反挤压55MN牵引设备控制系统

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　　【摘要】介绍了反挤压牵引设备自动控制系统的硬件配置、软件的开发及应用情况。此系统已投入使用，性能稳定，控制准确，取得了明显的效益。
　　【关键词】反挤 软件 开发 应用
　　反挤压时，锭子和挤压筒之间没有相对运动，就没有因摩擦产生的热量，所以与正挤压相比，挤压力可以减小25%～30%。由于挤压力全部用于挤压，因此可以挤压更小截面的型材，反挤压还具有更高的挤压速度，和更长的挤压寿命。
　　牵引机与挤压机是密不可分的关系，挤压机的更迭换代对后部牵引机的要求也逐渐加高，牵引机的性能与挤压机是否相匹配，自动化程度高低，对于提高铝型材的产量和质量，有十分重要的意义。
　　当前可编程控制器（PLC）是专为工业环境下应用而设计的工业控制计算机，已经成为电气控制系统中应用最为广泛的核心装置，它不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能，并且抗干扰能力强、可靠性高、稳定性好、体积小，能在恶劣环境下长时间、不间断运行，且编程简单，维护方便，并配有各类通讯接口与模块处理，可方便各级连接。
　　一、牵引机自控系统概述
　　初始条件，牵引机压刀松开，拔模缸缩回，机架低位，刹车松开。牵引机压刀压紧且机架升到中位后，牵引电机前进，上牵引机位置达到16米时，另一台牵引机返回等待位;牵料电机等待牵引机挤压完成信号，停止，等待挤压机允许拔模信号，牵料电机拔模缸伸出，由上位机设定的速度前进到5米，将料尾在淬火槽中慢速牵引2米，牵引机前进到卸料位，压刀松开，出料辊道下降，牵引机再前进2米，卸料后，机架抬起到高位，拔模缸縮回，以返回速度返回到等待位（如果此时在中下位的牵引机位置小于16米，则上面的牵引机在18米处停止等待）同步进行的有出料挑料前进，冷床前进，出料辊道上升，运行时间按触摸屏上设定。当低位牵引机将料尾引入水槽时，等待位的牵引机下降到下限位，等待料头触发触摸板，触摸屏上的发讯板信号，To操作箱上的夹料按钮等同于发讯板信号，信号触发，牵引机抬到中位，压刀夹紧，牵引机前进，如此循环。
　　设备具备手动、半自动、自动三种控制模式，并具备设备故障诊断报警功能。
　　根据用户和工艺设计的要求，上棒机械手系统分为三个部分，人机界面、PLC、分布式I/0，研华工控机作为主要的人机界面（Hu-man Machine Interface），对设备监控、生产操作管理等，主要面向操作人员;罗克韦尔1769系列PLC构成，为基础测控级，完成生产现场的数据采集及过程控制等，面向生产过程。面向生产操作人员，由1套HMI，监控生产情况。在HMI的监控画面上显示各种设备的工况参数，并通过HMI来对生产过程进行控制调节。根据生产情况可选择手动、半自动、全自动工作模式。当生产中出现异常时，在HMI上显示报警信息。
　　自动控制系统通过对上下牵引还有液压系统控制，实现铝型材行走、卸料的自动化，双牵引是由伺服控制器控制下的伺服电机，通过CPU的调节，达到加速、减速、力矩、位置控制的要求，压刀、机架、刹车、拔模等则是通过液压系统来控制。
　　二、系统硬件选型及特点
　　为了满足上面提到的牵引系统的控制要求，我们采用美国罗克韦尔公司1769系列CPU，通过Ethernet将分布式I/0设备同控制器CPU相连，通过Ethernet同分布式I/0设备交换数据。分布式I/0设备收集现场传感器和执行器数据，以便能够传输到控制器CPU，本控制系统由PLC主站及4个PLC从站组成，设有1个监控操作台。
　　三、软件开发及系统功能
　　本项目的软件开发采用罗克韦尔自动化公司功能强大的编程软件Logix5000和FactoryTalk view Studio，以及SEW公司的MOTION STUDIO.
　　1.伺服控制
　　应用DFE33B Ethernet IP板，配置6个字的过程量，通过脚本增加两个参数设置。
　　参数设置如下：
　　P100（Setponit Souce）：FIELDBUS
　　P101（Control Signal Souce）：FIELDBUS
　　2.本项目的HMI中包括如下的功能
　　-数据采集及处理
　　参数显示
　　-控制系统及生产设备运行状态显示
　　-报警和事件列表
　　四、结论
　　本文阐述了基于ABl769系列PLC的双牵引系统的设计与实现。本控制系统是由辽宁忠旺制造有限公司设计制作，已在辽宁忠旺营口挤压分厂c3车间生产线上得到实际使用，为企业带来了可观的经济效益和良好的社会效益。在该系统中PLC控制充分发挥了其配置灵活、控制可靠、编程方便和可现场调试的优点，给整个系统的稳定性带来较大的益处。
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