1 引言
壓力機是汽車行業(yè)沖壓車間的關鍵設備，主要用于生產(chǎn)汽車白車身各種沖壓零部件。壓力機與模具配合完成汽車沖壓件的拉延、修邊的過程中，需要調(diào)整滑塊高度，適應不同高度的模具，其調(diào)整精度和穩(wěn)定性直接影響汽車沖壓件的質(zhì)量。
2 系統(tǒng)設計
目前奇瑞公司沖壓四車間使用的小噸位壓力機的滑塊調(diào)整顯示表是機械式的CONTROL ENGINEERING China版權所有，精度和穩(wěn)定性差，操作人員目視機械式顯示表不方便，容易讀出錯誤數(shù)據(jù)，從而造成設備過載，引起設備故障和設備事故。而且壓力機上安裝有滑塊調(diào)整上下限位，如果壓力機單次運行或寸動，容易將限位開關打壞，上下限位開關起不到保護作用，容易引發(fā)安全事故。
2.1 系統(tǒng)分析
為解決上述問題，汽車行業(yè)普遍采用編碼器解決方案。此方案利用旋轉(zhuǎn)編碼器記錄滑塊高度，將信號送給歐姆龍PLC高速計數(shù)模塊，經(jīng)過歐姆龍plc處理轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)值CONTROL ENGINEERING China版權所有，然后顯示滑塊高度。編碼器方案的程序框圖如圖1所示。
圖1 編碼器方案的程序框圖
但是對比接近開關方案，編碼器方案的成本投入大，同時要求plc能支持高速計數(shù)模塊，對現(xiàn)場的環(huán)境要求高。兩種方案的比較參見附表所示。
從上面的比較可以看出，接近開關方案比編碼器方案節(jié)省近7000元，而且安裝比較方便，對plc系統(tǒng)的要求也低，還能達到規(guī)定的精度和穩(wěn)定性。
目前我們采用的是接近開關方案。此方案通過接近開關檢測壓力機機械傳動軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，將信號送到歐姆龍plc，經(jīng)過內(nèi)部程序處理，輸出到歐姆龍plc數(shù)字量輸出模塊，在bcd碼顯示器上顯示滑塊高度。接近開關方案的程序框圖如圖2所示。
圖2 接近開關方案程序框圖
2.2 系統(tǒng)實現(xiàn)
?。?）利用壓力機設備上現(xiàn)有的接近開關，檢測滑塊調(diào)整機構絲桿旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，將檢測到的圈數(shù)送入歐姆龍plc。我們運用歐姆龍plc的特殊指令inc和dec，通過bcd遞增和遞減功能來實現(xiàn)傳動軸正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時，檢測圈數(shù)的加減。程序如下：
?。?）利用游標卡尺測量傳動軸旋轉(zhuǎn)一圈時滑塊實際移動的距離，得出傳動系數(shù)。反復測量幾次后求平均值控制工程網(wǎng)版權所有，提高傳動系數(shù)的計算精度。
?。?）經(jīng)過程序的運算，將傳動圈數(shù)乘以傳動系數(shù)，就可以得出滑塊調(diào)整高度的當前值，再通過歐姆龍plc將數(shù)值以bcd碼的形式，在歐姆龍plc的輸出模塊（oc222），以繼電器形式輸出。程序如下：
在現(xiàn)場壓力機滑塊調(diào)整需要顯示四位數(shù)，我們在歐姆龍plc（型號：cqm1h-cpu21）后面再加一個16點的輸出模塊（oc222），用四個輸出點來顯示一位數(shù)字，就可以正常顯示這四位數(shù)。
?。?） 為了提高檢測精度，需要在程序里做采取一些措施，防止錯誤信號的輸入影響plc的正常檢測，程序如下：
（5） 同時需要在程序里設置上下軟限位來控制滑塊調(diào)整的行程，防止硬件限位不起作用而發(fā)生超行程現(xiàn)象。程序如下：
3 結束語
此方案在奇瑞公司沖壓四車間應用成功之后，迅速向沖壓二車間推廣，同樣也取得了成功，不僅解決了滑塊高度顯示的問題，也節(jié)省了改造成本。在奇瑞公司新建的沖壓生產(chǎn)線，此方案可以作為標準解決方案應用，從源頭解決類似問題。
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