2010年11月机床与液压Nov.2010第38卷第22期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol38No22DOI:10.3969/jissn1001-3881201022036基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统设计张坤1,谭晓东2(1南车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛266111;2大连交通大学,辽宁大连116028)摘要:采用基于PROFIBUS现场总线的触摸屏和PLC设计压装机控制系统。介绍该控制系统硬件的选型、伺服系统的设计和软件的设计。PLC提高控制系统的可靠性、增强系统的抗干扰能力,触摸屏则为整个控制系统提供良好的人机操作界面,加上伺服控制具有自动、快速、精密的优点,使整个压装控制系统的可靠性提高、运行成本降低。关键词:PLC;触摸屏;伺服系统;压装机中图分类号:TP273文献标识码:B文章编号:1001-3881(2010)22-104-3DesignofPLCControlSystemBasedonPROFIBUSZHANGKun1,TANXiaodong2(1CSRQingdaoSifangLocomotiveandRollingStockCo.,Ltd.,QingdaoShandong266111,China;2DalianJiaotongUniversity,DalianLiaoning116028,China)Abstract:PressurecapacitycontrolsystemwasdesignedadoptingtouchscreenandPLCbasedonPROFIBUS.Theselectionofthehardwareandthedesignoftheservoandthesoftwarewereintroduced.ReliabilityismiprovedandantiinterferencecapabilityofthesystemisenhancedbyPLC,whileagoodhumanmachineinterfaceisprovidedbytouchscreen.Coupledwiththeadvantagesofautomatic,highspeedandprecisionofservo,reliabilityofthepressurecapacitycontrolsystemismiprovedandoperatingcostisincreased.Keywords:Programmablelogicalcontroller;Touchscreen;Servosystem;Pressurecapacity可编程控制器PLC提高了控制系统的可靠性、增强了系统的抗干扰能力,触摸屏则为整个控制系统提供了良好的人机操作界面,加上伺服控制所具有的控制精度使它们越来越广泛地应用于工业生产的各个领域。作者所要阐述的就是基于PLC和触摸屏的伺服控制技术在汽车传动装置的压装生产上的应用。为保证压装控制系统的运行并提高其可靠性,采用SIEMENS的触摸屏、SIEMENS公司的S7300系列PLC和611U伺服驱动器对压装机的控制系统进行设计。1压装机工作原理11压装机工序压装机的压装轴工序主要包括归零、摆放工件、压装轴旋转到压装位、上下油缸压装、压装轴旋转到卸件位、下件气缸压下、推件气缸推进翻转缸、翻转气缸翻转将工件送到传送轨道;压装机的换压头轴工序主要包括归零、换头轴旋转、上油缸动作、夹紧油缸松开(夹紧)卸下(装上)压头。为了保证压装机工作的可靠性,控制系统必须满足以下要求:(1)需检测压装机的工件摆放位置、压头选择、胎具胎垫选择,保证压装质量和安全;(2)每个工步均可在手动和自动状态下工作;(3)考虑到压装轴和换头轴同时转动存在安全隐患,要求两个轴的动作实现互锁;(4)实现系统压装和卸件动作同时进行的控制要求,但是在压装完最后一个工件要实现单独卸件,压装动作停止;(5)考虑到翻转动作过快有安全隐患,要求翻转速度能得到控制。12系统组成系统主要由触摸屏、可编程控制器、伺服驱动器、伺服电机、液压站等构成,参见图1。图1系统配置框图该控制系统主要通过PLC程序来控制伺服电机、油缸的压力以及油缸的运动位移以达到控制压件质量;同时根据要求实现更换压头以达到压装要求。触摸屏作为人机界面可以进行工艺参数的设定、运行状态的监控等。可编程控制器PLC是整个控制系统的核心,它存储工艺参数并通过一定的控制算法控制伺收稿日期:2009-09-23作者简介:张坤(1983),男,设计师,研究方向为自动化控制。电话:15254210298,E-mai:lzhk19834@163com。第22期张坤等:基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统设计!105!服驱动器和系统的动作顺序。伺服驱动器将PLC给定的控制信号转换、放大驱动伺服电机工作,伺服电机作为执行单元通过机械传动完成压装轴和换头轴动作要求,再通过伺服驱动器将伺服电机的状态信号反馈给PLC以便控制下一步动作。2系统的硬件设计21硬件的选型图2系统控制示意图根据系统的控制要求,采用SIEMENS公司的PS30710A电源模块。PLC是整个控制系统的核心,采用S7300系列的主控模块CPU3142DP。根据系统控制要求及操作流程,为保证系统I/O点...