海為PLC在卷板機中的應用設計

一、項目背景

卷板機(Rolling Machine)是對板材進行連續(xù)點彎曲的塑形機床，具有卷制O型、U型、多段R等不同形狀板材的功能。在造船、化工、鍋爐、水電、壓力容器、航空、水電、裝潢、金屬等行業(yè)中，有著廣泛的運用。

本卷板機通過液壓缸內(nèi)的液壓油作用于活塞作垂直升降運動，通過主減速機的末級齒輪帶動固定側(cè)做旋轉(zhuǎn)運動，為卷制板材提供扭矩。它主要生產(chǎn)O型管，生產(chǎn)出的O型管用于解決由于設備老舊、管理疏忽等造成的水電站涵洞漏水、垮壩等問題。施工時只需將O型管套進原有的涵洞管道，再進行混凝土、水泥砂漿回填即可，具有工程量小、工期短等優(yōu)點。

二、選型及現(xiàn)場控制柜圖

經(jīng)過統(tǒng)計本次要求15 DI，11 DO，包含兩路高速脈沖輸入的PLC,因此選用海為的T32S0T的標準型主機，其產(chǎn)品參數(shù)如下所示：

圖1 ?T32S0T功能參數(shù)

T32S0T具有16DI/16D0，滿足現(xiàn)場需求還留有余量；主機自帶的RS232和RS485通訊端口，RS232用來跟觸摸屏通訊，RS485用來監(jiān)控程序；自帶的2路200K高速脈沖輸入，接AB相編碼器脈沖，用來調(diào)整兩個棍輪的速度。下面是控制柜的現(xiàn)場圖：

圖2?控制柜內(nèi)部圖

圖3 操作臺?

三、卷板機原理及工藝流程

卷板是使板材通過旋轉(zhuǎn)軸輥而彎曲成形的方法。規(guī)格平整的塑性金屬板通過卷板機的三根工作輥(二根下輥為翻轉(zhuǎn)側(cè)、一根上輥為固定側(cè))之間，借助固定側(cè)的下壓及翻轉(zhuǎn)側(cè)的旋轉(zhuǎn)運動，使金屬板經(jīng)過多道次連續(xù)彎曲（內(nèi)層壓縮變形，中層不變，外層拉伸變形），產(chǎn)生永久性的塑性變形，卷制成所需要的圓筒。產(chǎn)品的形成大體可分為以下4個步驟：

圖4 卷板機原理示意圖

1、預彎：卷板時平板兩端各有一段長度由于接觸不到固定側(cè)而不發(fā)生彎曲，要形成一個完整的0型管，就必須要對這一部分做一個預先處理，使平板的前端呈彎曲狀態(tài)。

2、對中：對中的目的是使工件母線與輥筒軸平行，防止產(chǎn)生扭斜。?

3、卷圓：卷圓是產(chǎn)品成形的主過程，分一次進給與多次進給兩種，卷制厚板常用多次進給。

4、矯圓：矯圓的目的是盡可能使整圓曲率均勻一致，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

圖5 ?卷制成型的O型管

圖6 ?將縫隙焊接形成無缺口的O型管

四、部分程序及解析

使用HHSC指令測量翻轉(zhuǎn)側(cè)和固定側(cè)的實時位置。

圖7 ?高速計數(shù)部分程序

控制固定側(cè)和翻轉(zhuǎn)側(cè)的運動卷制0型管，將翻轉(zhuǎn)側(cè)和固定側(cè)的位置做減法 ，并且取絕對值，當絕對值大于2mm，則停下走得較快的電機。如果通道0大于通道1，則通道0停下；如果通道1大于通道0，則通道1停下；停下后，當走得慢的通道持續(xù)走動，脈沖數(shù)開始增加，直到兩者的差值在0.1mm內(nèi)，之前停下的那臺又開啟工作，如此循環(huán)往復完成O型管的卷制。 ??

圖8 ?控制卷板機固定側(cè)和旋轉(zhuǎn)側(cè)啟停的部分程序