專利名稱：鋼材沖剪生產(chǎn)線控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼材下料生產(chǎn)線，尤其涉及桿端軸承的軋制棒材沖剪下料 生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)，還涉及該控制系統(tǒng)的控制方法，屬于沖壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)軸承行業(yè)的桿端軸承鍛件的制造需經(jīng)過以下步驟將長軋制棒 材先切成短料，將其經(jīng)過電磁感應(yīng)加熱后鍛造成軸承坯料。將軋制棒材切成短 料的工序一般用大噸位的沖床完成，但需要人工送料、手工分選料頭，此項工 作勞動強度大，且工人操作時靠沖床較近，有極大的安全隱患。現(xiàn)已有自動化 程度較高的使用可編程控制器PLC控制的下料成套設(shè)備，該設(shè)備由儲料架、輸 送滾輪裝置、氣動夾緊推料裝置、沖床等部分組成，由電機經(jīng)過減速后驅(qū)動輸 送滾輪，并和氣動夾緊推料裝置配合完成自動送料。為了保證下料成套設(shè)備運 行的安全性和可靠性，控制系統(tǒng)需進行多層的邏輯判斷，自動運行狀態(tài)下，每 次循環(huán)開始時，應(yīng)按照順序分別檢査各工位的狀況，之后根據(jù)邏輯運算結(jié)果執(zhí) 行相應(yīng)動作，但使用PLC進行這種多層邏輯判斷，編程煩瑣，程序維護不直觀， 運行不可靠，且PLC控制系統(tǒng)功能單一，界面不友好，不便于工藝參數(shù)的設(shè)定 與保存。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種由計算機為核心的鋼材沖剪生產(chǎn)線控制系統(tǒng)及 控制方法，能以多層邏輯判斷的控制方式保證鋼材沖剪生產(chǎn)線安全可靠地運行， 并能實現(xiàn)記錄日常加工數(shù)據(jù)、工藝方案數(shù)據(jù)、設(shè)定系統(tǒng)操作人員的權(quán)限以及信息日志等功能。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)-
一種鋼材沖剪生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，包括可編程控制器PLC1、接近式位置傳感
器i5、接近式位置傳感器n 6、接近式位置傳感器m 7。接近式位置傳感器i
5安裝于送料支架處，用于檢測送料支架是否有料；接近式位置傳感器II6安裝 于送料滾輪附近，用于檢測送料滾輪上是否有料；接近式位置傳感器III 7安裝 在推料裝置處，用于檢測是否有待加工料。接近式位置傳感器I 5、接近式位置 傳感器II 6、接近式位置傳感器III 7的信號輸入到PLC1的輸入端，PLC1的輸 出端控制取料氣缸8、壓料氣缸9、分料氣缸IO、送料電機ll、推料電機12、 沖床工作電磁鐵13的工作。此外，控制系統(tǒng)還包括服務(wù)器2、工作站電腦3、 客戶端電腦4。所述服務(wù)器2、客戶端電腦4通過以太網(wǎng)與工作站電腦3連接通 信，所述服務(wù)器2負責記錄日常的加工數(shù)據(jù)、工藝方案數(shù)據(jù)、系統(tǒng)操作人員的 權(quán)限以及信息日志等，所述客戶端電腦4將要操作的數(shù)據(jù)傳遞給工作站電腦3， 以客戶端形式來操作生產(chǎn)線，所述PLC 1與工作站電腦3通信，PLC 1在此作 為一個執(zhí)行外部信號輸入或輸出的部件，工作站電腦3負責數(shù)據(jù)接收、發(fā)送和 多層邏輯判斷控制程序的運行。
鋼材沖剪生產(chǎn)線控制程序是在工作站電腦3運行的多層邏輯判斷控制程 序，該程序包含下列步驟
1) 判斷是否為自動運行方式；
2) 如果步驟l)的判斷結(jié)果為否，則系統(tǒng)停止；
3) 如果步驟l)的判斷結(jié)果為是，則運行步驟4);
4) 判斷對射開關(guān)是否檢測到有料；
55) 如果步驟4)的判斷結(jié)果為是，則將沖床電磁開關(guān)吸合；
6) 執(zhí)行分料氣缸頂出并返回至步驟4);
7) 如果步驟4)的判斷結(jié)果為否，則分料氣缸退回；
8) 判斷推料支架是否有料；
9) 如果步驟8)的判斷結(jié)果為是，則推料電機正轉(zhuǎn)；
10) 執(zhí)行壓料氣缸頂出并返回至步驟4);
11) 如果步驟8)的判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟12);
12) 判斷送料滾輪是否有料；
13) 如果步驟12)的判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行送料電機正轉(zhuǎn)并返回至步驟8);
14) 如果步驟12)的判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟15);
15) 判斷送料支架是否有料；
16) 如果步驟15)的判斷結(jié)果為是，則取料氣缸頂出；
17) 執(zhí)行取料氣缸退回并返回到步驟12);
18) 如果步驟15)的判斷結(jié)果為否則系統(tǒng)停止。
本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)
前述PLC 1與工作站電腦3采用SPCo皿串口通訊控件進行通信。
前述的PLC 1的型號為CP1H-X40DR-A，接近式位置傳感器I 5，接近式位
置傳感器I16，接近式位置傳感器III 7的型號為歐姆龍E2E-X2ME1。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是能以多層邏輯判斷的控制方式保
證鋼材沖剪生產(chǎn)線安全可靠地運行，并能實現(xiàn)記錄日常加工數(shù)據(jù)、工藝方案數(shù)
據(jù)、設(shè)定系統(tǒng)操作人員的權(quán)限以及信息日志等功能。


圖l是本發(fā)明的控制系統(tǒng)圖。
圖2是本發(fā)明的機械結(jié)構(gòu)圖。 圖3是本發(fā)明的程序流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
如圖l、圖2所示，本發(fā)明的控制系統(tǒng)包括PLC1 (型號為CP1H-X40DR-A)、 接近式位置傳感器I 5、接近式位置傳感器II 6、接近式位置傳感器III 7 (型 號為歐姆龍E2E-X2ME1)。接近式位置傳感器I 5安裝于送料支架處，用于檢測 送料支架是否有料；接近式位置傳感器I16安裝于送料滾輪附近，用于檢測送 料滾輪上是否有料；接近式位置傳感器III 7安裝在推料裝置處，用于檢測是否 有待加工料。接近式位置傳感器I 5、接近式位置傳感器II 6、接近式位置傳感 器III 7的信號輸入到PLC1的輸入端，PLC1的輸出端控制取料氣缸8、壓料氣 缸9、分料氣缸IO、送料電機ll、推料電機12、沖床工作電磁鐵13按多層邏 輯判斷運算結(jié)果工作。其中取料氣缸8用于從鋼材支架上翻轉(zhuǎn)取棒料，壓料氣 缸9使夾緊推料滾輪落下夾緊棒材，然后將夾緊棒材推至沖床的切料刀具中， 保證沖剪下料的精度，分料氣缸10通過氣缸的頂出與退回來實現(xiàn)棒料與料頭的 分選。此外，控制系統(tǒng)還包括服務(wù)器2、工作站電腦3、客戶端電腦4。所述服 務(wù)器2、客戶端電腦4通過以太網(wǎng)與工作站電腦3連接通信，所述服務(wù)器2負 責記錄日常的加工數(shù)據(jù)、工藝方案數(shù)據(jù)、系統(tǒng)操作人員的權(quán)限以及信息日志等， 可采用產(chǎn)品參數(shù)化管理的思路，將產(chǎn)品的加工參數(shù)保存在服務(wù)器2數(shù)據(jù)庫中， 每次加工時可以調(diào)用，保證加工過程參數(shù)的一致性，參數(shù)需要變更時也可以進 行方便的維護。所述客戶端電腦4將要操作的數(shù)據(jù)傳遞給工作站電腦3，以客戶端形式來操作生產(chǎn)線，所述PLC 1與工作站電腦3釆用SPComm串口通訊控件 進行通信，PLC1在此作為一個執(zhí)行外部信號輸入或輸出的部件，工作站電腦3 負責數(shù)據(jù)接收、發(fā)送和多層邏輯判斷控制程序的運行。
鋼材沖剪生產(chǎn)線控制程序是在工作站電腦3運行的多層邏輯判斷控制程 序，如圖3所示，該程序包含下列步驟
1) 判斷是否為自動運行方式；
2) 如果步驟l)的判斷結(jié)果為否，則系統(tǒng)停止；
3) 如果步驟l)的判斷結(jié)果為是，則運行步驟4);
4) 判斷對射開關(guān)是否檢測到有料；
5) 如果步驟4)的判斷結(jié)果為是，則將沖床電磁開關(guān)吸合；
6) 執(zhí)行分料氣缸頂出并返回至步驟4);
7) 如果步驟4)的判斷結(jié)果為否，則分料氣缸退回；
8) 判斷推料支架是否有料；
9) 如果步驟8)的判斷結(jié)果為是，則推料電機正轉(zhuǎn)；
10) 執(zhí)行壓料氣缸頂出并返回至步驟4);
11) 如果步驟8)的判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟12);
12) 判斷送料滾輪是否有料；
13) 如果步驟12)的判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行送料電機正轉(zhuǎn)并返回至步驟8);
14) 如果步驟12)的判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟15);
15) 判斷送料支架是否有料；
16) 如果步驟15)的判斷結(jié)果為是，則取料氣缸頂出；
17) 執(zhí)行取料氣缸退回并返回到步驟12);18)如果步驟15)的判斷結(jié)果為否則系統(tǒng)停止。
整個生產(chǎn)線控制系統(tǒng)利用三個接近式位置傳感器來感知各工位的鋼材的到 位情況，并進行嚴格的邏輯判斷并將結(jié)果傳送給可編程控制器PLC 1， PLC 1 執(zhí)行指令，保證系統(tǒng)能夠安全、可靠的運行。如果是新開始的生產(chǎn)，需要對機 械部分進行調(diào)整，如更換切料刀具，切料模芯，調(diào)整各壓輪的高度等，同時還 需要對接近式位置傳感器的接近位置進行校調(diào)。機械部分調(diào)整完畢后，工人先 把要加工的長棒材整齊的排列在鋼材支架上，開啟控制系統(tǒng)開始正式生產(chǎn)。
工作站電腦3運用Ecc工控組態(tài)軟件繪制圖形化控制界面，起到直觀控制 部件動作的作用?？紤]到設(shè)備調(diào)試時的操作要求，可在工控界面上設(shè)定各個部 件的單動按鈕，以便操作人員進行單步調(diào)試。生產(chǎn)的速度可設(shè)計成通過設(shè)定送 料電機11的轉(zhuǎn)速來改變，系統(tǒng)會自動根據(jù)電機轉(zhuǎn)速和切料的長度來計算加工的 節(jié)拍，即單件產(chǎn)品生產(chǎn)的時間。所有參數(shù)的設(shè)置和調(diào)整必須要具備系統(tǒng)管理員 的身份才能進行修改。在正常開始加工后，管理員可以鎖閉計算機屏幕，防止 誤操作和加工參數(shù)的篡改，但系統(tǒng)仍支持開啟和關(guān)閉的基本操作，以應(yīng)付突發(fā) 情況的發(fā)生。
除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效 變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種鋼材沖剪生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，包括PLC(1)，接近式位置傳感器I(5)，接近式位置傳感器II(6)，接近式位置傳感器III(7)；接近式位置傳感器I(5)安裝于送料支架處，用于檢測送料支架是否有料，接近式位置傳感器II(6)安裝于送料滾輪附近，用于檢測送料滾輪上是否有料，接近式位置傳感器III(7)安裝在推料裝置處，用于檢測是否有待加工料；接近式位置傳感器I(5)，接近式位置傳感器II(6)，接近式位置傳感器III(7)的信號輸入到PLC(1)的輸入端，PLC(1)的輸出端控制取料氣缸(8)，壓料氣缸(9)，分料氣缸(10)，送料電機(11)，推料電機(12)，沖床工作電磁鐵(13)的工作，其特征在于，還包括服務(wù)器(2)、工作站電腦(3)、客戶端電腦(4)，所述服務(wù)器(2)、客戶端電腦(4)通過以太網(wǎng)與工作站電腦(3)連接通信，所述服務(wù)器(2)負責記錄日常的加工數(shù)據(jù)、工藝方案數(shù)據(jù)、系統(tǒng)操作人員的權(quán)限以及信息日志等，所述客戶端電腦(4)將要操作的數(shù)據(jù)傳遞給工作站電腦(3)，以客戶端形式來操作生產(chǎn)線，所述PLC(1)與工作站電腦(3)通信，PLC(1)在此作為一個執(zhí)行外部信號輸入或輸出的部件，工作站電腦(3)負責數(shù)據(jù)接收、發(fā)送和多層邏輯判斷控制程序的運行。
2、 如權(quán)利要求1所述的鋼材沖剪生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC (1)與工作站電腦(3)采用SPComm串口通訊控件進行通信。
3、 如權(quán)利要求1所述的鋼材沖剪生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的接近式位置傳感器i (5)，接近式位置傳感器n (6)，接近式位置傳感器m (7)的型號為歐姆龍E2E-X2ME1，所述的PLC (1)的型號為CP1H-X40DR-A。
4、 如權(quán)利要求1所述的鋼材沖剪生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于， 該方法包含下列步驟1) 判斷是否為自動運行方式；2) 如果步驟l)的判斷結(jié)果為否，則系統(tǒng)停止；3) 如果步驟l)的判斷結(jié)果為是，則運行步驟4);4) 判斷對射開關(guān)是否檢測到有料；5) 如果步驟4)的判斷結(jié)果為是，則將沖床電磁開關(guān)吸合；6) 執(zhí)行分料氣缸頂出并返回至步驟4);7) 如果步驟4)的判斷結(jié)果為否，則分料氣缸退回；8) 判斷推料支架是否有料；9) 如果步驟8)的判斷結(jié)果為是，則推料電機正轉(zhuǎn)；10) 執(zhí)行壓料氣缸頂出并返回至步驟4);11) 如果步驟8)的判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟12);12) 判斷送料滾輪是否有料；13) 如果步驟12)的判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行送料電機正轉(zhuǎn)并返回至步驟8);14) 如果步驟12)的判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟15);15) 判斷送料支架是否有料；16) 如果步驟15)的判斷結(jié)果為是，則取料氣缸頂出；17) 執(zhí)行取料氣缸退回并返回到步驟12);18) 如果步驟15)的判斷結(jié)果為否則系統(tǒng)停止。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼材沖剪生產(chǎn)線控制系統(tǒng)及方法，能以多層邏輯判斷的控制方式保證鋼材沖剪生產(chǎn)線安全可靠地運行。其包括PLC 1、服務(wù)器2、工作站電腦3、客戶端電腦4，接近式位置傳感器I 5，接近式位置傳感器II 6，接近式位置傳感器III 7。服務(wù)器2、客戶端電腦4通過以太網(wǎng)與工作站電腦3連接通信，可編程控制器PLC 1與工作站電腦3采用SPComm串口通訊控件進行通信，PLC 1在此作為一個執(zhí)行外部信號輸入或輸出的部件，多層邏輯判斷控制程序運行于工作站電腦3，并將結(jié)果傳輸給PLC1進而控制取料氣缸8、壓料氣缸9、分料氣缸10、送料電機11、推料電機12、沖床工作電磁鐵13按多層邏輯判斷運算結(jié)果工作。
文檔編號G05B19/05GK101561670SQ20091002780
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者平國峰, 崎 王, 黃藝群 申請人:江蘇網(wǎng)商軟件有限責任公司