冲压机系统优化设计中PLC的应用研究

李承金

摘要：冲压机系统优化设计中通过应用PLC，能彰显电机控制的特色，具备突出的环境适应能力，且性能优良、控制简洁。PLC可实现原有继电器控制技术与计算机技术的巧妙结合，结构单一但可靠性十足，便于编程和使用。本文主要从电气控制系统、软硬件、储料装置控制及上下料控制系统四方面展开研究，以供参考与借鉴。

关键词：冲压机;系统优化设计;PLC;应用

PLC是诞生于现代化科技发展背景下的可编程控制系统，在引入机械制造业能够大幅优化机械设备设计质量，呈现出不可忽视的作用与价值。而近年来在冲压机系统设计中，PLC技术也发挥了更突出的作用，通过自动化可编程控制器的应用优化冲压机系统设计方案，能进一步提高冲压机设备的性能及功能。

1电气控制系统设计

冲压机生产线中，各环节都密切关联着电气控制系统的应用，且主控单元PLC、压机系统、布料装置、上下料装置等各个功能单元在该系统的作用下也实现了有机衔接[1]。控制系统中，控制上下料伺服驱动装置时的方式为脉冲加方向，因此需选择晶体管一类且具备脉冲输出功能的PLC，且在开关量输出点数与输入点数方面分别为12点、18点，同时要予以增加15%裕量的考虑，以便将控制要求基本满足。PLC与机器人间，选择控制简单的快速I/O通信模式，在两者输入输出信号传送的作用下，能实现机器人工作状态的实时反馈。

2软硬件设计

2.1硬件设计

在设计硬件时需要考虑多个方面。例如设计硬电路时，控制电路涉及了信息控制电路的使用需求，采取双重设置的主元件，可实现电路控制的重复性，且监控、自检等功能也必不可少。降压启动方式在主电机控制中发挥着突出价值，是PLC及电网干扰能否得到有效控制的关键。为确保冲压机系统安全性，也要配备能够及时将设备电源切断的安全开关，以便避免压力机二度落下。此外，还应当设计紧急停止按钮。

2.2应用软件设计

在设计PLC应用软件时，首先在输入电滤波设定方面要突出设计的科学性。采取输入电进行滤波，能将发生信号误动作现象的情况最大限度规避。冲压机处于工作状态时，会有较大的震动，且震动可能会导致设备上安装的运行监测开关电器元器件、气压压力继电器产生误动作现象，选择T0触点将PLC运行常开触点M8000取代，选择T1触点将X001输入点取代，T1不会因震动形成的瞬间干扰信号而被触发，因此能够有效规避系统误动作现象的发生。

2.3控制软件设计

在设计控制软件时，需要密切结合实际情况，汇总可能出现在设备实际运行中的各类问题。在程序中通过检测模块的添加，可在一定程度上减少发生冲压机系统运行中出现的故障[2]。如具体设计期间，通过时间冗余加强控制，能为离合器功能的正常发挥提供保障，有利于冲压机系统设计完整性和安全性的提高。

3储料装置控制设计

选择独立功能的控制系统进行储料装置的设置，以储料罐上下两部位为对象做好检测开关设计，分别承担检测储料罐满料、检测储料罐缺料的职责。储料罐缺料时，系统上料经下部检测开关触发后，吸料泵电机、电磁阀此时会第一时间启动，颗粒原料在压力的作用下会被吸入储料罐，物料顺利到达罐体上部后，同时储料罐满料检测开关接收传递的信号后，吸料泵停止运行，且电磁阀关闭，完成上料作业。

4上下料控制系统设计

上下料控制系统定位控制由伺服控制系统装置负责，该装置支持位置闭环控制，能为系统定位及重复定位提供高精度保障。上料工作中涉及的流程包含：完成布料后，控制器下達上料命令，启动上料伺服电机后，丝杠上的上料模具作直线运动，物料从安全等待位置向压机模具运输，底部和刮板气缸会在物料到位后自行开启，延时等待，刮板气缸、底板气缸在所有物料到达压机工作区后关闭，伺服电机向安全等待位置回转，下达上料完成信号后，相应的也会启动压机工作信号，此时整个上料作业顺利实现[3]。下料工作流程为：压机工作结束后，向控制器传达信号，当控制器发出下料的信号后，下料伺服电机会驱动机械手向压机取料位置转动，到达位置后伸出机械手到位并夹紧、缩回，回转伺服电机并移动至成品物料区，再次伸出机械手到位后松开，向成品区放置物料后退回，此时伺服电机会向安全灯带位置回转，完成下料作业。

5结语

冲压机系统设计中，包含了较为繁杂的内容，要想促进工作效率的提高，有必要引入PLC展开优化设计。本文从电气控制系统、软硬件设计、储料装置控制、上下料控制系统研究了冲压机系统的优化设计，操作方便，具备极高的控制精度，能大幅减少人工劳动强度。

参考文献

[1]王晓芬.PLC自动冲压机控制系统及其应用研究[J].科技经济导刊，2017，000（021）：P.24-25.

[2]李大伟.基于PLC的传统冲压机床自动化改造的研究[J].工业仪表与自动化装置，2020（5）.

[3]田小娟，任波.冲压机械设计中PLC的应用[J].科学与财富，2019，000（016）：12.