PLC的模切机液压控制系统设计研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 26 日 作者简介：王火淦（1979），男，汉族，河南洛阳人，本科，工程师，研究方向为材料加工与设备。-32-PLC 的模切机液压控制系统设计研究 王火淦 贾小丽 洛阳双瑞精铸钛业有限公司，河南 洛阳 471000 摘要：摘要：新时代背景下，自动化控制技术加快发展速度，与此同时，它在机械加工当中也得到重视与应用。模切机在运行的过程当中，为了能够降低人为因素带来的影响，工作人员设计了基于 PLC 的控制液压伺服人机交互界面的自动化模切机设备，从而进一步提高操控水平，保证设备在运行的过程当中可以更为安全、可靠，并提升工作效率。因此，本篇文章主要对 PLC 的模切机液压控制系统设计进行认真分析，以作参考。关键词：关键词：PLC；模切机；液压控制系统；设计；分析 中图分类号：中图分类号：TH-39 目前模切机已经在多个领域当中得到应用，与此同时，汽车行业在发展过程当中，对模切机的速度、精度、稳定性等多个方面都非常重视，并提出很高的要求。模切机的主要工作原理就是利用专业模切刀，通过压印板施加压力，对橡胶板进行处理，切割成为所需要的形状。但是因为会受到不同因素所带来的影响，导致模切机在工作的过程当中出现生产效率低、精度差等问题。为了能够更好的去解决模切机运行过程当中存在的问题，提高其工作水平，研究基于 PLC的控制系统的自动切割橡胶系统非常关键。1 概况 各个企业在发展过程当中，希望通过高质量的产品受到更多人们的关注，从而帮助企业获得更好的发展。随着时间的不断推移，PLC 技术加快发展速度，相应的功能也变得越来越完善，并已经在多个领域当中得到重视与应用。可靠性强、控制精度高、使用范围广等是 PLC 技术的主要优势。时代的高速发展，必然会帮助模切机向着更为标准方向所发展和前进，通过展开基于 PLC 的模切机液压控制系统的设计，最终的目的是为了进一步提高效率以及保证产品有较高的质量，并保护相关工作人员的生命安全。2 PLC 技术分析 什么是 PLC 技术？主要内容是指自动化可编程序控制器。改革开放至今，已经走过四十多个春秋，我们国家的发展可以用“日新月异”四个字来形容。更多的新材料、新技术、新理念应运而生。其中的计算机应用系统已经在各个行业当中得到重视与广泛应用，其中 PLC 技术也被加入到机械电机控制装置当中去，取得的工作效果非常显著。3 PLC 技术的优势分析 目前更多的人认为 PLC 是工业生产中最为先进的一项重要技术，可以将信息技术自身的优势全面发挥出来，进一步提升工作的效率。另外，它完全满足工业生产各个阶段的要求。3.1 灵活性强 机械自动化控制专业设备被加入到自动化控制当中去，工作人员便不会再像以前那样需要承受较大的工作量，又可以保证生产劳动量。另外，信息技术软件并不需要工作人员对各个环节进行全面检查，只需要使用计算机进行故障的连接即可，控件可用于确保每一个连接运行过程当中更为稳定，故而自动控制效率得到明显提升。3.2 使用范围广 众所周知，传统的控制设备需要专业工作人员以定期的方式提供相关资料，为了保证自动化系统在运行过程当中更为稳定，就需要在不同阶段，对自动控制所带来的影响进行认真研究，找到影响自动控制的主要因素，并加以解决。但是这样传统的工作方法一定会增加工作人员的任务量，同时，也容易受到人为因素所带来的影响，导致自动化控制没有办法正常的使用。所以需要对 PLC 技术的应用加大重视力度，合理利用各方面的智能信息检索，并以图像和文本的形式呈现出来。另外，保证对复杂性强的自动化数据控制设备展开维护，防止影响外部和内部环境。中国科技期刊数据库 工业 A-33-4 自动模切机新技术高效化应用 众所周知，各个企业在其发展过程当中，都在想尽办法避免利润与质量之间出现失衡问题，为企业更好的发展打下基础。换句话来说，企业需要将成本控制在合理范围中，并进一步提高生产效率与质量。据了解，目前部分高端胶印机的速度可达到 1600018000 s/H，这个速度对于印刷行业来说是需要发展的新技术，同时，也是前进的主要方向。模切刀的模切的效率有时候可达到 80009000 S/H，较高的模切数满足自动化发展过程中所提出来的要求。虽然模切机产品的技术在我们国家已经有了多年的发展时间，但是目前正逐渐向着更为高速的方向所发展。在纸品包装装潢工业当中，模切机是非常重要的“角色”，主要是印后包装加工成型的重要设备。特别是中、小型企业对圆压平模切机非常重视，后设备自动化的高速发展，展现有效的发展和应用场景，在此过程当中不仅需要保证产品有较高质量，还需要结合具体情况，满足绿色发展要求。目前人们生活水平的不断提高，大众对产品包装非常重视。同时，产品包装市场竞争愈发激烈，需要应用全新的技术工艺，制作出符合大众需求和满意的产品包装。例如：应用先烫后印技术，在展现压凹凸基础上，结合实际，落实不同的网印或者是上光等组合技术，最终起到装饰的目的。此技术的应用，不仅可以让包装变得更加精美。同时，还进一步提高了市场的竞争力。印刷行业发展期间，需要具备多功能的设备，只有这样，才能够满足长久发展要求。烫印模型行业当中一些企业，已经达到此技术，并将技术应用过程中所存在的问题解决。双机组烫金模切机在整体技术发展为基础上进行合理的设计，满足双重加工的要求，而且还保持对应速度可达到 60007000 S/H。5 基于 PLC 模切机液压控制系统的组成分析 PLC 控制装置、人机交互界面、位置检测、液压控制系统等共同组成基于 PLC 模切机液压控制系统。此系统主要原理包括:由专业工作人员在人机交互界面 5设置好工作参数，并将工作参数进行保存，避免出现丢失问题。PLC 通过磁性开关 6，检查所有的工位是否已经全部归位，检查工作结束后，如果发现所有工位已经全部归位，方可进入到工作状态当中去。手动与自动模式是模切机系统的两种重要模式，将坯料放入工作台当中，按一下 8 这个按键，PLC 接收到信号后，工作台迅速进入到工作状态当中去，工作台被液压伺服系统 7 送到模切刀 3 的正下方。PLC 收到位置传感器发送来的信号，模切刀被液压系统 4 控制运动，将坯料进行切割，切出需要的形状。平台 1 上料与下料的同时，平台 2 进入到了模切刀下方工作，工作效率得到明显提高。面对坯质不同、形状不同的产品，会将模切刀的方式进行更换，切刀每次重新安装后，工作人员都需要第一时间将人机交互界面上所设置的参数调整，伺服系统调整模切刀的位置，更好的保存参数。图 1 是模切机形状图。图 2 是 PLC 的模切机液压控制系统设计总体机构图。图 3 是模切机结构图。图 1 模切机形状图 图 2 PLC 的模切机液压控制系统设计总体机构图 图 3 模切机结构图 其中 1 与 2 是工作平台。3 为模切刀。4 与 7 是液压伺服系统。5 为人机交互界面。6 是磁性开关。8 为按键。6 液压控制系统工作主要流程 6.1 复位 电源连接结束之后，专业工作人员触碰控制屏上中国科技期刊数据库 工业 A-34-面的复位键。YA2、YA3、YA5 电磁铁进行通电，工作台进入到具体工作状态当中去，在上料位置，模切刀回到最顶端的地方。液压缸回归到位置后，磁性开关接收后发送给 PLC，所有电磁铁全部断电，液压缸回到中位。6.2 工作台进料 工作台 1 在运行的过程当中，为了避免工作台 2出现错误操作的情况，YA3 电磁铁工作。工作平台 2为上料的位置，工作人员在平台 1 当中完成上料，按下启动的按键，电磁铁 YA1 通电工作台 1 进行运动(运动当中为向右运动)。保证坯料全部处在模切刀下面位置。工作平台 1 工作结束后，工作平台 2 进入到工作状态当中去。6.3 出料 工作平台 1 进入到工作状态当中，为了防止平台 2出现错误操作情况。YA3 电磁铁工作工作平台 2 为上料的位置。模切刀在坯料轧出对应形状后，YA2 通电。工作平台 1 进入到运动状态(运动方向为向左运动)，已经加工好的坯料退出。平台 1 当中的加工零件与废料由专业工作人员取出，再放入新的坯料，进入到下一次工作当中去。6.4 模切刀工作 工作平台 1 或者是平台 2 处在模切刀下方位置。YA6 电磁铁工作，模切刀向下，模切刀在轧坯料时，保持一段时间。YA5 电磁铁工作，切刀向上完成上述工作结束后，一次轧刀循环完成。图 4 为液压系统主回路示意图。1 是过滤器。2 是齿轮液压泵。3 是单向阀。4是储能器。5 与 7 是压力表。6 是减压阀。8 与 9、12是电磁阀。10、13、15 液压缸。11 是先导式溢流阀。14 为单向节流阀。图 4 液压系统主回路示意图 7 设备的安装工作和运行工作 设备安装工作结束之后，人机交互平台上面的液晶屏就会显示出多项内容，即:手动操作、参数设置、模切深度等等，满足不同型号产品所提出来的不同要求。PLC 程序调试结束后，保证在运行过程当中可以更为平稳、顺利。8 PLC 技术未来发展趋势 随着时间的不断推移，科学技术的高速发展，各个行业的生产效率、发展水平得到明显提升，这样的局面主要得意于科学技术不断应用到了具体生产过程当中去。PLC 技术与机械自动化生产技术进行充分融合，帮助生产效率得到明显的提高。同时，也将其重点发挥到最大化，帮助企业提高竞争力，帮助企业获得更多的经济效益。PLC 技术完全满足工业发展和制造业发展过程当中所提出来的要求。社会在不断发展，对生产力、生产效率提出诸多要求。PLC 技术同样需要紧随时代发展的脚步，不断更新与优化，从而满足社会发展过程当中的要求。另外，中国的工业企业，智能化使人们的生活变得更加便捷，PLC 技术也要向着智能化的方向所发展，提升人们的生活品质。9 未来模切机的发展 目前我国模切机的发展是非常迅速的，相信在未来的几年中，相关企业一定会继续领跑此行业。现阶段模切机专利申请全部集中于大型企业，企业更好发展与模切机的发展之间有着密切的联系。但是在许多中、小企业当中，专业人才数量很少、资源也缺乏，没有办法更好的去解决技术难题一直在困扰着中、小型企业，需要及时解决这些问题。人才与企业的发展之间有密切关联，缺少人才必然会影响企业更好的发展。另外，还需要企业与院校、科研院所之间加大合作的力度，利用产学研结合，不仅可以帮助中、小型企业更好的去解决以上问题，而且还能够丰富研究人员的经验、拓宽眼界、增长见识。目前智能化观念已经深入人心，更多企业的领导者认为智能化是未来企业发展的主要方向，智能制造也会成为发展的主流。只需要将生产专业设备与计算机更好结合在一起，设备才能够真正实现智能化发展的目标。相信在未来几年当中，设备的智能化必然会中国科技期刊数据库 工业 A-35-得到大力普及。与此同时，相关的管理工作也会具有智能化特点。10 结束语 总之，时代在发展，社会在进步，各个企业拥有了更多的发展契机，科学技术紧随发展的脚步在不断更新与优化。基于 PLC 模切机液压控制系统被设计出来之后，经过试验，发现此系统可以进一步提高精度，而且也完全能够降低工作人员的劳动量，节约更多的人工成本。最重要的是基于 PLC 模切机液压控制系统为双启动按钮，此设计可以保证工作人员在操作的过程当中不会再发生危险问题。参考文献 1李强,李浙昆,石婷婷等.基于 PLC 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