李承金

摘要：沖壓機系統(tǒng)優(yōu)化設計中通過應用PLC，能彰顯電機控制的特色，具備突出的環(huán)境適應能力，且性能優(yōu)良、控制簡潔。PLC可實現(xiàn)原有繼電器控制技術與計算機技術的巧妙結合，結構單一但可靠性十足，便于編程和使用。本文主要從電氣控制系統(tǒng)、軟硬件、儲料裝置控制及上下料控制系統(tǒng)四方面展開研究，以供參考與借鑒。

關鍵詞：沖壓機;系統(tǒng)優(yōu)化設計;PLC;應用

PLC是誕生于現(xiàn)代化科技發(fā)展背景下的可編程控制系統(tǒng)，在引入機械制造業(yè)能夠大幅優(yōu)化機械設備設計質量，呈現(xiàn)出不可忽視的作用與價值。而近年來在沖壓機系統(tǒng)設計中，PLC技術也發(fā)揮了更突出的作用，通過自動化可編程控制器的應用優(yōu)化沖壓機系統(tǒng)設計方案，能進一步提高沖壓機設備的性能及功能。

1電氣控制系統(tǒng)設計

沖壓機生產線中，各環(huán)節(jié)都密切關聯(lián)著電氣控制系統(tǒng)的應用，且主控單元PLC、壓機系統(tǒng)、布料裝置、上下料裝置等各個功能單元在該系統(tǒng)的作用下也實現(xiàn)了有機銜接[1]?？刂葡到y(tǒng)中，控制上下料伺服驅動裝置時的方式為脈沖加方向，因此需選擇晶體管一類且具備脈沖輸出功能的PLC，且在開關量輸出點數與輸入點數方面分別為12點、18點，同時要予以增加15%裕量的考慮，以便將控制要求基本滿足。PLC與機器人間，選擇控制簡單的快速I/O通信模式，在兩者輸入輸出信號傳送的作用下，能實現(xiàn)機器人工作狀態(tài)的實時反饋。

2軟硬件設計

2.1硬件設計

在設計硬件時需要考慮多個方面。例如設計硬電路時，控制電路涉及了信息控制電路的使用需求，采取雙重設置的主元件，可實現(xiàn)電路控制的重復性，且監(jiān)控、自檢等功能也必不可少。降壓啟動方式在主電機控制中發(fā)揮著突出價值，是PLC及電網干擾能否得到有效控制的關鍵。為確保沖壓機系統(tǒng)安全性，也要配備能夠及時將設備電源切斷的安全開關，以便避免壓力機二度落下。此外，還應當設計緊急停止按鈕。

2.2應用軟件設計

在設計PLC應用軟件時，首先在輸入電濾波設定方面要突出設計的科學性。采取輸入電進行濾波，能將發(fā)生信號誤動作現(xiàn)象的情況最大限度規(guī)避。沖壓機處于工作狀態(tài)時，會有較大的震動，且震動可能會導致設備上安裝的運行監(jiān)測開關電器元器件、氣壓壓力繼電器產生誤動作現(xiàn)象，選擇T0觸點將PLC運行常開觸點M8000取代，選擇T1觸點將X001輸入點取代，T1不會因震動形成的瞬間干擾信號而被觸發(fā)，因此能夠有效規(guī)避系統(tǒng)誤動作現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3控制軟件設計

在設計控制軟件時，需要密切結合實際情況，匯總可能出現(xiàn)在設備實際運行中的各類問題。在程序中通過檢測模塊的添加，可在一定程度上減少發(fā)生沖壓機系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的故障[2]。如具體設計期間，通過時間冗余加強控制，能為離合器功能的正常發(fā)揮提供保障，有利于沖壓機系統(tǒng)設計完整性和安全性的提高。

3儲料裝置控制設計

選擇獨立功能的控制系統(tǒng)進行儲料裝置的設置，以儲料罐上下兩部位為對象做好檢測開關設計，分別承擔檢測儲料罐滿料、檢測儲料罐缺料的職責。儲料罐缺料時，系統(tǒng)上料經下部檢測開關觸發(fā)后，吸料泵電機、電磁閥此時會第一時間啟動，顆粒原料在壓力的作用下會被吸入儲料罐，物料順利到達罐體上部后，同時儲料罐滿料檢測開關接收傳遞的信號后，吸料泵停止運行，且電磁閥關閉，完成上料作業(yè)。

4上下料控制系統(tǒng)設計

上下料控制系統(tǒng)定位控制由伺服控制系統(tǒng)裝置負責，該裝置支持位置閉環(huán)控制，能為系統(tǒng)定位及重復定位提供高精度保障。上料工作中涉及的流程包含：完成布料后，控制器下達上料命令，啟動上料伺服電機后，絲杠上的上料模具作直線運動，物料從安全等待位置向壓機模具運輸，底部和刮板氣缸會在物料到位后自行開啟，延時等待，刮板氣缸、底板氣缸在所有物料到達壓機工作區(qū)后關閉，伺服電機向安全等待位置回轉，下達上料完成信號后，相應的也會啟動壓機工作信號，此時整個上料作業(yè)順利實現(xiàn)[3]。下料工作流程為：壓機工作結束后，向控制器傳達信號，當控制器發(fā)出下料的信號后，下料伺服電機會驅動機械手向壓機取料位置轉動，到達位置后伸出機械手到位并夾緊、縮回，回轉伺服電機并移動至成品物料區(qū)，再次伸出機械手到位后松開，向成品區(qū)放置物料后退回，此時伺服電機會向安全燈帶位置回轉，完成下料作業(yè)。

5結語

沖壓機系統(tǒng)設計中，包含了較為繁雜的內容，要想促進工作效率的提高，有必要引入PLC展開優(yōu)化設計。本文從電氣控制系統(tǒng)、軟硬件設計、儲料裝置控制、上下料控制系統(tǒng)研究了沖壓機系統(tǒng)的優(yōu)化設計，操作方便，具備極高的控制精度，能大幅減少人工勞動強度。

參考文獻

[1]王曉芬.PLC自動沖壓機控制系統(tǒng)及其應用研究[J].科技經濟導刊，2017，000（021）：P.24-25.

[2]李大偉.基于PLC的傳統(tǒng)沖壓機床自動化改造的研究[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2020（5）.

[3]田小娟，任波.沖壓機械設計中PLC的應用[J].科學與財富，2019，000（016）：12.