要求也低，還能達到規定的精度和穩定性。
目前我們采用的是接近開關方案。此方案通過接近開關檢測壓力機機械傳動軸旋轉的圈數，將信號送到歐姆龍plc，經過內部程序處理，輸出到歐姆龍plc數字量輸出模塊，在bcd碼顯示器上顯示滑塊高度。接近開關方案的程序框圖如圖2所示。
圖2 接近開關方案程序框圖
2.2 系統實現
（1）利用壓力機設備上現有的接近開關，檢測滑塊調整機構絲桿旋轉的圈數，將檢測到的圈數送入歐姆龍plc。我們運用歐姆龍plc的特殊指令inc和dec，通過bcd遞增和遞減功能來實現傳動軸正轉和反轉時，檢測圈數的加減。程序如下：
（2）利用游標卡尺測量傳動軸旋轉一圈時滑塊實際移動的距離，得出傳動系數。反復測量幾次后求平均值控制工程網版權所有，提高傳動系數的計算精度。
（3）經過程序的運算，將傳動圈數乘以傳動系數，就可以得出滑塊調整高度的當前值，再通過歐姆龍plc將數值以bcd碼的形式，在歐姆龍plc的輸出模塊（oc222），以繼電器形式輸出。程序如下：
在現場壓力機滑塊調整需要顯示四位數，我們在歐姆龍plc（型號：cqm1h-cpu21）后面再加一個16點的輸出模塊（oc222），用四個輸出點來顯示一位數字，就可以正常顯示這四位數。
（4） 為了提高檢測精度，需要在程序里做采取一些措施，防止錯誤信號的輸入影響plc的正常檢測，程序如下：
（5） 同時需要在程序里設置上下軟限位來控制滑塊調整的行程，防止硬件限位不起作用而發生超行程現象。程序如下：
3 結束語
此方案在奇瑞公司沖壓四車間應用成功之后，迅速向沖壓二車間推廣，同樣也取得了成功，不僅解決了滑塊高度顯示的問題，也節省了改造成本。在奇瑞公司新建的沖壓生產線，此方案可以作為標準解決方案應用，從源頭解決類似問題。
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