红外线桥切机的主要功能是将磨光后的毛板根据要求快速准确的切割成所需的标准规格板;可适用于花岗岩、大理石、水泥制品、石棉制品或其他建筑材料;生产过程中,无超标的污染源,冷却水可循环使用,切割后产生的石粉,沉淀后可作为建筑填料使用。
该设备主要由横梁、边梁、中托体、纵横向传动机构、升降传动机构、工作台、液压控制系统、电控柜等组成,设备外观如图所示。
设备技术参数
总功率20KW
工作电压:AC380V;
切割速度:50m/s;
工作压力:约0.7Mpa;
横向行程:3400mm;纵向行程:2500mm;升降行程:250mm;
重量:约6200KG
外形尺寸:6000*4800*2600mm
工艺流程介绍
工作原理:横梁跨于左右边梁之上,中托体能够在横梁上平滑地运动,实现对毛板的切割;左右边梁由水泥基础或钢架来支撑,横梁在边梁上做纵向运动,可实现纵向分片;中托体是行走在横梁上的部件,其通过升降滑板能做上下运动,来实现切割时的进刀动作;工作台由液压站为其提供动力源,为使大型板材平稳安全地置于工作台上,工作台可做0到85的上下翻转。上下翻转归于0后,工作台可在水平方向0与90间任意旋转,从而保证被切割板材的平行与垂直。
具体的工艺流程如下所示:
说明:
① 横梁在前移或后移动的过程中,若碰到极限位开关,则停止,退出自动状态。
② 工作台的控制如上下翻,左右转动均是在手动控制模式下。
方案设计
该设备实际I/O点数包含24个数字量输入和14个数字量输出。西门子S7-200 SMART的经济型CPU CR40(24DI/16DO)较好满足,客户既保证了设备的品牌效应,成本方面也得到很好的控制,提升了设备在竞争激烈的桥切机行业的竞争力。同时Micro SD卡更新程序的功能为设备厂商售后服务成本的降低也提供了很好的途径。
该设备原先使用文本显示器,改为SMART LINE触摸屏后,不仅操作更为方便、直观,实现了原先文本达不到的功能,而且使设备整体提升了一个档次,显得更为智能、人性化。
PLC与汇川变频器间采用多段速、提前停车控制方式,使设备横梁能快速、平稳、精确地运动到目标位置,以较低的成本解决了桥切机定位的难点。
软件开发
1)PLC程序设计
PLC程序设计上分为初始化、数据处理、逻辑控制、故障报警、IO输出几部分组成,初始化部分完成部分参数的开机复位,以及高速计数器的初始化;数据处理部分完成编码器脉冲数与加工尺寸的转换,以及自动时从加工表格中提取当前加工尺寸;逻辑控制部分控制桥切机的手动或自动工作;故障报警部分输出桥切机的报警信息;IO输出部分直接控制PLC的输出。
程序开发的难点有:该设备的工作模式比较多,且自动时能相互切换,如果用顺控指令处理显得较为繁琐;根据横梁不同的速度,算出相应的惯性滑行量,使横梁提前停车,以保证横梁快速,平稳定位。重点是两加工表格的处理,自动时需过滤无效的参数组,如加工尺寸不为0,但加工数量为0。并且传递相应的加工尺寸,及计数各规格产品已完成数量。
2)HMI程序设计
HMI画面分为主画面、参数设定、状态监控、报警画面四部分组成,有开机画面、主画面、报警记录、系统参数、参数设定、输出状态监控、输入状态监控、0度切割数据、90度切割数据画面组成,总共9页,89个变量。开机画面显示设备制造厂商的地址、联系方式等信息;通过主画面可以手动操作设备,以及设备当前的加工数据;输入输出画面可以查看设备当前IO信号状态,以辅助设备维修;0度及90度切割数据画面可以设定桥切的各种产品的加工规格及数量;通过参数设定画面可以设定设备的一些重要参数;报警记录画面显示设备报警信息。
S7-200 SMART的编程软件STEP 7-MicroWIN SMART在设计上比以往更为美观、人性化,有利于提高编程人员的工作效率;以太网接口的使用,使用户只需一条普通的以太网线便可以下载,无需购买专用的下载线,且下载速度超快,又稳定。S7-200 SMART使用普通MicroSD卡,而不是专用的微存储卡,这些设计在一定程度上降低了使用者的门槛。SMART LINE触摸屏经济适用,既控制了成本也保证了品牌,和S7-200 SMART配套使用特别方便。