基于PLC的自动切割控制系统的设计

李瑞 张可菊

【摘要】本设计本文以欧姆龙CPM2A PLC为核心从硬件和软件两个方面进行控制系统设计，并以工业计算机显示终端控制系统，与其进行串行通信，完成自动切割控制写的设计过程。

【关键词】控制系统;终端控制;PLC

目前国内金属切割机的发展还不能满足工业生产的切割要求。很多公司需要切割的轧辊产品尺寸大，硬度高，所以针对这些特殊的切割要求，研究大型金属切割机具有很强的现实意义

1. 金属切割机的内部结构图

实际中，金属切割机结构复杂，结构上主要包括机体、传动装置、给进机构、夹具、冷却系统等。随着现代机械加工业地发展，对切割的质量、精度要求的不断提高，对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升。数控切割机的发展必须要适应现代机械加工业发展的要求。金属切割机的内部主要结构如图1所示。

2. 系统硬件总体结构

自动切割系统硬件结构图如图2所示。

3. 系统I＼O地址分配

切割机控制系统PLC的输出端口包括启动、直进切割、进三退一、Z向快进、Z向工进、Z向快退、Y向快退、Z向工退、停止，另外包括PLC的串行输出地址分配，对变频器进行控制。具体系统输入输出I＼O地址分配表见表1所示。

4. 自动切割系统直进切割流程图

其中直切是指在切割较薄的试验环时，砂轮片上下摆动直接进给，一次将工件切断。在切割过程中，悬臂带动砂轮片由上止点开始先快进，当接触到工件时变为慢速工进，匀速切割，切断工件后，自动复位。其直进切割控制动作流程如图3所示。

進三退一切割，启动后砂轮片开始下降，同时冷却系统开始冷却，能够防止砂轮片和被切割物体过热，砂轮片开始下降速度为高速，在靠近被切割物体时换为工进速度。进三退一梯形图如如4所示。

金属切割过程PLC程序共分为初始化、复位、运行状态选择、直进切割、进三退一切割等环节组成。

参考文献：

[1] 周坚.单片机轻松入门.北京航空航天大学出版社，2004年

[2] 尹耕钦，唐绪伟.PLC在供水系统中的应用.微计算机信息，2005年

作者简介：李瑞，1998年出生，男，满族，沈阳工学院，学生。张可菊（通讯作者），1978年5月出生，女，汉族，辽宁人，沈阳工学院，副教授。