全自动卧式带锯床的PLC控制研究

卢刘杰 张小杰 胡耀武

摘要：全自动卧式带锯床的PLC控制与传统的卧式带锯床人工控制相比具有非常大的优点。PLC控制系统要根据操作灵活、动态调整速度、精准定位的运行需求和设计指标进行设计。对控制系统进行具体设计的时候要考虑主电路的设计情况以及控制系统中的控制器选型和软件设计，控制系统程序软件应当考虑PLC控制程序和触摸屏界面实时显示程序的设计。

关键词：全自动;卧式带锯床;PLC控制

分类号： TP273;TP391.9

前言：全自动卧式带锯床PLC控制在设计和控制中需要满足最基础的控制需求：测量材料的长度、控制卧式带锯床进行切割、下达送料和退料的指令并自动执行命令、利用人机操作界面操作切割过程、利用人机界面调整运行参数以实现全自动切割、加工完成后报警提醒、发现异常情况进行报警并保护设备安全。

一、全自动卧式带锯床PLC控制的分类和优点

全自动数控锯床根据结构的不同可以将其划分为卧式带锯床和立式带锯床，其中，卧式带锯床还包括剪刀式带锯床、双立柱带锯床和单立柱式带锯床，立式带锯床包括滑车带锯床和滑台带锯床。卧式带锯床主要包括三个系统，分别是液压传动、电气控制和润滑这三个系统。根据不同的操作方法可以将其分为手动操作和自动操作，其中，自动控制还可以分成PLC控制和运行开关控制。将卧式带锯床结构和PLC控制方法相结合就组成了全自动卧式带锯床的PLC控制。

PLC是在工业环境下产生的，是一种可以进行数字运算和自动化控制的电子装置。卧式带锯床的PLC控制系统使用的存储装置能够起到编制程序的作用，在内部存储的过程中可以根据算数运算、逻辑运算、顺序运算、计时和计数等不同的命令进行运算操作。卧式带锯床的PLC控制系统还能够利用数字式的输入输出或者模拟式的输入输出对全自动卧式带锯床的切割过程进行控制[1]。

卧式带锯床PLC控制有非常多的优点，在运算和控制中具有非常强的可靠性、抗干扰性、普适性、适应性和柔性，而且具有较高的性价比，操作简单且成本较低，不仅功能丰富和灵活，还有着非常小的体积和非常轻的重量。卧式带锯床PLC控制系統能够快速和准确地诊断卧式带锯床的故障问题，检查和维修的过程十分简单，PLC控制系统的编程并不复杂的特点方便操作人员快速学习和掌握使用方法，在对全自动卧式带锯床进行电路控制的过程中具有极高的价值。

二、全自动卧式带锯床的PLC控制系统设计

1、控制系统的设计要求

卧式带锯床使用PLC控制系统能够对送料的长度和计数情况进行自动化控制，可以通过专门的调速阀来控制卧式带锯床的速度和进给压力，在PLC的精准控制中将卧式带锯床调整到最好的锯切状态。卧式带锯床PLC控制系统具有三个方面的设计要求：（1）PLC控制系统要保证操作的灵活性，整个系统需要具备人机对话的能力，让操作人员可以直接在中文界面和实时状态显示中就可以及时看到整个系统的运行情况，如运行的速度和预警的提示等，还要保证操作人员可以根据变化随时调整预设参数。（2）PLC控制系统需要具备动态调整锯床工进速度的功能，在卧式带锯床进行锯切的时候，锯条的性能和锯切的精确性会受到锯切面积和部件材质等因素的影响，所以要使用专门用于卧式带锯床的调速阀实现自适应调整，通过速度自动化控制保证卧式带锯床锯切的精确程度。（3）PLC控制系统需要在送料的过程中具备精准定位的功能，没有使用PLC控制系统时经常会利用标尺来测量送料的移动距离，具有非常大的误差，所以要结合PLC控制系统使用位移传感器，实现自动送料和保证下料精度的设计目的[2]。

2、控制系统的主电路设计、控制器选型和软件设计

（1）主电路设计：PLC控制系统在设计主电路的时候需要考虑系统中的三个电机装置，三个电机为冷却电机装置、锯轮电机装置以及油泵电机装置，其中，前两种电机装置需要使用PLC控制系统中的接触器1进行控制，第三个电机装置需要使用控制系统中的接触器2进行控制。（2）控制系统的控制器选型：在设计中选择了DVP32EC型的PLC当成主要的控制部件，这个控制器具有成本较低、功能强大、适应能力强的优点，而且该控制器还可以使用RS-232通信口来连接触摸屏，最大程度实现了自动化控制的目标。（3）控制系统的软件设计：卧式带锯床控制系统的软件包括两个部分，第一个部分是PLC控制程序，第二个部分是触摸屏界面显示程序。PLC控制程序由多个子程序组成，可以实现不同的控制功能，如初始化和通信的功能、发现异常情况自动停止的功能、实时显示系统运行参数信息的功能。初始化程序不仅具有初始化的功能，还可以调整触摸屏显示和通信的参数。通信程序的通信功能主要体现为PLC控制系统和触摸屏之间的通信。自动停止的中断程序可以准确检测出下料的实际长度，还可以对输入的数据和输出的数据进行处理。实时显示程序能够对卧式带锯床的锯切和工进的速度以及下料的实际长度等数据信息进行实时监测和传输显示。

结论：全自动卧式带锯床的PLC控制系统具有非常强大的功能和非常简单的操作方法，能够同时、快速、不间断切割数量和尺寸都不同的材料，传统的手工锯床较大的测量误差导致切割精度非常低，而全自动卧式带锯床的PLC控制具有非常高的长度测量精度，可以将精度控制在±0.05mm之内，而且由于控制系统的程序和各项参数可以根据需要进行修改，所以系统还有很好的灵活性和适应性。

参考文献：

[1]卢祥胜，赵庆辉.可编程序控制器在带锯床改造中的应用[J].电世界，2020，61（04）：42-46.

[2]王文慧，巫邵波，史云霞.GB4230带锯床送料机构的数控化改造[J].装备制造技术，2020（03）：184-186.

1952500520231