和利时LM PLC在液压式三辊卷板机上的应用

　　1 引言

卷板机（Rolling Machine）是对板料进行连续点弯曲的塑形机床，具有卷制O型、U型、多段R等不同的形状。为上调式对称式三辊卷板机，可将金属板材卷成圆形、弧形和一定范围内的锥形工件，本机种两下辊为主动辊，上辊为从动辊。它广泛使用于造船、锅炉、航空、水电、化工、金属结构及机械制造行业。

　　适合用于金属板材的弯曲变形，可卷制圆形，弧形和一定范围内的锥形工件，并有板材端部预弯功能，本机型两个下辊为主动辊可水平移动，上辊为从动辊可上下移动，移动方式有机械式和液压式，传动轴均采用万向连轴器连接。

　　2 设备控制工艺介绍

　　三辊卷板机有机械式和液压式。液压式三辊对称卷板机主要特点：该机上辊可以垂直升降，垂直升降的液压传动，通过液压缸内的液压油作用活塞杆而获得；下辊作旋转驱动，通过减速机输出齿轮啮合，为卷板提供扭矩，下辊下部有托辊，并可调节。上辊呈鼓形状，提高制品的直线度，适用于超长规格各种截面形状罐。

液压式三辊卷板机完成卷板动作过程中全部采用液压传动，PLC 输出动作去控制液压气缸动作。上辊位置反馈有编码器计数，计数的数值反映移动的位置。并将相关数据传送到触摸屏上等。上辊的位置精准度取决于编码器的反馈精度和动作气缸的速度。

　　3 系统设计

液压式三辊卷板机系统一般由以PLC为核心的控制机柜、位置反馈传感器、动作执行机构、液压系统、动力传动装置和触摸屏组成，系统装置如图2-1所示。卷板机控制柜里配置有PLC、相序保护器、跳闸继电器、热继等。每一路输入、输出通道都有与之相对应的指示灯，可以检查某一通道的动作情况，且系统具有在线试验功能。

　　图  2-1 液压式三辊卷板机系统组成

由于系统对位置精度要求特别高，对计数的精准性有一定的要求，和利时LM3108可以接受单相计数器：3点，100KHz 和两相计数器：2点，100KHz 。所以液压式三辊卷板机采用和利时公司高性价比的LM系列PLC，由于LM3108有24DI和16DO。由CPU模块完成所有输入信号的逻辑处理和输出信号的逻辑控制，从硬件和软件上实现了上辊位置的精确控制，硬件结构如图2-2所示。

　　图  2-2 液压式三辊卷板机系统硬件结构示意图

以基本配置的液压式三辊卷板机与基于LM3108为列，输入输出信号清单如下：

　　表  3-1 输入输出信号清单

序号	信号类型	输入输出信号说明
1	DI	固定侧上辊--光栅尺A相
2	DI	固定侧上辊--光栅尺B相
3	DI	翻倒侧上辊_光栅尺A相
4	DI	翻倒侧上辊_光栅尺B相
5	DI	移动架_光栅尺A相
6	DI	移动架_光栅尺B相
7	DI	上辊压力
8	DI	固定侧上辊接近开关
9	DI	复位到位 恢复接近开关
10	DI	翻倒到位 卸料接近开关
11	DI	上辊中心点
12	DI	上辊同进 降
13	DI	上辊同退 升
14	DI	翻倒侧上辊单进 降
15	DI	固定侧上辊单进 降
16	DI	前移
17	DI	后移
18	DI	下辊正转
19	DI	下辊反转
20	DI	卸料
21	DI	恢复
22	DI	油泵启动
23	DI	油泵停止
24	DO	主电机正转
25	DO	主电机反转
26	DO	主电机前移
27	DO	主电机后移
28	DO	复位
29	DO	翻倒
30	DO	翻倒侧上辊进（降）
31	DO	翻倒侧上辊进（升）
32	DO	固定侧上辊进（降）
33	DO	固定侧上辊进（升）
34	DO	油泵
35	DO	频敏电阻切换