NZ—450环缝保护气自动弧焊机自动控制的实现.pdf

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じ工业自动控制
T2001年1
NZ-450环缝保护气自动弧焊机自动控制的实现
广东省庆市庆学院物理系(526061)
狭西省西安市西北电力试验研究院(70054
殿谦
[提要]介绍用PlC实观对环缝保护气自动弧焊机的自动控制、给出了PLC控制的原理图
和程序。
关键词环焊机PLC梯形图
NZ-450环缝自动气保护弧焊机(以下简称环焊稳定电阻,还装有直流24V稳压电源、继电器。控制箱
机)主要用干冰箱缩机机売封装环鍵自动焊、地可门上装有气体捡视指示灯按钮、PLC电池电压不足绿
用于其它工件环缝自动焊。ぼ缩机机壳封装焊缝的色指示灯和焊件计数器,操纵盒中装有电源按钮及其
好坏,直接影响到电冰箱的质量和厂家的经济效益,它各种按钮、指示灯、调整电器、搭接时间延时继电
内此笔者用PLC实现了对环焊机的最佳控制
器,及一些供手动/自动时选用的操纵开关等元件。
1环焊机的控制系统
2硬件设计
环焊机輕制电路系统图如图」所示。它由弧焊整
根据焊机的功能要求,笔者选用了日本立石电机
流器和焊机主
公司的 OMRON SYSMACC28P-CDR-D型PLC它的输入
体2部分组成。
为16点,输出为12点,输入通道地址为0000-0015,
甄焊整流
资器
输出通道地址为0500-0511控制系统原理图如图2所
器是与焊机主
电动
示(图中只画出了PLC和相应的输入/输出部件)
体分开的独立
AC 220V
电源装置,提
IVL
供焊接时电弧
选何「「件电1
SA5电
电
燃烧的电E
机
工件们
Y移
电弧电压可通
伴止
电?
过该装置上的
COM
电弧电压”旋
盒
环悱机主体
HL4焊完成
钮调节。
指示灯
怆位
H5焊楼在
环焊机主
凸限
进行指示
体上装有送丝
1控制电路系统昭
004 Crm
HL电池电上
足于
揩接时
KTI
机构及其控別盒、工件旋转电动拟及其减速器、焊抢及
KT1」塔接时间
夹贸
PL CISN
工件夹紧和焊枪移动2套气动装、供气管路及气体配比
手动
器、操纵盒和控制箱
K31什f转
送丝机构可实现焊丝的送进和回抽,送丝速度和电弧
DOID COM
回烧时间的调节,焊前气体流量和气体通道情况的捡查。
SA4-1
工什反转
焊怆装于工件箱内,可以前、后、上、下移动。
SA3
气动装置用以调节Ar和CO,2种气体混合的百分
d509
比、以供焊接时需要;供气管路除装有截止阀、减E
自动手动」os
COM
阀外,还有流量计·以供焊接时确定气体流量用。
提霞供
除气压开关、限位开关、焊接正在进行指示
pyタ人
位五通电磁憫就近装置外,控制系统的某些执行元件
Ch
AC220\
全部集中在控制箱和操纵盒中。輕制箱内装有焊机控
制系统的核心部件一PLC、KJZI型调速板、主电路板、
咐装有供调速板用的变压器和熔断器,以及电动机的
图2控制系統原理
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?》20011
工业自动控制
环焊机的工作方式分自动和手动两种
当“自动1手动”旋钮开关置于“手动”位置时
(00y)
可进行以下操作:
“焊接调整“旋钮投至调整处,可在自动焊接
前调试工件夹紧、焊枪移动和电动机旋转情况。焊丝
的“送进/回抽”转换开关、可配合“点动送丝”按
COO210041003
钮用、在焊接时·将其置于“送进”位置。
D
:山
启动”按钮SB2供自动焊接启动用,当准备工作
完成、各规范参数已调好、夹上工件,关好工件箱门
TIMOI
(S2闭合)后,按“启动”按钮,焊接可自动进行;当焊
接中途发生意外想终止焊接时·可按“停止”按钮SB1,
此时,焊接随即停止,“凸轮限位“开关SQ2用于工件
焊接过程中计数。在工件焊接1周后,凸轮限位开关
SQ2接通2次,此时“搭接时间”外部时间继电器线圈
TMW"()? 1000(x13
KT得电动作,它的延时动合触点KT1-1延时闭合、以
HトイHH(59
便延长工件的焊接时间、使焊缝有一段搭接。
“焊接正在进行”指示灯HL5闪亮时、指示焊接
10)
正在进行或程序正在进行、当焊好1个工件·并反转
退至原始位置时“焊接完成”指示灯HL4亮,即可
0506)一務按时间
打开工件箱门、取出工件。“电池电压不足“指示
HL6闪亮?提示PLC内部电池电压不足,需在周内
N-15
更换新电池,以免程序丢失。“工件正反转”机构
凸?、数
由直流伺服电动机经二级减速器带动,它的旋转速
P"(w)=数
度是通过直流电机调速扳调整电动机电压来改变的。
控制“工件正反转的继电器K1、K3的动断辅助
rim2"1b03
触点,互相串联在对方的吸引线圈电路中,以实现硬
件连锁保护。“埽接”继电器K2接通后,工件旋转电
机正转?系统步入焊接过程。“提前供气”继电器K4
TM2)-1积延封
02000
的触点与“检流¨按钮常开点并联后控制保扩气体
1M)3
版转b
TIM0TIM03I00O
电磁阀的线圈。要求工件自动焊接之前先供气,焊接
508
完成之后,再停气、以保护工件的焊接c
在设计线路时,应注意:1)为保证安全,PLC机
(1)一
应采用单独的接地线(2)对于感性负载?为了保护
PLC机输出触点、在输出端应接有过电压E吸收两络
如图2中的续流二极管D
1M)一结??h时
OCHI IX
3软件设计
)-丁由U.
根据环焊机的工作运行状疮,首先确定动作的
002
先后次序和相互关系,画出程序流程图,并写出PLC
(501)ー接业止
1I0H2
各输入与出信号的逻辑关系,再由逻辑关系转化
(i)
为梯形图:对于环焊机来说,PLC首先检测输入/输
小
出端口的状态是否满足初始条件。若满足、按动启动
Mtk
)一め延时
按钮、系统则会步入自动运行状态。自动运行时、首
先应将“自动手动”旋钮置于"自动“位置。具体
TIMID
RIMI
HLI以H时?
控制过程的程序清单见图3所示的PLC梯形图。图中
031
1902和1808为PLC内部特殊继电器。1902的功能是
)一m1数时
当PILC上电后、产生连续的Is时钟脉冲:1808的功能
是当PLC中的CPU备份电池电压过低时、为“ON
3PLC锦形图