一种金属棒材剥皮机控制系统设计论文.doc

一种金属棒材剥皮机控制系统设计（浩中机械（蚌埠）有限公司，安徽 蚌埠 233010）【摘 要】金属棒材剥皮机技术是一种高效的加工技术，主要用于等长圆形金属材料的外皮加工。可快速高效的去除棒材表面的脱碳层、裂纹等缺陷，达到较高的精度和粗糙度，对较长的材料加工优势尤其明显，可比平常工艺提高效率几倍至十几倍。适用于光亮材、银亮钢的生产，广泛应用于机械制造、车辆生产、轴承生产、弹簧制造等领域。本设备控制系统采用机、电、液、气和自动控制相结合的设计方案，性能稳定，质量可靠。选用s7200cn西门子可编程域控制器，先进的plc控制技术可以提高整机的质量和效率、方便操作和使用。【关键词】金属棒材剥皮机；控制系统设计；plc设计2050mm metal bar peeling machine control system design liu chuanrang liangxuekai【abstract】metal bar peeling machine technology is a cost-effective processing technology, mainly used for 20-50 mm in diameter, round steel, such as a long round of the skin processing of metallic materials. can be fast and efficient removal of the decarburization layer bar surface, cracks and other defects, to achieve higher precision and roughness of the material processing advantages of a longer particularly evident in the normal process to improve efficiency comparable to several times more than tenfold. applied to light wood, bright silver steel production, are widely used in machinery manufacturing, vehicle production, the production of bearings, springs and other areas of manufacturing. the equipment control system uses a machine, electricity, liquid, gas and automatic control of combining design, stable performance and reliable quality. optional programmable siemens s7-200cn domain controller, advanced plc control technology can improve the whole quality and efficiency, facilitate the operation and use.【key words】metal bar peeling machine; control system design; plc design1 绪论金属棒材剥皮机技术是一种高效的加工技术，主要用于等长圆形金属材料的外皮加工。可快速高效的去除棒材表面的脱碳层、裂纹等缺陷，达到较高的精度和粗糙度，对较长的材料加工优势尤其明显，可比平常工艺提高效率几倍至十几倍。本文所涉及的是2050mm金属棒材剥皮机，整机结构采用机、电、液、气和自动控制相结合的设计方案，性能稳定，质量可靠。2050mm金属棒材剥皮机技术工艺参数变化大，硬件设计选型与设备调试比较复杂，采用先进的plc控制技术可以提高2050mm金属棒材剥皮机的效率，方便操作和使用。2 金属棒材剥皮机控制系统设计任务书2.1 2050mm金属棒材剥皮机工艺的技术要求生产工艺流程如下：热轧(或退火)棒材矫直剥皮检验包装过磅入库2.2 设备的构成2050mm金属棒材剥皮机系统分别由上料台架、上料输送辊道、夹送辊、工作主机、刀盘、拉料小车、收集台架、电控箱以及气动装置、液压装置、鼓风机、电动阀门和电磁阀等部分组成，在进料输送辊道、拉料小车输出辊道设置接近开关，用以检测棒料输送过程。122050mm金属棒材剥皮机系统示意平面图如图1所示。1上料台架2上料辊道夹送辊3主机4操作面板台拉料小车5收集筐7出料台架6配电柜图1 2050mm金属棒材剥皮机系统平面示意图 2.3 2050mm高速无心棒材剥皮机加工控制过程2.3.1工艺要求棒料摆放在上料台架上,开始第一根料用手动拨料将棒料拨到进料通道。然后自动手动转换开关打到自动，当棒料离开进料检测开关时上料台架翻料机构汽缸动作翻料到进料通道。同时plc内部计数器开始计数,计数信号由夹送辊接近开关提供。当达到计数设定值时,小车夹钳吸合夹住棒料,同时拉料小车启动拉着棒料向前,直到将棒料拉出剥皮机主机,且遇到小车后接近开关,小车停止三秒,出料通道汽缸动作将料翻到收集筐，完成一根棒料的加工。2.3.2控制过程行车上料进上料台架翻转汽缸电磁阀qh1得电将料翻转进入上料辊道上料辊道电磁传感器jk1得电辊道小车把料送至夹送辊夹送辊计数器开始工作（计算来料的长度）当棒材尾部离开上料辊道传感器jk1由夹送辊送至旋转刀盘加工剥皮旋转刀（4把）棒未离开夹送辊前（由计数器控制）拉料小车前接近开关1开始工作拉料小车上夹钳动作（液压控制）拉料小车行走拉料小车运行至出料台前接近开关2得电，夹钳松开拉料小车行走至后接近开关1，小车后退至小车后接近开关2,jk5得电小车停止，翻转电磁阀打开翻料进收集筐，完成一个工作循环。2.4 剥皮机的结构剥皮机主要有上料台架,进料通道及夹送辊,剥皮机主机,拉送小车及出口通道,收集槽等五部分组成，各部分相互协调构成了整个剥皮机生产线。另外配置电气控制柜，操作台等。2.4.1上料台架上料台架主要有钢架结构组成的一个斜面台架，加工时将待加工棒料吊放到上料台架摆放,在台架的下端有一个挡料机构防止棒料滑出，当加工开始时上料台架的的汽缸开始运动带动拨料机构将棒料拨到进料通道。2.4.2进料通道及夹送辊进料通道及夹送辊主要由进料槽,送料辊,进口导向,夹送辊组成。当拨料板将棒料拨到进料槽时,进料槽上的检测元件检测到进料槽上有料,触发进料电机启动带动进料辊将棒料送到进口夹送辊,进口夹送辊将棒料夹送到剥皮机开始剥皮加工。夹送辊电机为可调速电机,以满足不同的加工速度要求，使用调速性能更好的变频调速电机。2.4.3剥皮机主机剥皮机主机主要有机器外壳,刀盘,刀盘电机,刀具调整电机,润滑系统,冷却系统等组成.刀盘上有四把切削刀,刀具可以通过电机的带动涨缩,从而达到加工要求。如果润滑电机和冷却电机不启动刀盘电机无法启动。切削主要通过刀盘的高速旋转带动刀具旋转切削棒材以达到加工要求尺寸，刀盘电机为直流电机，根据不同的材料可设定相应的加工速度。2.4.4送小车及出料通道 拉送小车及出料通道主要有夹钳,拉送小车,出料槽及翻料机构。夹钳为液压控制,当夹送辊转动圈数达到计数器设定值时夹钳吸合,且小车拉电机启动拉动小车向前.小车拉动棒料向前的过程中遇到接近开关,小车停止三秒并且翻料机构动作,将加工好的棒料翻倒收集筐。2.4.5收集筐收集筐主要作用为收集加工完成的棒料，当收集满时由行车将棒料成捆吊运出去到下一道工序。2.5 2050mm金属棒材剥皮机系统动力及检测设备2.5.1主要电机鼓风机电机2m3,电机功率为1kw,主要作用为吸收加工过程中产生的油灰。刀具调整电机l4,电机功率为1.5kw,主要作用为调整刀具的位置。冷却泵电机l5,电机功率为4kw,主要作用为抽取皂化液以冷却刀盘.送料电机l6,功率为0.5kw,主要作用为将棒料送到夹送辊.夹送辊电机l7,功率为7kw,主要作用为夹送棒料进行加工.小车拉送电机l9,功率为2.2kw,主要作用为拉棒料出料.小车回送电机l10-1，电机功率7kw,主要作用为将小车拉会起始位.润滑泵电机l11,电机功率为0.75kw,主要作用为主机提供润滑.液压电机l12,电机功率为2.2kw,主要作用为带动液压站.刀盘电机m1,直流30kw电机,主要作用带动刀盘旋转.2m2电机风机，功率1kw,380v电机明细如表1：表1 电机明细表序号文字符号名 称规格型号数量附注1m1刀盘电机直流30kw,57a122m2电机风机功率1kw, 3相，380v,1.9a132m3鼓风机电机电机功率为1kw, 3相，220v,3.2a142m4刀具调整电机1.5kw,3.2a, 3相，220v152m5刀具冷却泵电机功率为4kw,13.6a,3相，220v162m6送料电机0.5kw, 1.6a,3相，220v171m1夹送辊电机7kw,380v1变频83m3备用电机3220v 50hz,4kw,23a195m1小车拉送电机3220v,50hz,2.2kw,7.2a1变频105m2小车回送电机3220v,50hz,7kw,23a14/6级绕组变速115m3润滑泵电机3220v,50hz,0.75kw,2.46a1126m1液压泵站电机3220v,50hz，2.2kw,7.2a113y/三相干式变压器输入308v,输出220v，100kva,526a1141t1/1t2/1t3电流互感器250/5a15zly整流电源ac220v/dc24v液压阀、电磁阀用16kgy开关电源ac220v/dc24vplc用2.5.2主要检测元件进料接近开关jk1,进料检测开关安放在进料通道的右端,当棒料离开进料通道是上料台架的翻料汽缸动作上料,且计数器开始计数。小车前接近开关jk2、jk3,小车前接近开关也配置了两只,前一只的作用是拉料小车回位停止.后一只的作用是拉料小车限位.小车后接近开关jk4、jk5,小车后接近关主要前后两只.前一只的作用是拉料小车停止,且出料通道翻料进入收集筐.后一只接近开关主要是小车限位.液压继电器yj1、yj2,主要作用控制液压站。刀具门限位开关wk1,刀具门限位开关的作用是当刀具门没有关上时,刀盘不能旋转。刀具涨缩限位开关wk2、wk3，刀具涨缩限位主要作用是控制刀具的开合行程。刀具调整手动限位开关wk4，主要作用微调刀具的开合行程主要检测元件如表2表2 主要检测元件表序号文字符号名称规格型号数 量附注1jk1进料接近开关2jk2小车前接近开关13jk3小车前接近开关24jk4小车后接近开关15jk5小车后接近开关22.5.3控制元件主要控制元件如表3：表3 控制元件明细表序号文字符号名称规格型号数量附注1qh1进料气阀12qh2翻料气阀13qh3压送轮气阀14yh1小车夹钳用液压换向阀115yh2小车夹钳用液压换向阀216yh3小车夹钳用液压阀17lh离合器5s118sc制动器5s213 控制系统设计要求3.1 控制装置选用plc作为系统的控制核心，根据工艺要求合理选配plc机型和i/o接口。3.2 可执行手动/自动两种方式，应能按照工艺要求编辑程序并可实时整定参数。3.3 电动阀上驱动电动机为正、反转双向运行，因此要在plc控制回路加互锁功能。3.4 plc的接地应按手册中的要求设计，并在图中表示或说明。3.5为了设备安全运行，考虑必要的保护措施，如电动机过热保护、控制系统短路保护等。3.6 绘制电气原理图：包括主电路、控制电路、plc硬件电路，编制plc的i/o接口功能表。3.7 选择电器元件、编制元器件目录表。3.8 绘制接线图、电控柜布置图和配线图、控制面板布置图和配线图等。3.9 采用梯形图或指令表编制plc控制程序。4 控制系统总体设计过程4.1总体方案说明4.1.1 2050mm金属棒材剥皮机系统控制对象电动机均由交流接触器完成起、停控制。4.1.2 进料辊、夹送辊、小车前后接近开关，在选型时考虑抗干扰性能，可靠性较高的产品。4.1.3 plc控制电路考虑信号逻辑关系。4.1.4 鼓风电机、刀具测量电机、刀具冷却电机、送料电机、夹送辊电机、小车拉送电机、润滑泵电机、液压泵站电机、刀盘电机、风机电机分别采用热继电器实现过载保护，其热继电器的常开触点通过中间继电器转换后，作为plc的输入信号，用以完成各个电动机系统的过载保护。4.1.5 风机的控制要求在无负载条件下起动或停机，需要在出气管路上设置排空电磁阀。4.1.6 主电路用断路器，各负载回路和控制回路以及plc控制回路采用熔断器，实现短路保护。4.1.7 电控箱设置在主机旁，控制面板设在主机上，控制面板与电控箱内的电器板用bvr型铜导线连接，电控箱与执行装置之间采用端子板连接。4.1.8 plc选用继电器输出型。4.1.9 plc自身配有24v直流电源，外接负载时考虑其供电容量。plc接地端采用第三种接地方式，提高抗干扰能力。4.2 2050mm金属棒材剥皮机控制原理图设计4.2.1 主电路设计 2050mm金属棒材剥皮机控制系统主电路如图2所示。图2 2050mm金属棒材剥皮机控制系统主电路（1) 主回路中交流接触器kz1、kz2、kz3、kz4、kz5、kz6、kz7、kz8、kz9、kz10、kz11、kz12分别控制刀盘电机、刀具电机风机、鼓风机电机、刀具调整电机、刀具冷却泵电机、送料电机、夹送辊电机、备用电机1、拉料小车前电机、拉料小车后电机、润滑油泵电机、液压泵站电机。（2) 刀盘电机、刀具电机风机、鼓风机电机、刀具调整电机、刀具冷却泵电机、送料电机、夹送辊电机、备用电机1、拉料小车前电机、拉料小车后电机、润滑油泵电机、液压泵站电机。由热继电器fk1、fk2、fk3、fk4、 fk5、fk6、fk7、fk8、fk9、fk10、fk11、fk12实现过载保护。（3）zly为整流电源，kgy为开关电源，fk15为备用断路器。（4) qf为电源总开关，既可完成主电路的短路保护，又起到分断三相交流电源的作用，使用和维修方便。（5） 熔断器fu1、fu2、fu3、fu4分别实现各负载回路的短路保护。fu5、fu6分别完成交流控制回路和plc控制回路的短路保护。4.2.2 交流控制电路设计 2050mm金属棒材剥皮机系统交流控制电路如图3所示。图3 2050mm金属棒材剥皮机系统交流控制电路（1) 控制电路有电源指示hl。plc供电回路采用隔离变压器tc，以防止电源干扰。（2) 隔离变压器tc的选用根据plc耗电量配置，可以配置标准型、变比1：1、容量100va隔离变压器。(3)刀盘电机、鼓风机电机、刀具冷却泵、送料电机、夹送辊电机、小车回送电机、润滑泵、小车拉料电机、液压泵分别有运行指示灯1hg、2hg、3hg、5hg、6hg、7hg、9hg、10hg、11hg、12hg由2c1、2c2、2c3、2c6、2c7、2c8、3c1、5c1、5c3、5c6、6c1接触器常开辅助触点控制。(4)10台电动机的过载保护，分别由10个热继电器实现，将其常闭触点并联后与中间继电器连接构成过载保护信号，开关电源还起到电压转换的作用，将220v交流信号转换成直流24v信号送入plc完成过载保护控制功能。(5) 控制电磁阀分别由中间继电器的触点控制。4.2.3 主要参数计算4.2.3.1电机的选择4.2.3.1.1刀盘电机的选择因为在加工过程中不同性质的钢材的要求的切削速度不一样，不同钢材只有在一定得速度范围内才会获得最好的加工效果，所以刀盘电机需要选用可调速电机。而调速电机可分为直流调速和交流变频调速。考虑到直流电机的调速性能更为平滑，加工出来的产品的质量更佳，因此选用了直流电机。对于旋转运动，当系统匀速运动时，生产机械的负载功率为：pl=tll （公式1）式中，tl和l分别是生产机械的负载转矩和旋转角速度。设tl折算到电动机轴上的的负载的负载转矩为tz，则电动机轴上的负载功率为：pl=tzm （公式2）根据加工要求计算可知最大转矩t=1800n，=50 rad/s，代入公式2可得： p=180050=282600w30kw 所以刀盘电机选用30kw的直流电机。4.2.3.1.2夹送辊电机的选择在加工过程中，不同性质和不同规格的棒材加工速度不一样，因而需要夹送辊的夹送速度可调。因此夹送辊电机选用了交流变频电机。为了操作方便，变频器的调速方式选用了电位器调速。4.2.3.1.3小车回送电机的选择小车回送电机选用了7.5kw的三相交流异步电机。因为回送速度一样不需要调速，由于功率不是太大所以可以选择直接启动方式。小车电机断路器的选择小车电机的额定电流是17.8a, 断路器选用斯耐德c45ad 3p 20a。c45ad的断路器带电机保护装置；小车电机交流接触器的选择交流接触器选用西门子的3tf43 11-0x 220v 22a；小车电机热继电器的选择热过载继电器选用西门子ua5240-2c 16-25a；小车电机导线的选择根据导线选择公式为三相四线制：导线为铜线时，一般每平方毫米的载流量为4-8a.所以184=4.5。所以线径选用6平方的铜软线。4.2.3.2 断路器qf脱扣电流的计算断路器为供电系统电源开关，其主回路控制对象为电感性负载交流电动机，断路器过电流脱扣值按电动机起动电流的1.7倍整定。2050mm金属棒材剥皮机系统有30kw负载电动机一台，起动电流较大，7kw电动机2台，4kw电动机2台，3.2kw电动机1台，2.2kw电动机2台，1.5kw电动机1台，1kw电动机2台，0.75 kw电动机1台，0.5 kw电动机1台，共12台电动机，因此可根据30kw刀盘电机选择自动开关qf脱扣电流iqf：大功率电动机功率因数较高，设为cos=0.82 。 三相电动机功率公式：p= 3*u*i*cos (公式3)式中i为额定电流，u为额定电压，cos为功率因数， 计算结果：i=p/(3*u*cos) = 30/(1.732*0.38*0.82) = 55.6a根据公式iqf1.7in （公式4）iqf=1.755.6a94.52a100a，选用iqf100a的断路器。4.2.3.3熔断器fu熔体额定电流的计算熔断器fu熔体额定电流ifu。以夹送辊电机l7,功率为7kw为例，电动机的额定电流可根据经验公式求得，容量pn以千瓦(kw)表示，则 （公式5）式中 un电动机额定电压，v； cos电动机功率因数； 电动机效率。常用的380v、功率在100kw以下的中小型异步电动机，功率因数cos和效率的乘积大致等于0.70.82之间。所以 （公式6）由上式可知，电动机的额定电流约为容量(kw)数的2倍。于是，可用“每千瓦2安”这个简单方法来估算电流。ifu=2*7=14a所以选用15a的熔断器即可。4.2.3.4 热继电器的选择热继电器的选择请参考有关技术手册，自行计算参数（略）。4.2.3.5蜂鸣器和信号灯的选择选用蜂鸣器是为了当系统发生故障时报警及时停机检修。每个主断路器和接触器都带有信号灯。这样在发生故障时可以更快的检查到故障点。蜂鸣器为日本禾泉生产。信号灯使用直流24v和交流220v两种规格都是直径22mm。4.2.3.6 根据设计方案选择的电气元件，编制原理图的元器件目录表，如表4所示。表4 2050mm金属棒材剥皮机系统元器件目录表剥皮机电气改造主材料表图 号zh001-g-cl第1 页共2 页序号文字符号名称规 格单位数量单价附注m1m4配电板块1外加工1fr1fr4熔断器隔离开关nhr40/3w 160a1正泰2fu1fu4熔断器rt29-125/100 125a33fu5、fu6断路器 ns250n 3p 200a只1天津施耐德4qf断路器 nc100h 3p 80a15tc断路器c45ad 3p 32a26sb1断路器c45ad 3p 16a27sb2断路器c45ad 3p 20a18sb3断路器c45ad 3p 10a29sb4sb8断路器c45ad 3p 6a310km1km4断路器c45ad 3p 3a211ka1ka3断路器c45n 2p 6a 112hl1hl15断路器c45n 2p 3a 213ya1交流接触器3tf40 11-0x 220v 9a7西门子14ya2交流接触器3tf41 11-0x 220v 12a215ya3交流接触器3tf42 11-0x 220v 16a216plc交流接触器3tf43 11-0x 220v 22a417交流接触器3tf44 11-0x 220v 32a118交流接触器3tf46 11-0x 220v 63a119热过载继电器3ua5040-1b 1.5-2a220热过载继电器3ua5040-1e 2.5-4a221热过载继电器3ua5240-1g 4-6.3a122热过载继电器3ua5040-1k 8-12.5a223热过载继电器3ua5240-2c 16-25a124热过载继电器3ua5440-2d 12.5-20a1剥皮机电气改造主材料表图 号 zh001-g-cl 第 2 页共 2 页序号文字符号名 称 规 格单位 数量 单价附 注25m1m4热过载继电器3ua5840-2v 57-70a126fr1fr4交流电压表6l2-ac v 0-450v127fu1fu4交流电流表6l2-ac a 0-250a128fu5、fu6电流互感器lmz-0.5 250/5a 329qf电压表转换开关yh2/31上海二工30tc电流表转换开关lh2/4131sb1可编程控制器siemens s7-200siemens32sb2cpu2266es7-216-2bd23-0xb8133sb3i /o扩展223-1pl22-0xa8134sb4sb8ad/daem235 cn135km1km4pc/ppi901-3cb30-0xa0136ka1ka3小型继电器njx-13fw dc24v10正泰37hl1hl15继电器底座ptf08a-021038ya1小型继电器jzx-22f(d)/2z ac220v539ya2继电器底座pyf08a-02540ya3整流电源dkz-20aac220/dc24v 20a141plc开关电源4n1c-qqac220/dc24v 300w1朝阳电源42蜂鸣器az12n ac220v143熔断器接线端子juk5 hesi 带灯60上海雷普电气44接线端子jsak 6en14045接线端子jsak 35en1046指示灯xb2-bv3-g ac380v147指示灯xb2-bv3-g ac220v94.3 plc控制电路设计 4.3.1 硬件结构设计。了解各个控制对象的驱动要求，如：驱动电压的等级、负载的性质等；分析对象的控制要求，确定输入/输出接口（i/o）数量；确定所控制参数的精度及类型，如：对开关量、模拟量的控制、用户程序存储器的存储容量等，选择适合的plc机型及外设，完成plc硬件结构配置。本系统用于开关量控制，i/o点数共72个，由接近开关的位置采集用于接近开关对棒材和电机减速箱进行低速计数。内存容量：字节8192bye（1024m），电源：220v交流内部整流为24v，输出方式为继电器输出，输入、输出执行元件有：按钮、行程开关、接近开关、等。输出执行元件有：继电器、接触器、电磁阀、指示灯等。选用西门子s7-216该机集成24输入/16输出共40个数字量i/o 点。可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量i/o 点或35路模拟量i/o 点。13k字节程序和数据存储空间。6个独立的30khz高速计数器，2路独立的20khz高速脉冲输出，具有pid控制器。2个rs485通讯/编程口，具有ppi通讯协议、mpi通讯协议和自由方式通讯能力。i/o端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于本设备控制系统。4.3.2 plc设备外形如图4图4 西门子 s7-200plc外形图4.3.3 根据上述硬件选型及工艺要求，绘制plc控制电路原理图，绘制plc控制电路，编制i/o接口功能表。图4为2050mm金属棒材剥皮机系统plc控制电路原理图，l6作为plc输出回路的电源，分别向输出回路的负载供电，输出回路所有com端短接后接入电源n端。图5 2050mm金属棒材剥皮机系统plc控制电路原理图4.3.4 刀具调整电机2c4和2c5、夹送辊电机2c7和2v8、小车回送电机5c4和5c5接触器线圈支路，设计了互锁电路，以防止误操作故障。4.3.5 plc输入回路中，信号电源由plc本身的24v直流电源提供，所有输入com端短接后接入plc电源dc24v的（）端。输入口如果有有源信号装置，需要考虑信号装置的电源等级和容量，最好不要使用plc自身的24v直流电源，以防止电源过载损坏或影响其他输入口的信号质量。4.3.6 plc采用继电器输出，每个输出点额定控制容量为ac250v，2a。表1和表2分别为2050mm金属棒材剥皮机系统plc输入和输出接口功能表。表5 2050mm金属棒材剥皮机系统plc输入接口功能表序号工位名称文字符号输入口1qa1i0.02qa1i0.63qa1i0.74系统控制 手动qa1i1.05系统控制 自动qa1i1.16刀盘电机（启）qa1i1.27刀盘电机（停）ta1i1.38刀具调整（涨）qa4zi1.49刀具调整（缩）qa4si1.510冷却泵电机（启）qa5i1.611冷却泵电机（停）ta5i1.712夹送辊电机启动qa7i2.013夹送辊电机停止ta7i2.114夹送辊倒回da7i2.215小车拉动（手工）qa9zi2.316小车回送（手工）qa9fi2.417小车停止ta9i2.518夹钳（紧）jqji2.619夹钳（松）jqsi2.720紧急停止开关jtki3.021气压继电器qyi3.122进料接近开关xj21i3.223小车前开关1xj22i3.324小车前开关2xj23i3.425小车后开关1xj24i3.526小车后开关2xj25i3.627液压继电器1yj1i3.728液压继电器2yj2i4.029刀具箱门限位开关wk1i4.130刀具调整涨限位wk2i4.231刀具调整缩限位wk3i4.332刀具调整手动限位wk4i4.433热过载继电器1rj1i4.534热过载继电器2rj2i4.635pji4.736表6 2050mm金属棒材剥皮机系统plc输出接口功能表序号工位名称文字符号输入口1刀盘电机2c1q0.02刀盘电机风机2c2q0.13吸油灰鼓风机2c3q0.24刀具调整（涨）2c4q0.35刀具调整（缩02c5q0.46冷却泵电机2c6q0.57进料电机正转2c7q0.682c8q0.79夹送辊电机线圈3c1q1.010拉送小车电机线圈5c1q1.111回送小车电机5c2q1.212回送小车（星）5c3q1.313回送小车（三角）5c4q1.414润滑电机5c5q1.515液压泵电机5c6q1.616离合器6c1q1.717刹车xj2q2.018进料气阀xj3q2.119翻料气阀xj4q2.220压送轮气阀xj5q2.321液压换向阀xj6q2.422液压阀xj7q2.523液压阀xj8q2.624夹送辊变频器正转xj9q2.725夹送辊变频器反转xj10q3.026拉送小车变频器前进xj11q3.127拉送小车变频器后退xj12q3.228xj13q3.3292c5q3.4302c6q3.531小车夹钳指示灯sd1q3.632蜂鸣器fmq3.74.3.7 根据上述设计，对照主回路检查交流控制回路、plc控制回路、各种保护联锁电路、plc控制程序等，全部符合设计要求后，绘制出最终的电气原理图。4.4 plc控制程序设计4.4.1 程序设计。根据控制要求，建立2050mm金属棒材剥皮机系统控制流程图，表达出各控制对象的动作顺序，相互间的制约关系。在明确plc寄存器空间分配，确定专用寄存器的基础上，进行控制系统的程序设计，包括主程序编制、各功能子程序编制、其他辅助程序的编制等。4.4.2 系统静态调试。空载静态调试时，针对运行的程序检查硬件接口电路中各种逻辑关系是否正确，然后先调试子程序或功能模块程序，然后调试初始化程序，最后调试主程序。调试过程中尽量接近实际系统，并考虑到各种可能发生的情况，作反复调试，出现问题及时分析、调整程序或参数。4.4.3 系统动态调试及运行。在动态带负载状态下调试，密切观察系统的运行状态，采用先手动再自动的调试方法，逐步进行。遇到问题及时停机，分析产生问题的原因，提出解决问题的方法，同时做好详尽记录，以备分析和改进。4.4.4 2050mm金属棒材剥皮机系统plc控制程序如图6所示。图6 2050mm金属棒材剥皮机系统plc控制梯形图程序图62050mm金属棒材剥皮机系统plc控制梯形图程序（续1）图6 2050mm金属棒材剥皮机系统plc控制梯形图程序（续2）图6 2050mm金属棒材剥皮机系统plc控制梯形图程序