一種玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置製造方法

2023-12-11 20:46:32 1

一種玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置，包括定型牽引控制單元，其特徵是：所述定型牽引控制單元分別連接模具定型加熱固態繼電器、牽引頭A伺服驅動器、牽引頭B伺服驅動器、牽引頭A夾持閉合繼電器、牽引頭A夾持鬆開繼電器、牽引頭B夾持閉合繼電器、牽引頭B夾持鬆開繼電器、模具定型加熱棒溫度傳感器、牽引拉力變送器、牽引機頭A後退原位限位開關、牽引機頭A後退極限限位開關、牽引機頭A前行到位限位開關、牽引機頭A前行極限限位開關、牽引機頭B後退原位限位開關、牽引機頭B後退極限限位開關、牽引機頭B前行到位限位開關和牽引機頭B前行極限限位開關，所述定型牽引控制單元還連接切割控制器。
【專利說明】一種玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及玻璃鋼生產控制領域，具體地講，涉及一種玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置。

【背景技術】
[0002]目前現有的拉擠設備絕大多數是履帶式拉擠機組和液壓式拉擠機組，主要由定型架、牽引機、切割鋸等部分構成，控制系統多採用常規的繼電-接觸器控制方式，採用分立的控制結構，對機組的每一部分實現單獨的控制，但整條生產線沒有集中控制功能，操作和使用極為不便。
[0003]通過查閱相關文獻資料以及對眾多玻璃鋼設備生產廠家的調研，得到如下結論，雖然PLC作為一種新型的工業控制器件已經在各個領域得到了廣泛的應用，但在玻璃鋼拉擠設備中的應用卻不多，即使有的設備採用，也僅僅是實現單機控制，雖然有的文獻資料中有過這方面的研宄，但基本是對於機械結構方面的研宄，還尚未發現將PLC、觸控螢幕、伺服驅動、步進驅動等構成一套完整控制系統，實現集中控制方面的研宄。
[0004]原有的玻璃鋼拉擠生產線多採用履帶式或液壓式牽引機，控制系統為單機控制。在實際應用過程中，發現電氣系統的可靠性不高，功能不夠完善等等。具體來看，主要存在以下幾方面的缺點:
[0005](I)原拉擠生產線的控制系統均為單機控制，無法實現真正意義上的整機聯動，製品在生產過程中，所需要的操作人員較多，勞動強度較大，且某一部分出現故障時，無法實現整條生產線的自動停機，造成原材料的浪費。
[0006](2)原拉擠生產線的控制系統採用常規的繼電一一接觸器控制方式，雖然該結構簡單、價格低廉、容易操作、技術難度較小，但該種方式也存在諸多的缺點。首先，該種控制系統所需硬體較多，體積龐大，能耗較高；其次系統的可靠性較差，故障查找，排除需要耗費大量的時間；另外系統的功能較為單一，若需增加新的功能，較為困難。
[0007](3)原拉擠生產線採用液壓牽引式拉擠機，由於國產液壓件的性能相對都不太穩定，故其拉擠速度不夠穩定，兩個夾持頭的同步性不好調整，也不能滿足拉擠工藝長時間連續工作的要求，維護成本相對較高。
[0008](4)原拉擠生產線控制系統功能較為單一，無故障診斷報警、工作狀態選擇、拉擠暫停等功能，滿足不了生產工藝的要求。
[0009](5)原拉擠生產線控制系統的溫度控制部分採用溫控儀表來實現，無法實現集中顯示及溫度報警功能。
[0010](6)原拉擠生產線的切割部分的控制採用手動切割，無定長定尺寸切割功能。切割進給方式為氣動進給，其切割尺寸誤差較大，產品質量無法保證。
實用新型內容:
[0011]本實用新型要解決的技術問題是提供一種玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置，提高玻璃鋼生產線的可靠性和自動化程度。
[0012]本實用新型採用如下技術手段實現實用新型目的:
[0013]一種玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置，包括定型牽引控制單元，其特徵是:所述定型牽引控制單元分別連接模具定型加熱固態繼電器、牽引頭A伺服驅動器、牽引頭B伺服驅動器、牽引頭A夾持閉合繼電器、牽引頭A夾持鬆開繼電器、牽引頭B夾持閉合繼電器、牽引頭B夾持鬆開繼電器、模具定型加熱棒溫度傳感器、牽引拉力變送器、牽引機頭A後退原位限位開關、牽引機頭A後退極限限位開關、牽引機頭A前行到位限位開關、牽引機頭A前行極限限位開關、牽引機頭B後退原位限位開關、牽引機頭B後退極限限位開關、牽引機頭B前行到位限位開關和牽引機頭B前行極限限位開關，所述定型牽引控制單元還連接切割控制器。
[0014]作為對本技術方案的進一步限定，所述切割控制器分別連接切割三相異步電動機、切割進給電機步進驅動器、吸塵電機、切割壓緊電磁閥、切割龍門移動電磁閥、卸料電磁閥、切割龍門初始位置指示燈、切割龍門初始限位開關、切割龍門終止限位開關、切割進刀初始極限限位開關、切割進刀終止極限限位開關、自動卸料行程開關和一組切割控制按鈕。
[0015]作為對本技術方案的進一步限定，所述模具定型加熱固態繼電器連接模具定型加熱棒，所述牽引頭A伺服驅動器連接牽引頭A伺服電機，所述牽引頭B伺服驅動器連接牽引頭B伺服電機，所述牽引頭A夾持閉合繼電器連接牽引頭A夾持閉合電磁閥，所述牽引頭A夾持鬆開繼電器連接牽引頭A夾持鬆開電磁閥，所述牽引頭B夾持閉合繼電器連接牽引頭B夾持閉合電磁閥，所述牽引頭B夾持鬆開繼電器連接牽引頭B夾持鬆開電磁閥。
[0016]作為對本技術方案的進一步限定，所述模具定型加熱棒溫度傳感器為8個。
[0017]作為對本技術方案的進一步限定，所述模具定型加熱固態繼電器為8個。
[0018]作為對本技術方案的進一步限定，所述定型牽引控制單元包括CPU單元、CJ單元適配器、兩個溫度調節單元、開關量I/O擴展模塊和CJ系列端板。
[0019]與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是:本實用新型採用伺服驅動技術，利用伺服驅動器與伺服電機的組合，解決了牽引機運行速度不穩定和位置控制不精確的難題，使運行速度能夠進行平滑調整，大大提高了系統的穩定性，牽引速度的調節及牽引機頭A、B的同步功能的調整變得十分方便。採用溫度控制模塊。利用PID控制算法對定型模具的加熱區進行啟停控制，保證各加熱區的溫度恆定在某一範圍之內，保證製品的質量。採用旋轉編碼器檢測技術。通過旋轉編碼器實時檢測牽引的運行速度，並將檢測數據反饋給牽引機控制模塊，對整個牽引運行過程進行閉環控制。採用步進驅動技術。利用步進電機和步進驅動器，解決了切割進給速度的調整難題，使得切割進給速度可根據製品截面的大小來隨機調整。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的玻璃鋼拉擠生產線結構示意圖。
[0021]圖2為本實用新型的硬體控制原理方框圖。
[0022]圖3為本實用新型的定型牽引控制單元構成示意圖。
[0023]圖4為本實用新型的定型牽引控制單元CPU單元原理圖。
[0024]圖5為本實用新型的定型牽引控制單元開關量I/O擴展模塊原理圖。
[0025]圖6為本實用新型的定型牽引控制單元溫度調節單元原理圖。
[0026]圖7為本實用新型的定型牽引控制單元伺服電機原理圖。
[0027]圖8為本實用新型的切割控制器的原理圖。
[0028]圖9為本實用新型的切割控制器的電機控制原理圖。
[0029]圖10為本實用新型的單機運行方式控制流程圖。
[0030]圖11為本實用新型的雙機運行方式控制流程圖。
[0031]圖12為本實用新型連續運行方式控制流程圖。
[0032]圖13為本實用新型的手動切割方式流程示意圖。
[0033]圖14為本實用新型的自動切割方式流程示意圖。
[0034]圖中，M1、牽引頭A伺服電機，M2、牽引頭B伺服電機，XK1、牽引機頭A後退原位限位開關，)《4、牽引機頭A後退極限限位開關，M2、牽引機頭A前行到位限位開關，M3、牽引機頭A前行極限限位開關，》(5、牽引機頭B後退原位限位開關，》(8、牽引機頭B後退極限限位開關，》(6、牽引機頭B前行到位限位開關，》(7、牽引機頭B前行極限限位開關，KA7、牽引頭A夾持閉合繼電器，KA8，牽引頭A夾持鬆開繼電器，KA9，牽引頭B夾持閉合繼電器，KA1、牽引頭B夾持鬆開繼電器，YV1、牽引頭A夾持閉合電磁閥，YV2、牽引頭A夾持鬆開電磁閥，YV3、牽引頭B夾持閉合電磁閥，YV4、牽引頭B夾持鬆開電磁閥，TC1-TC8、模具定型加熱傳感器，G1-G8、模具定型加熱固態繼電器，M11、切割三相異步電動機、M12、切割進給步進電機、M13、吸塵電機，YV11、切割壓緊電磁閥，YV12、切割龍門移動電磁閥，YV13、卸料電磁閥，HL10、切割龍門初始位置指示燈，》(12、切割龍門初始限位開關，》(13、切割龍門終止限位開關，XK14、切割進刀初始極限限位開關，XK15、切割進刀終止極限限位開關，XK16、自動卸料行程開關，1、託料架，2、切割鋸，3、牽引機，4、操作盤，5、模具定型臺，6、浸膠槽，7、紗架。

【具體實施方式】
:
[0035]下面結合實施例，進一步說明本實用新型。
[0036]參見圖1-圖14，本實用新型包括定型牽引控制單元，所述定型牽引控制單元分別連接模具定型加熱固態繼電器G1-G8、牽引頭A伺服驅動器、牽引頭B伺服驅動器、牽引頭A夾持閉合繼電器KA7、牽引頭A夾持鬆開繼電器KA8、牽引頭B夾持閉合繼電器KA9、牽引頭B夾持鬆開繼電器KA10、模具定型加熱傳感器TC1-TC8、牽引拉力變送器、牽引機頭A後退原位限位開關Ml、牽引機頭A後退極限限位開關》(4、牽引機頭A前行到位限位開關M2、牽弓丨機頭A前行極限限位開關XK3、牽引機頭B後退原位限位開關XK5、牽引機頭B後退極限限位開關》(8、牽引機頭B前行到位限位開關》(6和牽引機頭B前行極限限位開關》(7，所述定型牽引控制單元還連接切割控制器。
[0037]定型牽引控制單元包括CPU單元、CJ單元適配器、兩個溫度調節單元、開關量I/O擴展模塊和CJ系列端板。定型牽引控制單元中各種按鈕開關(SB1-SB8、SA1-SA5)的含義參看圖4與圖5中的介紹。
[0038]所述切割控制器分別連接切割三相異步電動機M11、切割進給電機步進驅動器、吸塵電機M13、切割壓緊電磁閥YV11、切割龍門移動電磁閥YV12、卸料電磁閥YV13、切割龍門初始位置指示燈HL10、切割龍門初始限位開關》(12、切割龍門終止限位開關》(13、切割進刀初始極限限位開關)《14、切割進刀終止極限限位開關》(15、自動卸料行程開關》(16和一組切割控制按鈕開關。切割控制器中各種按鈕開關(SB10-SB13、SA11-SA13)的含義參看圖8中的介紹。
[0039]所述模具定型加熱固態繼電器連接模具定型加熱棒，所述牽引頭A伺服驅動器連接牽引頭A伺服電機M1，所述牽引頭B伺服驅動器連接牽引頭B伺服電機M2，所述牽引頭A夾持閉合繼電器KA7連接牽引頭A夾持閉合電磁閥YVl，所述牽引頭A夾持鬆開繼電器KA8連接牽引頭A夾持鬆開電磁閥YV2，所述牽引頭B夾持閉合繼電器KA9連接牽引頭B夾持閉合電磁閥YV3，所述牽引頭B夾持鬆開繼電器KAlO連接牽引頭B夾持鬆開電磁閥YV4。
[0040]玻璃鋼拉擠生產線定型、牽引控制系統中，利用伺服電機來實現兩個牽引機頭的運動控制，對伺服電機採用位置控制的方式。歐姆龍OMNUC G系列伺服電機內置有編碼器，伺服驅動器可通過內置編碼器來直接採樣反饋信號，因此伺服控制系統為半閉環控制。在該控制系統中，CPlH PLC利用脈衝控制指令向伺服驅動器傳送一定頻率的CW脈衝信號和CCW脈衝信號，通過送入脈衝頻率的變化來實現牽引速度的變化控制，通過改變送入的脈衝個數來實現運行位置的控制，最終實現兩個牽引機頭的牽引運動。
[0041]本實用新型的控制方法，包括如下步驟:
[0042](I)模具定型加熱棒溫度傳感器採集各個溫控區的溫度值發送到定型牽引控制單元，每個溫度值與設定值進行比較，執行自動調整；
[0043](2)定型牽引控制單元以單機、雙機或者連續三種工作方式驅動牽引機頭A和牽引機頭B動作；
[0044](3)切割控制器採用手動切割或者自動切割兩種方式完成製品的切斷。
[0045]所述步驟(2)單機工作方式包括如下步驟:
[0046](I)選擇牽引機頭A工作，轉步驟(2.2)，選擇牽引機頭B工作，轉步驟(2.3);
[0047](2)牽引機頭A伺服電機就緒，牽引機頭A夾持閉合電磁閥工作，牽引機頭A伺服電機正轉，牽引機頭A前行，到達牽引機頭A前行到位限位開關，牽引機頭A夾持鬆開電磁閥工作，牽引機頭A伺服電機正轉停止，牽引機頭A停止前行，暫停2S，牽引機頭A伺服電機反轉，牽引機頭A後退，到達牽引機頭A後退原位限位開關，牽引機頭A伺服電機反轉停止，牽引機頭A後退停止，完成一次動作，暫停4S後重複上述動作；
[0048](3)牽引機頭B伺服電機就緒，牽引機頭B夾持閉合電磁閥工作，牽引機頭B伺服電機正轉，牽引機頭B前行，到達牽引機頭B前行到位限位開關，牽引機頭B夾持鬆開電磁閥工作，牽引機頭B伺服電機正轉停止，牽引機頭B停止前行，暫停2S，牽引機頭B伺服電機反轉，牽引機頭B後退，到達牽引機頭B後退原位限位開關，牽引機頭B伺服電機反轉停止，牽引機頭B後退停止，完成一次動作，暫停4S後重複上述動作。
[0049]所述步驟(2)雙機工作方式包括如下步驟:
[0050](I)牽引機頭A伺服電機和牽引機頭B伺服電機就緒；
[0051](2)牽引頭A夾持閉合電磁閥工作，牽引機頭A伺服電機正轉，牽引機頭A前行，牽引頭B夾持閉合電磁閥工作，牽引機頭B伺服電機正轉，牽引機頭B前行；
[0052](3)到達牽引機頭A前行到位限位開關，到達牽引機頭B前行到位限位開關；(4)牽引頭A夾持鬆開電磁閥工作，牽引機頭A伺服電機正轉停止，牽引機頭A停止前行，牽引頭B夾持鬆開電磁閥工作，牽引機頭B伺服電機正轉停止，牽引機頭B停止前行；
[0053](5)暫停 2S ；
[0054](6)牽引機頭A伺服電機反轉，牽引機頭A後退，牽引機頭B伺服電機反轉，牽引機頭B後退；
[0055](7)到達牽引機頭A後退原位限位開關，到達牽引機頭B後退原位限位開關；
[0056](8)牽引機頭A伺服電機反轉停止，牽引機頭A後退停止，牽引機頭B伺服電機反轉停止，牽引機頭B後退停止，暫停4S後重複上述動作。
[0057]所述步驟(2)連續工作方式包括如下步驟:
[0058](I)牽引機頭A伺服電機和牽引機頭B伺服電機就緒；
[0059](2)牽引頭A夾持閉合電磁閥工作，牽引機頭A伺服電機正轉，牽引機頭A前行；
[0060](3)到達牽引機頭A前行到位限位開關，牽引頭B夾持閉合電磁閥工作，牽引機頭B伺服電機正轉，牽引機頭B前行；
[0061](4)到達牽引機頭A前行極限限位開關；
[0062](5)牽引頭A夾持鬆開電磁閥工作，牽引機頭A伺服電機正轉停止，牽引機頭A停止前行；
[0063](6)暫停設定時間；優選為IS ;
[0064](7)牽引機頭A伺服電機反轉，牽引機頭A後退；
[0065](8)到達牽引機頭A後退原位限位開關；
[0066](9)牽引機頭A伺服電機反轉停止，牽引機頭A後退停止；
[0067](10)到達牽引機頭B前行到位限位開關；
[0068](11)牽引頭A夾持閉合電磁閥工作，牽引機頭A伺服電機正轉，牽引機頭A前行；
[0069](12)到達牽引機頭B前行極限限位開關；
[0070](13)牽引頭B夾持鬆開電磁閥工作，牽引機頭B伺服電機正轉停止，牽引機頭B停止前行；
[0071](14)暫停設定時間；優選為IS ;
[0072](15)牽引機頭B伺服電機反轉，牽引機頭B後退；
[0073](16)到達牽引機頭B後退原位限位開關，牽引機頭A伺服電機反轉停止，牽引機頭A後退停止，轉步驟(3)。
[0074]所述步驟(3)手動切割方式包括如下步驟:
[0075](I)切割壓緊電磁閥置位，切割三相異步電動機轉動；
[0076](2)延時 2S ；
[0077](3)切割進給步進電機前行；
[0078](4)當前行移動距離計數到位或碰到切割進刀終止極限限位開關時，切割進給步進電機前行停止；
[0079](5)延時 IS ；
[0080](6)切割進給步進電機後退，當碰到切割進刀初始極限限位開關時，切割進給步進電機後退停止；
[0081](7)當碰觸到切割龍門終止限位開關；
[0082](8)切割壓緊電磁閥復位，切割三相異步電動機轉動停止，切割龍門移動電磁閥置位；
[0083](9)當碰觸切割龍門初始限位開關，切割龍門移動電磁閥復位，一次手動切割結束。
[0084]所述步驟(3)自動切割方式包括如下步驟:
[0085](I)當定長計數到位，製品推到切割龍門前移；
[0086](2)當離開切割龍門初始限位開關，碰觸自動切割行程開關，切割壓緊電磁閥置位，切割三相異步電機轉動；
[0087](3)延時 2S ；
[0088](4)切割進給步進電機前行，當前行移動距離計數到位或碰觸到切割進刀終止極限限位開關，切割進給步進電機前行停止；
[0089](5)延時 Is ；
[0090](6)切割進給步進電機後退；
[0091](7)當碰觸到切割進刀初始極限限位開關時，切割進給步進電機後退停止；
[0092](8)當碰觸到切割龍門終止限位開關時，切割壓緊電磁閥復位，切割三相異步電機轉動停止，切割龍門移動電磁閥置位；
[0093](9)當碰觸到切割龍門初始限位開關，切割龍門移動電磁閥復位。
[0094]本實用新型的控制系統，包括如下:
[0095]溫度控制模塊:對各加熱區進行加熱溫度的設定以及對加熱溫度進行檢測反饋；具有溫度過高、過低以及溫度傳感器斷線故障診斷報警功能；
[0096]牽引機控制模塊:能夠對生產線的各種電機進行單獨啟停控制，能夠在調試或者運行兩種工作方式中選擇；選擇牽引機處於單機、雙機或者連續三種運行狀態；具有牽引機的啟動、停止或者暫停功能，具有牽引機高速或者低速選擇功能，具有牽引機速度設定功能；具有牽引速度以及拉力顯示功能；
[0097]切割控制t吳塊:具有製品計數以及製品定長切割功能，能夠選擇手動切割或者自動切割兩種工作方式。
【權利要求】
1.一種玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置，包括定型牽引控制單元，其特徵是:所述定型牽引控制單元分別連接模具定型加熱固態繼電器、牽引頭A伺服驅動器、牽引頭B伺服驅動器、牽引頭A夾持閉合繼電器、牽引頭A夾持鬆開繼電器、牽引頭B夾持閉合繼電器、牽引頭B夾持鬆開繼電器、模具定型加熱棒溫度傳感器、牽引拉力變送器、牽引機頭A後退原位限位開關、牽引機頭A後退極限限位開關、牽引機頭A前行到位限位開關、牽引機頭A前行極限限位開關、牽引機頭B後退原位限位開關、牽引機頭B後退極限限位開關、牽引機頭B前行到位限位開關和牽引機頭B前行極限限位開關，所述定型牽引控制單元還連接切割控制器。
2.根據權利要求1所述的玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置，其特徵是:所述切割控制器分別連接切割三相異步電動機、切割進給電機步進驅動器、吸塵電機、切割壓緊電磁閥、切割龍門移動電磁閥、卸料電磁閥、切割龍門初始位置指示燈、切割龍門初始限位開關、切割龍門終止限位開關、切割進刀初始極限限位開關、切割進刀終止極限限位開關、自動卸料行程開關和一組切割控制按鈕。
3.根據權利要求1所述的玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置，其特徵是:所述模具定型加熱固態繼電器連接模具定型加熱棒，所述牽引頭A伺服驅動器連接牽引頭A伺服電機，所述牽引頭B伺服驅動器連接牽引頭B伺服電機，所述牽引頭A夾持閉合繼電器連接牽引頭A夾持閉合電磁閥，所述牽引頭A夾持鬆開繼電器連接牽引頭A夾持鬆開電磁閥，所述牽引頭B夾持閉合繼電器連接牽引頭B夾持閉合電磁閥，所述牽引頭B夾持鬆開繼電器連接牽引頭B夾持鬆開電磁閥。
4.根據權利要求1所述的玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置，其特徵是:所述模具定型加熱棒溫度傳感器為8個。
5.根據權利要求1所述的玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置，其特徵是:所述模具定型加熱固態繼電器為8個。
6.根據權利要求1所述的玻璃鋼拉擠生產線的控制裝置，其特徵是:所述定型牽引控制單元包括CPU單元、CJ單元適配器、兩個溫度調節單元、開關量I/O擴展模塊和CJ系列端板。
【文檔編號】B29C47/92GK204249335SQ201420669877
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月11日 優先權日:2014年11月11日
【發明者】李厥瑾, 賀思豔 申請人:李厥瑾, 賀思豔