一种高线打包机PLC自动控制系统技术方案

对高速线材打包机自动控制的工艺要求，发明专利技术了一种高线打包机PLC自动控制系统。该系统由PLC、触摸屏和远程I／0从站等组成，通过PLC与从站之间的Profibus通信，实现了数字量设定，以及打包工作过程和打包参数的实时显示。生产实践表明，该打包机控制系统的控制精度、响应速度等技术指标完全达到了工艺要求，系统运行可靠，操作简便，提高了工作效率，减少了运行和维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高线打包机PLC自动控制系统所属
本专利技术涉及一种控制系统，尤其涉及一种高线打包机PLC自动控制系统。
技术介绍
打包机是现代高速线材生产线特有的设备。它集机械、液压、电气控制于一体，位于高线的精整区域。打包机将由C型钩运来的盘卷经过打包机压紧，沿线卷圆周方向成90°等分打4个平行结头。打包后线卷最小长度可达0．5～0．6m，大大方便了盘卷的储藏和运输。韶关市伯顿工业技术有限公司设计和制造的BT4600型打包机．其电气控制系统动作准确、可靠、智能化程度高。控制系统采用分布式I／O进行数据采集和控制。降低了接线成本，提高了数据安全性，增加了系统灵活性∞]：实时监控打包机的状态，便于操作维修人员对设备进行监控和及时发现设备所存在的隐患，及时采取有效措施，避免事故的扩大化。压实车、线道架的速度和打包线张力能自动跟随校正，保证了压实和捆紧效果。高线打包机是一套非常复杂的机电液一体化的全自动智能控制设备。它包括了几方面的自动控制：位置控制、运动控制、速度控制、液压控制、报警控制、联锁控制和顺序控制等。
技术实现思路
本专利技术的目的是对高速线材打包机自动控制的工艺要求，设计了一种高线打包机PLC自动控制系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是。包机PLC控制系统结构按功能可以划分成以下3大块：①外围设备：这部分包括液压润滑站、主控台、配电柜；②打包机主体设备：包括4个打包头、2台压实车、1个升降台、4个喂线轮、线库和线道架；③现场总线，用于主控台和打包机、液压站之间的信号连接和通信。所述的包机的控制比较分散，因此采用基于DP总线的分布式I／O控制系统设计。。所述的PLC控系统由1套S7-300CPU主站、7套ET200S从站和1套MP277按键屏组成。所述的DP主站选用CPU317-2PN／DP，是整个控制系统的中心。所述的系统的A101、A201、A202、A203、A204、A205这6个从站均选用6ES7151．1AA05-0AB0ET-200SIM151DP接EI模板。所述的A101站用作主控台的本地控制和用户接El。所述的A201站用作线库、举升台和压实车驱动的控制。所述的A202站用作1#、2#打包单元的控制和1#压实车位置检测。所述的A203站用作3#、4#打包单元的控制。所述的A204站用作1#～4#喂线单元的控制。所述的A205站用作线道架的控制和2#压实车位置检测。所述的A11站为智能从站，选用6ES7151-7AA21-0AB0ET-200SIM151带CPU的DP接口模板。所述的打包机自动打包工艺流程说明如下。①预压紧、②压紧、③开始喂线，冲压就绪、④结装置、⑤拉紧打包线、⑥扭结、⑦返回初始位置、所述的升降台位置、2台压实车位置和4道打包线速度控制分别采用编码器G3、G1和G2、1S18～4S18来实现，编码器型号选用6ES7138-4DA04-0AB0型高速计数模块24VDC／100kHz。所述的DP主站不是直接访问智能DP从站的输入／输出，而是访问CPU的输Ⅳ输出地址空间的传输区，由智能从站的CPU处理该地址区与实际的输Ⅳ输出之间的数据交换。所述的主站与智能从站之间的数据交换是由PLC的操作系统周期性自动完成的，不需要用户编程。所述的压实车的主要任务是完成盘卷的对中压实功能，其控制主要包括压实车的逻辑控制、对中控制、位置和压实力的计算。所述的位置控制的主要任务是计算2台压实车的位移，产生压实过程中高速前进、低速前进、低速后退和压实完成等信号，并计算盘卷长度和判断盘卷对中。本专利技术的有益效果是。生产实践表明，该打包机控制系统的控制精度、响应速度等技术指标完全达到了工艺要求，系统运行可靠，操作简便，提高了工作效率，减少了运行和维护成本。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是打包机PLC控制系统结构图。图2是打包机检测信号布置图。图3是打包机循环打包流程图。图4是线道架运行曲线。具体实施方式如图1所示，打包机PLC控制系统结构按功能可以划分成以下3大块：①外围设备：这部分包括液压润滑站、主控台、配电柜；②打包机主体设备：包括4个打包头、2台压实车、1个升降台、4个喂线轮、线库和线道架；③现场总线，用于主控台和打包机、液压站之间的信号连接和通信。打包机的控制比较分散，因此采用基于DP总线的分布式I／O控制系统设计。PLC控系统由1套S7-300CPU主站、7套ET200S从站和1套MP277按键屏组成。DP主站选用CPU317-2PN／DP，是整个控制系统的中心。A101、A201、A202、A203、A204、A205这6个从站均选用6ES7151．1AA05-0AB0ET-200SIM151DP接EI模板。其中，A101站用作主控台的本地控制和用户接El；A201站用作线库、举升台和压实车驱动的控制；A202站用作1#、2#打包单元的控制和1#压实车位置检测；A203站用作3#、4#打包单元的控制；A204站用作1#～4#喂线单元的控制；A205站用作线道架的控制和2#压实车位置检测。A11站为智能从站，选用6ES7151-7AA21-0AB0ET-200SIM151带CPU的DP接口模板。集成24kB工作内存，用作液压润滑站的控制。当带有盘卷的C型钩停在打包机中心线位置时。定位夹紧器闭合锁定，PF线自动控制系统发出开始打包指令启动打包机。打包机自动打包工艺流程说明如下。①预压紧。1#、2#压实车在液压缸的驱动下朝盘卷方向同时运动，线道架从压实车上开始朝前运动，举升台往上运动到盘卷刚好与C型钩之间保持着自由状态。②压紧。2#压实车刚好接触到盘卷边时(s8光电开关动作)，举升台继续上升托起盘卷，然后压实车压紧盘卷，同时线道架靠拢至关闭(电感传感器S12动作)。③开始喂线，冲压就绪。液压马达驱动送线机构送出打包线，同时锁定1#、2#压实车。④结装置，在碰到夹紧装置的挡板时停止喂线，打包线头部被夹紧。⑤拉紧打包线。扭结装置向内运行移动到打包位置，兜线轮打开，同时喂线轮反转，打包线被拉紧。剩余的线被送回线库。⑥扭结，剪切。喂线轮停止，脉冲编码器给出指示后，扭结。扭结完成，打包线被剪断。这时打包完成。⑦返回初始位置。打包结束后，1#、2#压实车返回初始位置，线道架返回起始位置，举升台返回起始位置。如图2所示，打包好的盘卷挂在C型吊钩上，打包机控制系统向PF线控制系统发出打包完成指令。由打包工艺过程分析可知，打包机实现快速准确的打包控制，除了要求各个检测信号正常外，还必须要求升降台的高度位置要控制准确，压实车要快速预压和冲压就绪，打包线速度控制合适，线道架能快速关闭。升降台位置、2台压实车位置和4道打包线速度控制分别采用编码器G3、G1和G2、1S18～4S18来实现，编码器型号选用6ES7138-4DA04-0AB0型高速计数模块24VDC／100kHz。通信网络的主站CPU317、人机界面MP277与上位机之间通过RJ45口用双绞线通信，CPU的IP地址为192．168．0．3，MP277的IP地址为192．168．0．1。主站与HMI、DP从站之间采用DP屏蔽双绞铜线通信。主站、HMI、A101从站、A201从站、A202从站、A203从站、A204从站、A205从站本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高线打包机PLC自动控制系统，结构按功能可以划分成以下3大块：①外围设备：这部分包括液压润滑站、主控台、配电柜；②打包机主体设备：包括4个打包头、2台压实车、1个升降台、4个喂线轮、线库和线道架；③现场总线，用于主控台和打包机、液压站之间的信号连接和通信。

【技术特征摘要】
1.一种高线打包机PLC自动控制系统，结构按功能可以划分成以下3大块：①外围设备：这部分包括液压润滑站、主控台、配电柜；②打包机主体设备：包括4个打包头、2台压实车、1个升降台、4个喂线轮、线库和线道架；③现场总线，用于主控台和打包机、液压站之间的信号连接和通信。2.根据权利要求1所述的一种高线打包机PLC控制系统结构，其特征是所述的包机的控制比较分散，因此采用基于DP总线的分布式I／O控制系统设计。3.根据权利要求1所述的一种高线打包机PLC控制系统结构，其特征是所述的PLC控系统由1套S7-300CPU主站、7套ET200S从站和1套MP277按键屏组成。4.根据权利要求1所述的一种高线打包机PLC控制系统结构，其特征是所述的DP主站选用CPU317-2PN／DP，是整个控制系统的中心。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭琳，
申请(专利权)人：郭琳，
类型：发明
国别省市：辽宁,21