汽车保险杠冲孔机床控制系统设计

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

机床以PLC(可编程控制器)为核心，控制保险杠的到位、定位、工作平台的移动以及保险杠夹紧、冲孑L返回等动作，从而实现保险杠孔的自动加工.汽车保险杠冲孔机床的工作原理如图 1所示，各气缸的运动由电磁换向阀和形成开关控制，并由PLC实现步进控制。

21-冲孔气缸；2-工作台平移气缸；3-工作台；4-工作台抬起气缸；5-电磁换向阀实线表示气动回路；虚线表示控制线路图 1 汽车保险杠冲孔机床工作原理图其中汽车保险杠冲孔机床的控制系统是实现设备完成加工任务的核心，汽车保险杠的加工是按照- 定的顺序完成的，因此，本文基于 PLC和 Fame-View设计汽车保险杠冲孔机床控制系统，实现了系统操作与监控等功能。

1 汽车保险杠冲孔机床控制系统总体结构设计1.1 汽车保险杠冲孔机床控制流程汽车保险杠冲孔机床的冲孔过程主要分为三个阶段，冲孔前准备阶段(包括保险杠到位、定位、移动到冲孑L位置、夹紧)、冲孔阶段、冲孔完成返回阶段。

图 2 汽车保险杠冲孔机床控制流程图[收稿 日期]2013-03-26[作者简介]黄梦洋(1979-)，女，吉林白城人，工程硕士，研究方向为机械制造工艺70 湖 北 工 业 大 学 学 报 2013年第2期在开始工作前，机床首先进行自检测，在保证传感器、行程开关等硬件没有故障的情况下，工作面板上显示绿色按钮；若存在故障则发生报警，直至故障解除；在工作过程中，每个动作都有传感器对工作完成情况进行确认，再进入下-个工作阶段。

1.2 汽车保险杠冲孔机床控制系统总体结构针对冲孔机床的控制要求，可以采用继电器控制和 PLC控制.本文采用可编程控制器实现机床的控制，采用触摸屏设计了人机交互界面，通过这种方法，冲孔机床的很多加工参数都能够直接显示到界面上，使得机床的操作更加人性化.控制系统结构见图 3。

检测与传感系统 可信号输入电路 编 输出执行机构程控制面板 l-- 控 制运行、报警电路 I 触摸屏 - 器图 3 汽车保险杠冲孔机床控制系统结构图2 基于 PLC的汽车保险杠冲孔机床控制系统设计2.1 基于 PLC的汽车保险杠冲孔机床控制系统的硬件设计PLC按其硬件结构可以分为以下三种：整体式、叠加式和插件式.根据汽车保险杠冲孔机床的特点，本文选择整体式 PLC控制.冲孑L机床实现的是间断的工作形式，对 PLC输出点的工作频率要求不高，故本文选用 PLC的控制输出类型为继电器.结合汽车保险杠冲孔机床的特点，综合比较分析 PLC的性能，FX2N型在满足冲孑L机床控制要求的情况下，性价比较高1]。

为使汽车保险杠的冲孔质量和冲孔精度达到要求，在冲孑L机床加工过程中需要控制加热棒的温度在-定范围内，因此要选择三温度控制拈，本系统选择日本三菱公司生产的型号为 AJ65SBTC4的温度控制拈。

本文根据 PLC输入、输出设计原则并结合汽车保险杠冲孑L机床的工作原理，设计出了冲孔机床的部分 PLC输入和输出外部接线图(图4)l2]。

2.2 基于PLC的汽车保险杠冲孔机床控制系统软件设计由于汽车保险杠冲孔机床的控制系统是典型的顺序控制系统，因此机床的控制系统程序设计采用顺序功能图的方法，见图5.它主要包括两个拈：开机准备拈和程序主体拈。

O----- L COM20V～ yD 毓 凳 O-· ----- ----- --- N y， 圭 24V n 。手动/自动 COM接通/断开 墨 C0M断开/维修 X，双手按钮 ， yE异斥除 X。

- 工作 台退 yl工作台升 Xl0 '，12工作台降 己 Xl1 y1 3冲模升 Xl2 COM冲牡 Xl3 y1. -###圭群 急酮关 4 l5- 光栅输入 Xl5 PLC yt6压力开关 已 X16 yl7温控控制器开关 X1 7 COM --### 三色灯- 黄 加热1断线 ， 置。 。 --### 量暑加热l报警 ，。

冲模1上位传感器 X24 CoM冲模l下位传感器 置冲模2上位传感器 X26冲模2下位传感器胎具限位开卷 x3。

工作台前限位 令 X3l COM工作台后限位 墨 。 哿 离 工作台上位 令 墨。 。 工 箸舁阀 X34 车 暮 蠹 工作台下位 令X35 。

X3 COM墨 。 -- 工作台进阀工作台退阀图 4 PLC外部接线图自动操作l PLC执行 自动程序二二]二二二 。 。。。。。 。-。。。。。。-I双手启动自动循环----丢--- N<◇ 彳系统初始化二二工二二系统运行二二工二 触摸屏运行 程序运行-' Vc执 l步进程序I手动操作PLC执行手动程序----r-- 面- . 王三 > -Y鲨图 5 基于PLC的汽车保险杠冲孔机床控制系统软件整体框图第28卷第 2期 陈鹏飞等 基于 Modelica的光刻机超精密工件台建模与仿真 75型仿真[J].智能系统学报，2009，4(3)：251-257。

[7] 滕 伟，高青风，武 鑫，等.超精密工作台多自由度运动控制[c]//中国自动化学会控制理论专业委员会，第三十届中国控制会议，山东烟台，2011。

Modeling and Simulation of Ultra-precision Stagefor Lithography Based on M odelicaCHEN Peng-fei，W ANG Yan-wei(CAD center，Huazhong University of Science&Technology，Wuhan，430074，Chi n)Abstract：A model library of ultra-precision stage for lithography was established in M odelica. The librarymainly includes PM LSM ，mechanical system ，PID controller and inverter. The system of the stage wassimulated in M works.The results verify the accuracy of the model library and demonstrate that the stagecan realize the performance of ultra-precision absolutely.M eanwhile，the mode1 library can make a compar-ative analysis for different profile planning methods，which provides the lithography design with importantmethods。

Keywords：Modelica；ultra-precision stage；PM LSM ；PID[责任编校：张 众](上接第 71页)On the Control System Design of Car Bumper Punching MachinesHUANG Meng-yang(H ubei Mechanical and Electrical Research and Design Institute，Wuhan 430070，China)Abstract：In order to improve the car bumper punching machine automation and man-machine interactiveperformance，based on the analysis of the car bumper punching machine control flow ，the overall structureof the car bumper punching machine control system was designed.Based on PLC，the ear insurance barpunching machine control system hardware and software were also designed.Finally，FameView-based in-teractive interface of the car bumper punching machine control system was developed.The design achievedthe functions of different operation modes of the car bumper punching machine for real-time recording，re-al-time monitoring of the operating parameters and the results。

Keywords：punching hole machine；Programmable logic Controller；FameView；control system ；human-machine interface[责任编校：张岩芳]