冲压自动化控制系统.docx

冲压自动化控制系统的应用1改造原因及工艺需求冲压车间A线有5台压力机，按前后位置摆放分别为2000T-1000T-800T-800T-1000T,各台压力机采用单机控制，由四个人手动操作每台压力机由一套西门子S7-300系列PLC系统控制，在操作面板备有PROFAC人机界面各压力机间放置一台输送带，做为传送冲压半成品件用，以此实现压力机间物料自动传输A线是车间吨位最大，工作台面最大的压力机组，一些大型的外表件必须在A线生产目前A线主要生产车型有MPV瑞风、SUV瑞鹰、重卡由于产量不断攀升，且外表件质量控制严格现生产节拍为3-4P/min，不能满足生产要求；且质量问题得不到很好的控制，返修和报废率太高主要从以上两方面考虑，经过公司相关部门研讨，决定在A线实施自动化改造改造后实现整个生产节拍提升为6-7P/min,返修率降低20%，无安全事故2系统设计以现有A线线体为基础，进行一系列自动化改造，具体添加7台机器人，两个上料台，一个板料定位台和一个下料传送带改造后实现A线全自动控制，包括自动上料、拆垛、冲压、下料等全自动控制电控系统以西门子S7-300系列PLC和Profibus-DP总线为核心控制设备，采用接近或光电开关监测执行机构的位置，现场的各种控制信号及执行元件均通过Profibus-DP总线接入PLC由PLC控制全线的动作。

为便于操作，在主控制柜上设置人机界面（HMI）；为实现压力机与机器人动作连锁，在每台压力机上新增16点I/O模块各一只，采取H/W方式与系统总站实现通信操作分为自动、手动两种形式，自动时全线在程序控制下自动运行；手动时，操作人员在现场操作台上进行操作电气采用PLC控制，集中控制与现场控制相结合，PLC对底层设备的控制和信号的采集采用PROFIBUS-DP的工业现场总线的方式，系统留有与车间上位机联网的接口，能体现线体动作特征的数据集中实时储存在一定的区域控制部分由主控PLC系统、若干个远程I/O模块和变频器构成：PLC系统控制线体所有的停止器和电机及其他设备PLC本地站的电气部分由2个控制柜组成控制柜内配有DC24V电源、PLC系统、中间继电器以及I/O接线端子等控制柜上装有电压表、电流表及指示灯等系统具有以下功能：集中启/停操作控制；自动运行控制；维修状态手动控制；报警控制；急停控制1）设置5个远程I/O从站，位置分别放在个各压力机操作工位侧面，按照人性化的设计位置摆放2）在每个操作工位设置现场操作控制面板（共6个），用于控制线体启、停；机器人的手动启停和相关急停装置；并配有指示灯3）线体设置变频器五台，其中两台上料工作台的调速，一台定位台的调速；另两台用于控制下料传送带的升降和运转。

4）接近开关选用TURC,行程开关选用OMRO产品5）变频器选用三菱的A540产品6）PLC选用SIEMENS勺315-2DP，远程I/O从站选用也选用S7-300系列PLC产品7）控制柜选用RITTL，配图纸袋及调试台在动力柜与控制柜间用隔板隔开控制柜上设置三层柱状指示灯及八音喇叭，选用PATLITE产品8）双料检测开关选用德国KLASCHKA产品；断路器、接触器选用SIEMENS^品；中间继电器选用FUJI产品；按钮、指示灯、旋钮选用Schneider产品；电缆及桥架选用国产名优产品，桥架配隔板将动力线与信号线隔开9）交、直流电压表使用进口数字表10）控制柜以及操作盒面板上的按钮和指示灯布置应合理美观旳極ECABLE149QiPOWECABLE14SQFUEL[STS(>iBDBO1FAHEL)』PCBTF.CABLE14SS卩EESSFAXELFAJELPRESSFAHELCAH.EENTEELOCKIEn&/£UTl£>7EDBCT：系统Jv制DFinx脚紗0VT32PressControllerif3PressController#2PressCantrollerPressController#4PressController#11. 4全线自动化控制在触摸屏上选择要生产的产品件序号，按Partconfirm键，确保安全。

2. 打开压力机电源，待压机急停信号给机器人后，方可启动机器人电机MOTOR绿灯）3. 把机器人打到手动（manual）状态，设置R5=0（MOTO内部启动），R6=0（程序内部选择）选择997号程序，手动运行到最后一步（注意观察机器人运动，防止机器人与相关设备的干涉），更换吸盘（更换工具的旋转开关Toolchangers/w）,确保吸盘与机器人的连接处小传感器灯亮绿色选择要生产板件相对应的程序号，光标移动到最后一步运行到原始位置，再到2DO32=1运行一下，待出现end,设置R5=1（MOTORS部启动）R6=1（程序外部调用）；将机器人打到自动（AUTO工作状态（机器人运行模式必须是1cyclemode）查看信号表：机器人输出信号有DO0204、06、07、09、10、24、26、30、31、32调整压力机，待所有压机和机器人全部准备好以后（压机单次、上死点），控制面板设置机器人自动、连线、连续，关闭所有的安全门，插上安全栓拆垛机上上板料，要求板料必须平整，磁力分张器紧靠板件的侧面，传感器上面必须紧贴在最下面一块板件的下面安装对中台上传感器，要求两传感器距离尽可能的大，没有板件时红光要照到圆孔内。

触摸屏能监控到所有信息，待触摸屏左侧机器人准备（RBTRDY全部（3、4工艺为上面6个，5工艺为全部7个）变为绿色为准备好，选择即将生产板件的数量，然后再选择相对应的产品件序号，按Partconfirm键，AllAuto灯将出现闪烁状态，再按全自动（Allauto）键后，机器人开始自动化生产自动化生产结束后，手动运行一下998号程序，其最后一步为手动生产安全位置关闭相关设备（压力机，对中台鼓风机）的电源5程序解析1）1号机器人程序:ProgramFileFormatVersion:1.5TotalAxis:6AuxAxis:0'FRTFLR解除2号机器人互锁信号解除1号拆垛机互锁信号解除2号拆垛机互锁信号DO7=1DO9=1DO10=1DO1仁1(没用)如果DI9存在，就走S1，否则到2如果DI10存在，就到4,否则到3跳到1调用程序101跳到S13（第13步）以50%勺速度，运行精度为2，1 IFDI9=1THENS1ELSE212 IFDI10=1THEN4ELSE323 GOTO34 CALL1014GOTOS13S1MOVEP,S=50%,A=2,T=0P曲线的以最佳路径方式运行到S1的终点位置WAITDI9等待1号拆垛机给过来的信号WAITDI2等待阀1没有吸气的信号WAITDI4等待阀2没有吸气的信号S2MOVEP,S=100%,A=2,T=0以100%勺速度，运行精度为2,曲线的方式运行到S2的终点位置DO9=0输出锁定1号拆垛机信号DO1=1阀1吸气通DO3=1阀2吸气通IFDI5=1THENS3ELSE5WAITDI9等待1号拆垛机给过来的信号S3MOVEL,S=30mm/sec,A=1,T=0UNTILDI17PRINT#0,"UNLOADINGCOUNT=";_RN1DELAY.2DO5=1延时（等待）0.2秒输出DO5为1（也就是置DI5为0）P仁P*将当前的位置（S3的终点位置）参数记录到P1存储器如果DI5存在，走S3步，否则到5以30毫米/秒的速度，运行精度为1,直线的方式运行直到DI17信号有的位置5 V2!=0.8'MaterialTickness设置板件厚度(很重要)'PRINT#0,"MaterialTickness=";V2!V3!=V1!*(-V2!)R2=(0,0,0,0,0,0)R2.Z=V3!计算V3!的值给R2寄存器赋值为（0,0,0,0,0,0）将V3!的值赋给R2的第3位，其余不变P2=P1+R2将P1和R2的值相加赋给存储器P2'PRINT#O,"ShiftValve=";V3!S4MOVEL,P2,S=1000mm/sec,A=1,T=0以1000毫米/秒的速度，运行精度为1,直线的方式运行到P2记录的位置DELAY.2延时（等待）0.2秒WAITDI1等待阀1吸气已达到所设置的真空度WAITDI3等待阀1吸气已达到所设置的真空度R3=(0,0,0,0,0,0)给R3寄存器赋值为（0，0，0，R3.X=10将10赋给R3的第1位，其余不变R3.Y=10将10赋给R3的第2位，其余不变R3.Z=100将100赋给R3的第3位，其余不变R3.RX=-2将-2赋给R3的第4位，其余不变P3=P2+R3将P2和R3的值相加赋给存储器P3S5MOVEL,P3,S=100mm/sec,A=3,T=00,0,0)R3=(0,0,0,0,0,0)R3.X=10R3.Y=10R3.Z=100将将将以1000毫米/秒的速度，运行精度为3，直线的方式运行到P3记录的位置再给R3寄存器赋值为（0,0,0，0，0，0）10赋给R3的第1位，其余不变10赋给R3的第2位，其余不变100赋给R3的第3位，其余不变R3.RX=0P3=P2+R3S6MOVEL,P3,S=300mm/sec,A=3,T=0将0赋给R3的第4位，其余不变将P2和新R3的值相加赋给存储器P3（覆盖前面的P3）以300毫米/秒的速度，运行精度为3,直线的方式运行到P3记录的位置T0.2WAITDI17IFDI18=1THENSTOPENDIF等待0.2秒等待大吸盘吸住板件的信号（板件未脱落）如果DI18为停止条件语句结束（双料），则S7MOVEL,S=800mm/sec,A=1,T=0以800毫米/秒的速度，运行精度为1，直线的方式运行到S7的终点位置解除1号拆垛机互锁信号S8MOVEL,S=100%,A=3,T=0DO9=1WAITDI11WAITDI7DO7=0以100%的速度，运行精度为3，直线的方式运行到S8的终点位置等待对中台没有板件的信号（对中台上两个光电传感器）等待2号机器人给过来的能进入对中台的信号输出锁定S9MOVEP,S=100%,A=3,T=0S10MOVEL,S=50%,A=1,T=0输出真空阀输出真空阀延时（等待）S11MOVEL,S=100%,A=2,T=0DO2=1DO4=1DELAY.1S12MOVEP,S=100%,A=3,T=0DO7=1RN1=RN1+1V1!=RN12号机器人信号以100%的速度，运行精度为3，曲线的方式运行到S9的终点位置以50%的速度，运行精度为1，直线的方式运行到S10的终点位置1停止吸气转为吹气信号2停止吸气转为吹气信号）0.1秒以100%的速度，运行精度为2，直线的方式运行到S11的终点位置以100%的速度，运行精度为3，曲线的方式运行到S12的终点位置解除2号机器人互锁信号计数器（每走一遍程序自动加1）将RN1的值赋给V1!IFDI20=1THENS13IFDI13=1THENS2ELSES13如果有周期停止信号，则走S13步，否则向下如果1号拆垛台有板件，走S2步，否则走S13步S13MOVEP,S=1200mm/sec,A=0,T=0以1200毫米/秒的速度，运行精度为0,曲线的方式运行到S13的终点位置_RN1=0计数器清0'COUNTRESE。