西门子模块6ES7214-1HG40-0XB0安装调试

1  引言

    工业制造业光机气电液一体化生产装备中有大量的气动元件，需要纯净气源。袋式除尘器是一种将含尘气体的尘、气分离的装置，由于它除尘效果好、工作效率高、建设投资少而被钢铁生产企业广泛采用。本文对济钢过滤器脉冲除尘系统中脉冲电磁阀矩阵控制电路的工作原理进行阐述，并提出了进一步的改进方法。

2  工艺流程

    含尘气体由进气管道进入除尘器后，一部分较粗颗粒由于惯性碰撞自然沉降落入灰斗，微细颗粒随气流上升进入清灰仓，经滤袋过滤后，尘粒被阻留在滤袋外侧，净化的空气透过滤袋终从排气管流出。随着过滤过程的不断进行，滤袋外侧的积灰也逐渐增多，从而使除尘器的运行阻力增大，此时根据触摸屏上选择的控制方式以手动、自动、时间、差压控制plc发出信号，将脉冲电磁阀打开，以极短的时间向喷吹管内喷入压缩空气，压缩空气通过喷嘴涌入滤袋，使滤袋产生变形、震动，加上逆气流作用，滤袋外部的粉尘被清除下来，掉入灰斗。周而复始，完成气体中的尘、气分离和净化，如图1所示。

图1  工艺流程

3  脉冲电磁阀控制电路

    除尘器由四层结构构成，每层6个清灰仓，每个清灰仓内有9个脉冲电磁阀，共计216只脉冲电磁阀，若按传统的方式设计，每个脉冲电磁阀独立对应1个plc输出点，则此脉冲电磁阀需要plc输出点216个，使整个控制系统线路复杂、造价昂贵。

    根据除尘器的工作特点，216只脉冲电磁阀每次只有1只工作，若将216只脉冲电磁阀按层、清灰仓分成24组，每组9只脉冲电磁阀，便可采用4x6x9的矩阵控制电路来完成脉冲电磁阀的控制，ka1-ka4分别控制各层的接通，ka5-ka10分别控制各层清料仓的接通，ka11-ka19分别控制各清料仓内脉冲电磁阀的接通，当选择1层1号清灰仓内脉冲电磁阀动作时，ka1、ka5接通，ka11-ka19依次接通，同理1层2号清灰仓脉冲电磁阀动作时，ka1、ka6接通，ka11-ka19依次接通。

    依次类推当4层6号清灰仓216只脉冲电磁阀全部工作后，进入下一个循环周期。以上电路只需要(4+6+9)19个输出点便完成了对216只电磁阀的控制，大大节约了成本，因此在本系统中我们选用台湾永宏的fbs-40mat型plc，触摸屏选择fv080st-t30。

    图2中，ka1为层1控制，ka5为清灰仓1控制，ka11-ka19为清灰仓内脉冲电磁阀控制。触摸屏控制画面如图2所示。

图2  触摸屏控制画面

4  结束语

    本项目已经投入济钢脉冲除尘系统中实际应用，运行结果表明，系统工作稳定可靠，得到终用户认可。脉冲电磁阀矩阵控制电路能有效地减少plc的i/o点数，大幅度简化控制线路，降低了设备改造的成本，维护方便，可靠性高，具有推广应用价值。

传统的普通磨床在一定的使用年限以后，其定位系统会受到很大程度的损坏，将会影响加工的精度，基于此问题，对其进行改造时其定位控制装置的选择就显得尤为重要，永宏PLC的NC定位功能较其它PLC更（本例精度可达0.01mm），且程序的设计和调试相当方便。因此，我公司选用永宏PLC作为磨床自动化改造的定位控制部分。

2 控制系统简介
系统的结构框图如图1所示，整个系统由三部分组成:（1）操作部分（人机界面）:用于操作、设置磨削参数、显示磨床运行状况、故障报警;（2）控制部分（永宏PLC）:主要控制磨床的定位;（3）执行部分（伺服电机及伺服驱动器）。
　　

3 系统示意图
具体功能及动作要求如下:
（1） 初始（开机瞬时）:当伺服放大器主电源接通2ms后，伺服放大器回馈一信号至PLC（X4）[S-RDY 伺服准备]，此时如果没有:伺服ALM（X5）、上超程LS1（X10）或下超程LS2（X11），则PLC延时1s输出一信号[SRV-ON（Y4）]给伺服放大器。也就是说只有当没有:伺服报警ALM（X5）、上超程LS1（X10）或下超程LS2（X11）时，伺服系统才可做下面的动作。

（2） 点进与点退:点进、点退的速度（120.000mm/min～180.mm/min），行程（0.001mm～500.000mm）均由人机界面设定;当在LS3～LS1行程内时,如图2所示.。点进、点退只能以0.120mm/min的速度运动，当点退至LS3时，点退以0.100mm/min的速度运动，利用Z相脉冲作高速计数，计数到，点退停;当按点进时，正向向下慢行，利用A相脉冲高速计数，计数到，点进停;此时可用人机界面上的清除键清除偏差计数器，并将此时位置设为原点。

（3） 回原点（SB4旋至手动[MAN]时有效）:回原点速度在人机界面上设定，当回原点到LS3时，磨头主轴继续作慢速反向向上运动，计Z相脉冲，计数到，处理中断子程序:正向向下慢行，同时计A相脉冲，计数到，停止脉冲输出;同时发出清零信号，伺服之CL有效。

（4） 自动（SB4打到自动时有效）:按人机界面上的启动键，磨头主轴以设定的快进速度、快进行程正向向下运动。当完成快进行程后，转为慢进，此时LS4每发1个脉冲，磨头以设定的慢进速度、慢进行程向下进给一次;此时若按人机界面上的暂停键，可停止输出脉冲，再按暂停键，恢复输出脉冲。当完成工作行程时，停止输出脉冲。按人机界面上的返回键（或自动返回设定为ON时），此时磨头以快速回原点，过程与手动回原点类似。

1.自动分度切割机工作流程：
( 1 )上电启动,首先将零件正确安装在角度轴上，接着在（显控触摸屏）人机界面自动页面里
按下夹具加紧按钮。

( 2 )在参数页面里面，点击角度轴分度数按钮，这时出现一个小键盘，
直接输入零件所需要的等份数。点击主轴转速输入按钮数，同样出
现一个小键盘，输入主轴所需要的速度。返回自动页面，点击启动
按钮，这时机器进入自动运行状态。

( 3 )切割机主轴转动,冷却油泵开始运行。
( 4 )切割轴快速上移。
( 5 )当切割片接近零件时，切割轴慢速上移并且开始切割零件。
( 6 )切割完毕后切割轴快速上升至上限位。
( 7 )切割机快速下降到下限位。
( 8 )首先夹具松开，接着角度轴自动旋转一个分度位，然后夹具自动夹紧。
( 9 )切割机重复( 4 )——( 8 )的循环运行，直到设定的分度数运行完成，零
件加工结束。
( 10 )分度切割完毕后取出零件又可以重新加工下一个零件。

2. 永宏PLC实现自动化的原理:
自动分度切割机上使用的是永宏的FBS-32MCT PLC,永宏系列PLC 定位控制
精度和高速定位具有很大的优势。人机界面使用的是显控5.7寸高色彩触摸屏。

( 1 )自动分度切割机的分度原理:首先在人机界面输入要分度的等分，PLC
根据人机界面所提供的参数把分度等分转化为每次需要运行的脉冲量，（博美德/东能）伺服驱动
器根据接收到的脉冲量来控制伺服马达转动。

( 2 )切割主轴上下运行原理:切割主轴上下运行是采用三位四通液压电磁阀
控制，切割慢行是加了一个调压阀。

( 3 )主轴转速控制原理:主轴转速由（显控触摸屏）人机界面设定，PLC 读取参数，将转速
转化为脉冲频率，传送到（博美德/东能）伺服驱动器，由驱动器来控制伺服马达。

3. 结束语:
采用自动化分度切割机后生产效率提高了426%，精度由原来的+/-5°,提高到
了+/-0.2°，精度大大的提高，产品合格率由原来的89.62%,提高到现在的
99.997%，品质上有了保障。
永宏PLC—32MCT 由于高脉冲频率可以达到200KHZ，使运行速度大大提高，
从而大大的提高了生产效率；定位精度高从而使得合格率大大提高。