PLC在鋼板打號機控制系統中的應用

1 引言
隨著改革開放的大力推進，中國的鋼鐵工業經過多年的技術改革獲得了突飛猛進的發展，WTO的加入使中國的鋼鐵工業再一次面臨巨大的競爭，這不僅在鋼鐵的質和量上要求越來越高，而且在品種，規格及外觀的設計上也要求越來也多。因此，如何把鋼材的質量、品種、規格、生產日期、生產廠家等標志信息高質量且高效率打印到鋼板上而又不浪費鋼材，成了一個急待解決的問題。
液壓驅動的鋼板打號機已經成功的解決了這一難題，整個打印過程由液壓驅動完成，其控制系統采用了FX2N-32MR可編程控制器(PLC)作為核心部分，操作由臺達人機界面完成，使得該系統的抗干擾性，實用性，及易維護性都得到了提高。

2 打印機系統組成及工作原理
2.1 機械系統構成
鋼板打印系統結構如圖1所示,主要由四部分組成:
(1) C型架:牽引缸2控制，可在小車上前后移動，其虎口上裝有機械開關，用以檢測C型架是否前進到位。
(2) 壓印輥:由壓印缸驅動上下移動，壓印輥可轉動且裝有刻有陽文的字模，用以打印標志信息。
(3) 小車:由牽引缸1可前后移動，上面固定有C型架。
(4) 調平輥:由調平缸驅動上下移動，用以保證壓印過程中支撐鋼板保證打印信息的深度和清晰度。

圖1 鋼板打號機結構示意圖

2.2 工作原理
鋼板打號機工作原理如圖2所示，當鋼沿著輥道運行道起始位置時，擋板升起到位，鋼板運行到降速位置時輥道電機降速運行、鋼板到達停止位置，運輸輥道停止，靠鋼板的慣性使鋼板與擋板接觸。鋼板到位后，見圖1牽引缸2動作推動C型架前進直到鋼板接觸橫梁上的機械開關并發出C型架前進到位信號，然后調平輥上升，上升到位，壓印輥下降，下降到位后推拉缸動作，由于鋼板的反作用力C型架相對軌道后退，這樣壓印輥上的標志信息隨著壓印輥的轉動而印在了鋼板上。隨后，壓印輥上升，調平輥下降，推拉缸及牽引缸2復位，輥道電機動作，鋼板運出，一個鋼板的打印工序結束。

圖2 鋼板打號機工作原理圖

3 硬件系統組成
上位機采用觸摸屏人機操作界面、下位機采用日本三菱公司的FX2N-32MR系列PLC和泵站組成。FX2N-32MR PLC結構緊湊，性價比高，且基于Windows平臺的FXGPWIN編程軟件，指令集功能強大，編程方便，且可在線調試。
整個設備具有手動操作功能、自動操作功能、調試功能、故障診斷功能。人機界面設有監控界面、手動界面、自動界面、調試界面、參數設置界面、故障顯示界面。

4 控制流程圖
根據鋼板打印工藝要求，設計控制子程序、打印子程序和復位子程序分別如圖3、4和圖5所示。

圖3 打印主程序

圖4 打印子程序

圖5 復位子程序

5 結束語
此鋼板打號機由液壓驅動完成，通過臺達人機界面操作，采用了三菱FX2N-32MR可編程控制器進行控制。通過首鋼帶鋼分廠一年來的實際運行證明該系統工作穩定、操作簡單、維護性強、打印的標志信息美觀清晰，增強了產品在國內外市場上的競爭力，提高了企業效益。