1 引言

　　卷邊機(jī)是集計(jì)算機(jī)、電動(dòng)、氣動(dòng)及機(jī)械傳動(dòng)為一體的機(jī)電一體化設(shè)備，完成將風(fēng)輪葉片兩端進(jìn)行卷邊。卷邊機(jī)的工作原理：工件裝入主軸卡盤，撥動(dòng)夾緊氣缸開(kāi)關(guān)使尾座向前推進(jìn)將工件夾緊，蓋上安全防護(hù)罩，按動(dòng)起動(dòng)按鈕，電機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)，同時(shí)托板氣缸將刀具送到待加工位置，工件旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定后刀具氣缸推動(dòng)刀具對(duì)工件兩端同時(shí)卷邊，卷邊結(jié)束后各氣缸順序退回原位，等待打開(kāi)安全罩將工件取下，如此重復(fù)工作。采用PLC實(shí)現(xiàn)卷邊機(jī)系統(tǒng)的控制取代傳統(tǒng)繼電器控制方式，接線簡(jiǎn)化，可靠性提高，調(diào)試方便。

2 PLC控制系統(tǒng)的硬件組成

　　根據(jù)卷邊機(jī)的工藝特點(diǎn)和控制要求，本系統(tǒng)選用OMRON公司CPMlA-40CDR—A型的PLC，CPMlA有40點(diǎn)的輸入輸出，其中輸入24點(diǎn)，輸出16點(diǎn)。采用快閃內(nèi)存，無(wú)電池的內(nèi)存支持得以實(shí)現(xiàn)，使維護(hù)簡(jiǎn)單化。

　　輸入0000 0011和0100～0111為按鈕、選擇開(kāi)關(guān)和限位開(kāi)關(guān)等信號(hào)。輸出1000～1007和1100～1107分別控制電磁閥、繼電器和燈。輸入信號(hào)主要是夾緊汽缸上下限，托板汽缸上下限，刀具汽缸上下限；四個(gè)選擇開(kāi)關(guān)手動(dòng)／自動(dòng)，夾緊汽缸手動(dòng)前進(jìn)／后退，托板汽缸前進(jìn)／后退，刀具進(jìn)給汽缸前進(jìn)／后退，便于在手動(dòng)狀態(tài)下完成各動(dòng)作狀態(tài)的選擇；啟動(dòng)按鈕主要是通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)電機(jī)的功能；其他輸入點(diǎn)非常停止按鈕和各繼電器常開(kāi)點(diǎn)報(bào)警點(diǎn)、壓力正常以及報(bào)警復(fù)位實(shí)現(xiàn)在故障狀態(tài)下安全連鎖的功能。輸出信號(hào)主要是控制電磁閥接通與斷開(kāi)，完成夾緊汽缸前進(jìn)，托板汽缸前進(jìn)以及兩個(gè)刀具進(jìn)給汽缸1和2前進(jìn)的動(dòng)作；輸出點(diǎn)Y1006控制繼電器KAl的得電與失電，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)和停止動(dòng)作；Y1007表征工件裝夾完畢，各狀態(tài)良好，準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)卷邊動(dòng)作；Y1100卷邊時(shí)間過(guò)長(zhǎng)進(jìn)行報(bào)警，提醒該工序可以結(jié)束。

3 PLC控制系統(tǒng)的軟件部分

　　首先PLC系統(tǒng)啟動(dòng)，各汽缸在原始位置，觀察控制面板無(wú)各種報(bào)警情況發(fā)生。

　　在手動(dòng)狀態(tài)，撥動(dòng)夾緊汽缸手動(dòng)開(kāi)關(guān)為推進(jìn)，將工件夾緊好，如果位置不合適，撥動(dòng)夾緊汽缸后退開(kāi)關(guān)，使汽缸退回原位，進(jìn)行位置校正，再進(jìn)行推進(jìn)，直至工件被夾緊好。準(zhǔn)備就緒燈亮，按啟動(dòng)按鈕，電機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。撥動(dòng)托板汽缸推進(jìn)開(kāi)關(guān)，直到托板汽缸上限亮后，再撥動(dòng)刀具進(jìn)給汽缸推進(jìn)開(kāi)關(guān)，使刀具逐漸進(jìn)給靠近工具，將葉片卷起。卷動(dòng)時(shí)間有15秒后，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。撥動(dòng)刀具進(jìn)給汽缸后退開(kāi)關(guān)，刀具進(jìn)給汽缸下限亮后，再撥動(dòng)托板汽缸后退開(kāi)關(guān)，直到托板汽缸下限亮，撥動(dòng)夾緊汽缸后退開(kāi)關(guān)，將加工好的工件退下。

　　在自動(dòng)狀態(tài)，為安全可靠各汽缸在原始位置，撥動(dòng)夾緊汽缸推進(jìn)開(kāi)關(guān)，將工件夾緊好。如果位置不合適，打到手動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)行調(diào)整尾座使之對(duì)齊。準(zhǔn)備就緒燈亮后，按啟動(dòng)按鈕，電機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，托板汽缸前進(jìn)，刀具進(jìn)給汽缸前進(jìn)，工件卷邊15秒后，電機(jī)自動(dòng)停止，刀具進(jìn)給汽缸后退到下限，托板汽缸后退至下限，隨之夾緊汽缸后退在原始位置。

　　工件加工過(guò)程中，如有異常情況發(fā)生，按非常停止按鈕，各汽缸迅速退回原位，進(jìn)行必要檢查人為故障處理。完畢按動(dòng)報(bào)警恢復(fù)按鈕，開(kāi)始工件正常加工。

　　PLC控制系統(tǒng)軟件采用梯形圖語(yǔ)言設(shè)計(jì)，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要滿足夾緊汽缸在上限位置，表明準(zhǔn)備就緒，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，電機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并且保持，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)或有異常情況發(fā)生非常停止按鈕被按時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在手動(dòng)模式下，需撥動(dòng)托板汽缸前進(jìn)開(kāi)關(guān)。在自動(dòng)模式下，需要滿足電機(jī)啟動(dòng)條件。托板汽缸前進(jìn)后并保持，且到托板汽缸后退條件滿足，或非常停止按鈕被按，托板汽缸才停止前進(jìn)。

4 結(jié)論

　　經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)試，采用PLC技術(shù)設(shè)計(jì)的卷邊機(jī)控制系統(tǒng)具有優(yōu)良特性，運(yùn)行可靠，操作方便，不僅滿足工藝要求，而且達(dá)到每分鐘加工一個(gè)工件，提高了生產(chǎn)效率。目前該系統(tǒng)運(yùn)行良好，得到了廠家和用戶的肯定，使得該設(shè)備市場(chǎng)前景很好。