PDF《S7-200 SMART 在铝塑门窗双头切割锯上的应用》

(2) 床身.床身由低碳钢矩形钢 管焊接而成,焊接后经时效处理,保 证了床身的刚度及稳定性;

(3) 工作台.固定工作台和左锯 头装在一起,活动工作台随拖板在导 轨上可左右水平移动. 2.3 切割锯工艺流程与特点 机床的床身上装有两个锯头.左 锯头为固定的,用螺钉固定在床身 上,右锯头可由把手拉动在圆导轨上 移动并可锁定在所需位置上.工作切 削的长度,由安装在床身上的刻度尺 指示,长度的精确调整通过手轮微调 进行. 右机头的右边装有操作台,随锯 头一起运动,电气控制元件均装在操 作台上.工件放到工作台上后只要 操作人员按操作规程按动按钮,机 器即可完成工件定位,压紧、切割、 刀具返回、松开等工序. 该机的设计充分考虑到了工作人 员的安全.锯头运动部分,全部罩在 可开启的、坚固的安全罩内. 切割锯工艺流程如图

2 所示.

3 电控系统设计 3.1 PLC 控制器 铝塑门窗双头切割锯设备所需的 PLC 控制点数为数字量输入

20 点, 数字量输出

16 点,其中设备右锯头 需用伺服控制其左右移动定位,定 位信号通过磁栅尺的反馈到 PLC. 该系统中控制器选用西门子 S7-200 SMART CPU ST40,其他数字量输入

24 点,数字量输出

16 点.同时该 CPU 模块具备三轴 100kHz 的高速脉 冲输出,在不增加高速脉冲输出模 块的前提下即能满足伺服定位的需 求,其磁栅尺的反馈信号可直接接 入PLC 的输入点中,利用 PLC 的高 速计数 A/B 相功能即可采集. 3.2 人机界面 人机界面选用西门子 SMART LINE 触摸屏,64k 真彩显示,通过 以太网与 S7-200 SMART 实现便捷 高效的通讯.一方面能将设备的状 态、行走位置等数据实时的反馈至人 机界面,另一方面可以通过人机界面 上实时修改设备的运行模式、行走位 置等. 3.3 伺服驱动器 设备的右锯头可以左右移动, 移动通过丝杠加直线导轨的机械部 件实现行走定长功能,控制丝杠用 的是1.5kW 的伺服, 选用西门子SINAMICS V60 驱动系统,包含有 CPM60.1 驱动模块和 1FL5 交流伺 服电机及配套电缆.SINAMICS V60 伺服驱动器通过脉冲输入接口来接 图2工艺流程图 P2013-03双色.indd

42 2013-3-18 10:15:16 《PLC&

FA》

2013 年03 月WWW.CA168.COM

43 受从 S7-200 SMART 发来的脉冲序列,进行速度和位置 控制,通过数字量接口信号来完成驱动器运行的控制和 实时状态的输出.根据用户的中惯量伺服电机的需求, 选用 SINAMICS V60 7.7Nm 伺服电机及其驱动器.同时 V60 伺服具有

10000 脉冲 / 转的高分辨率,配合设备上特 殊的机械设计, 可满足设备最高 0.02mm 控制精度的要求. 硬件配置如表

1 所示. 表1切割锯 PLC 硬件配置 序号 订货号 描述 数量

1 6 E S

7 2

8 8 - 1ST40-0AA0 S7-200 SMART 标准型 CPU 模块,晶体 管输出,24VDC 供电,24 输入 /16 输出

1 2

6 AV

6 6

4 8 - 0BC11-3AX0 SMART LINE

7 寸触摸屏,64k 真彩, 内置以太网接口

1 3

6 F C

5 5

4 8 - 0AF04-0BA0 SINAMICS V60 驱动系统,1.5kW, 1FL5- 电机 ( 不带抱闸 ),电缆长度 10M

1 4 切割锯软件设计 S7-200 程序开发主要包括逻辑程序、磁栅尺高速计 数,伺服运动控制功能等. 4.1 PLC 逻辑程序 根据设备的具体工艺编写逻辑程序,主要分为点动、 排料、角码等,使用子程序对上述功能进行归类,程序 逻辑更加清晰,逻辑编写示意图如图