多功能检测智能压力机控制系统的应用

徐 丽，周 锋，陈 晖，戴 鹏

（扬力集团股份有限公司，江苏 扬州 225104）

现有压力机控制系统采用可编程控制器构架而成，压力机的气路、油路等信号采用无触点开关量接入至可编程控制器的输入端，经过可编程控制器内部程序的逻辑编程，从而输出压力机的工作状态。此压力机控制系统无法做到对压力机准确、全面的监控，对于后期出现的故障无法做到提前预控，且无法与客户的生产信息系统进行数据通讯。

1 设计方案

该多功能检测智能压力机控制系统，包括可编程控制器、测温仪、吨位仪、油泵油量检测器、压力检测器1和压力检测器2。测温仪将检测到的温度发送给温度检测模拟量电路，吨位仪将检测到的吨位模拟量电压值发送给吨位检测模拟量电路，油泵油量检测器用来检测油泵内的油量，压力检测器1用来检测平衡缸的压力，压力检测器2用来检测离合器的压力，油泵油量检测器、压力检测器1和压力检测器2分别将检测到的油量、平衡缸的压力信号及离合器的压力信号发送给气压油路检测模拟量电路，温度检测模拟量电路、吨位检测模拟量电路、气压油路检测模拟量电路将经过A/D转换后的各信号值发送给可编程控制器，可编程控制器将运算得到的检测值的实际值发送到触摸屏上实时显示。原理框图如图1所示。

该控制系统在工作时，油泵的油量检测器输出0～10V的模拟量电压值，离合器的压力检测器即压力检测器2输出1～5V的模拟量电压值，平衡缸的压力检测器即压力检测器1输出1～5V的模拟量电压值，通过四通道气压油路检测模拟量电路FX3U-4AD-ADP的不同通道读取至PLC，经过内部程序运算得出离合器空气管路内实际气压，平衡缸空气管路内实际气压，并在触摸屏中显示；吨位仪的通道输出0～9V的模拟量电压值，通过2通道吨位检测模拟量电路FX3U-2AD-ADP的通道读取至PLC，经过内部程序运算得出压力机在上一次冲压过程中机身承载的实际吨位数，并在触摸屏中显示；测温仪输出0～10V的模拟量电压值，通过2通道温度检测模拟量电路FX3U-2AD-PT-ADP的通道读取至PLC，经过内部程序运算得出压力机运动部件的实际温度值，并在触摸屏中显示。实现了对压力机油泵内剩余油量、空气管路中检测气压、吨位、温度实时检测，并可以在触摸屏中观测到具体数值。

为了方便客户根据生产提取数据，还包括通讯电路，所述通讯电路连接在可编程控制器上。

2 工作原理

图1 控制系统的原理框图

可编程控制器FX3G-60MR-CM为主机单元，与RS485通讯电路FX3G-485BD、温度模拟量电路FX3U-2AD-PT-ADP、吨位检测模拟量电路FX3U-2AD-ADP、气压油路检测模拟量电路FX3U-4ADADP电连接，主机单元中的RS232通讯接口采用通讯电缆FX-50DU-CAB0与触摸屏GS2107-WTBD连接，RS485通讯电路FX3G-485BD中的接线端子为预留端口，采用通讯电缆与客户的生产信息系统连接，温度模拟量电路FX3U-2AD-PT-ADP采用自带电缆与测温仪1（机身左侧）、测温仪2（机身右侧）连接；二通道模拟量电路FX3U-2AD-ADP采用自带电缆与吨位仪1（机身左侧）、吨位仪2（机身右侧）连接，四通道模拟量电路FX3U-4AD-ADP采用自带电缆与平衡缸压力检测器、离合器压力检测器、油泵油量检测器连接；可编程控制器还与存储器相连，存储器中存储油泵内允许最少剩余油量预设值、平衡缸空气管路内实际气压或离合器空气管路内允许的最低气压值预设值和最高气压值预设值、允许的最高温度预设值、允许的最高吨位预设值，在测得的各检测值高于或低于存储器中设定值时，可编程控制器控制报警电路发出对应的语音进行提示。

控制系统在工作时，油泵的油量检测器输出0～10V的模拟量电压值，离合器的压力检测器输出1～5V的模拟量电压值，平衡缸的压力检测器输出1～5V的模拟量电压值，通过四通道气压油路检测模拟量电路FX3U-4AD-ADP的不同通道读取至PLC，经过内部程序运算得出离合器空气管路内实际气压，平衡缸空气管路内实际气压，并在触摸屏中显示；吨位仪的通道输出0～9V的模拟量电压值，通过2通道吨位检测模拟量电路FX3U-2ADADP的通道读取至PLC，经过内部程序运算得出压力机在上一次冲压过程中机身左侧承载的实际吨位数，吨位仪1、吨位仪2的通道输出0～9V的模拟量电压值，通过2通道吨位检测模拟量电路FX3U-2AD-ADP的不同通道读取至PLC，经过内部程序运算得出压力机在上一次冲压过程中机身右侧承载的实际吨位数，然后将左侧承载吨位与右侧承载吨位进行加法运算，得出压力机的总承载吨位，并在触摸屏中显示；测温仪1、测温仪2输出0～10V的模拟量电压值，通过2通道温度检测模拟量电路FX3U-2AD-PT-ADP的不同通道读取至PLC，经过内部程序运算得出压力机左侧、右侧运动部件的实际温度值，并在触摸屏中显示；当可编程控制器判断出油泵内剩余油量低于油泵内允许最少剩余油量值时，扬声器播报语音“油泵内剩余油量过少”；当可编程控制器判断出压力机的总承载吨位超出设定的承重值时，扬声器播报语音“吨位超警戒”当可编程控制器判断出压力机实际温度值高于允许最高温度时，扬声器播报语音“温度过高，暂停生产”；当可编程控制器判断出平衡缸空气管路内实际气压或离合器空气管路内实际气压低于或高于预设的气压值时，扬声器播报语音“气压超限”。

3 结束语

油泵内剩余油量实时检测，并可以在触摸屏中观测到具体数值，低于预先设定值时可以提前预控，及时提醒操作工进行补油操作，做到生产不停机；空气管路中检测气压低于或高于预先设定值，气压超限报警警示，及时提醒操作工进行空压机检查，避免空气过低导致平衡缸、离合器工作失常；超出预先设定吨位值，压力机停机，超吨位报警警示，避免压力机长时间超吨位使用，导致相关机械部件的疲劳使用，精度降低；温度超过预先设定值，温度超高报警警示，及时进行油泵润滑降低工作，并提醒操作工暂停生产，注意观察；预留有RS485通讯电路，程序内预留客户生产系统所需信息，方便客户根据生产提取数据。