基于PLC的输送链自动润滑控制系统

2017-06-01陈亮高晓斌

设备管理与维修 2017年1期

关键词：输送链稀油链轮

陈亮，高晓斌

（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）

基于PLC的输送链自动润滑控制系统

陈亮，高晓斌

（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）

输送链自动润滑控制系统的整体设计原理和方案，自动润滑流程、PLC和触摸屏的选型及软件编程。开发出的输送链自动润滑控制系统，经过实际测试和使用，达到了输送链的润滑要求，有效提高了润滑效率和润滑质量。

输送链；自动润滑系统；PLC

0 引言

输送链作为运输设备，在使用过程中处于连续运行状态，如果润滑不良，将造成链条及链轮的快速磨损，降低设备使用寿命。采用人工润滑方式，作业人员劳动强度大，润滑效率低；人工加注量无法控制，存在漏加或多加的情况，润滑效果难以保证。为此，开发一套先进、高效、可靠的自动润滑控制系统，以提高润滑效率，保证链条的正常运行。

1 整体设计原理与方案

输送链润滑采用干油润滑和稀油润滑2种方式，干油润滑链轮，稀油润滑链条。干油润滑设计为同步追随的方式，将润滑脂加入快速移动的链轮油杯中；稀油润滑通过雾化的方式，将润滑脂均匀喷涂在链条上。输送链运行过程中，2种润滑方式即可同时进行，也可单独进行。

自动润滑控制系统主要由控制系统和执行机构两部分组成。控制系统以PLC为核心，GOT触摸屏做为人机交互平台，通过对触摸屏的输入信息和传感器的信号进行运算处理后，发送指令给电磁阀控制执行机构工作。执行机构主要由干油加脂装置（加脂枪和定位杆）、储脂桶、回位气缸、回位调速阀、定位传感器和稀油加脂装置等组成。

2 自动润滑工作流程设计

2.1 干油润滑工作流程（1）设定好润滑时间，按下干油润滑启动按钮后，润滑开始。（2）PLC发送信号给定位杆电磁阀，电磁阀打开，定位杆伸出，干油加脂装置跟随链轮向前运行，对油杯油嘴进行定位。

（3）加脂装置到达加注点后，定位传感器发送信号给PLC，干油加脂电磁阀打开，加脂枪伸出，对链轮油杯进行加脂。

（4）加注完成后，加脂枪缩回，定位杆缩回。

（5）回位电磁阀打开，回位气缸推动加脂装置复位。

（6）回位电磁阀关闭，回位气缸复位，一个链轮的干油润滑过程完成。

（7）如果润滑设定时间未到，重复第1步到第6步，对其他链轮进行润滑。

2.2 稀油润滑工作流程

（1）设定好润滑时间，按下稀油润滑启动按钮后，润滑开始。（2）定位传感器感应到链节后，稀油加注电磁阀打开，加注枪喷出雾化的润滑油对链节进行润滑。

（3）定位传感器信号消失后，稀油加注电磁阀关闭，一个链节的稀油润滑过程完成。

（4）如果润滑时间未到，重复第1步到第3步，对其他链节进行润滑。

3 PLC控制系统设计

3.1 I/O表设计

为实现自动控制功能，经统计，系统共需要开关量输入信号12个，开关量输出信号7个。输入信号（X0～X13）包括6个按钮信号和6个传感器信号，输出信号（Y0～Y6）包括3个指示灯信号和4个驱动电磁阀的信号，具体I/O点设计见表1。

表1 I/O输入输出表

3.2 PLC和触摸屏选型

工况需要PLC的输入点数量≥11，输出点数量≥7。考虑到冗余备用点和系统运行速度，PLC选用三菱FX3u-32MT/DSS。该PLC内置CPU，集成16个输入点、16个晶体管输出点，8 KB内存，235个计数器，512个定时器以及8000个数据寄存器，CPU处理速度0.065 μs/基本指令。

触摸屏是系统的人机界面，通过触摸屏可以设置润滑时间、润滑节拍等参数，以及对系统运行状况进行监控。本系统选择三菱GOT1030-HBD触摸屏，屏幕尺寸4.5英寸，分辨率288×96，每个画面最多可组态50个触控键，通过RS422接口与PLC进行通讯。

3.3 PLC程序设计

PLC程序设计采用三菱公司GX Work2编程软件，使用梯形图编制程序。梯形图程序编译成功后，通过RS422通讯编程接口，将程序代码下载到PLC处理器中。

整个系统程序分为手动控制、自动控制、参数设置、状态监控和故障报警5个模块。系统程序结构如图1所示。

图1 PLC控制系统程序结构

（1）手动控制模式。通过触摸屏可以对定位杆、干油加脂枪、回位气缸、稀油加注阀、干油润滑指示灯、稀油润滑指示灯以及急停指示灯等相关器件的动作进行控制和测试，方便对系统进行调试和后期维护。手动控制程序如图2所示。

图2 手动控制程序

（2）自动控制模式。干油润滑系统和稀油润滑系统在PLC控制下自动完成润滑和停止工作。系统需要具备定时停止功能和循环润滑功能。可以利用PLC内置的时钟继电器设计定时停止功能。通过对M8013（秒脉冲）进行计数，来实现定时功能，控制程序如图3所示。到设定时间后，自动停止润滑。

（3）循环润滑功能。使用顺序控制，采用步进的方法来实现。干油润滑从定位杆定位到回位气缸复位为一个润滑循环，完成对一个链轮的润滑。回位气缸复位后，如果润滑设定时间未到，则继续进行下个润滑循环。干油润滑顺序控制程序如图4所示。

（4）稀油润滑。通过定位后向链节喷洒润滑脂，完成对一个链节的润滑。单个链节润滑完成后，如果润滑设定时间未到，则

图3 自动定时控制程序

图4 干油润滑顺序控制程序

继续进行下个润滑循环。稀油润滑控制程序如图5所示。

图5 稀油润滑控制程序

系统的参数设置程序实现对润滑时间、润滑节拍等参数进行设置。状态监控程序可以实时监控润滑状态和运行时间。故障报警程序可以在出现过限位、储脂桶液位低等情况时，及时停止设备运行，对设备进行保护，并发出报警提示信息。

3.4 触摸屏程序设计

触摸屏程序设计采用三菱公司GT Work3编程软件，根据需要组态监控画面、参数设置画面和报警查询画面等。人机界面组态完成后，通过RS232通讯编程接口，将程序代码下载到触摸屏中。状态监控画面可以对干油润滑以及稀油润滑的设定时间、运行时间和运行状态等进行监控。参数设置画面可以对润滑节拍、收枪时间、回位时间和润滑间歇等参数进行设置。报警查询画面可以对系统的报警信息进行查询和清除。