1 引言

卷板機(jī)（Rolling Machine）是對板料進(jìn)行連續(xù)點彎曲的塑形機(jī)床，具有卷制O型、U型、多段R等不同的形狀。為上調(diào)式對稱式三輥卷板機(jī)，可將金屬板材卷成圓形、弧形和一定范圍內(nèi)的錐形工件，本機(jī)種兩下輥為主動輥，上輥為從動輥。它廣泛使用于造船、鍋爐、航空、水電、化工、金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)械制造行業(yè)。

適合用于金屬板材的彎曲變形，可卷制圓形，弧形和一定范圍內(nèi)的錐形工件，并有板材端部預(yù)彎功能，本機(jī)型兩個下輥為主動輥可水平移動，上輥為從動輥可上下移動，移動方式有機(jī)械式和液壓式，傳動軸均采用萬向連軸器連接。

2 設(shè)備控制工藝介紹

三輥卷板機(jī)有機(jī)械式和液壓式。液壓式三輥對稱卷板機(jī)主要特點：該機(jī)上輥可以垂直升降，垂直升降的液壓傳動，通過液壓缸內(nèi)的液壓油作用活塞桿而獲得；下輥作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，通過減速機(jī)輸出齒輪嚙合，為卷板提供扭矩，下輥下部有托輥，并可調(diào)節(jié)。上輥呈鼓形狀，提高制品的直線度，適用于超長規(guī)格各種截面形狀罐。

液壓式三輥卷板機(jī)完成卷板動作過程中全部采用液壓傳動，PLC 輸出動作去控制液壓氣缸動作。上輥位置反饋有編碼器計數(shù)，計數(shù)的數(shù)值反映移動的位置。并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到觸摸屏上等。上輥的位置精準(zhǔn)度取決于編碼器的反饋精度和動作氣缸的速度。

3 系統(tǒng)設(shè)計

液壓式三輥卷板機(jī)系統(tǒng)一般由以PLC為核心的控制機(jī)柜、位置反饋傳感器、動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、動力傳動裝置和觸摸屏組成，系統(tǒng)裝置如圖2-1所示。卷板機(jī)控制柜里配置有PLC、相序保護(hù)器、跳閘繼電器、熱繼等。每一路輸入、輸出通道都有與之相對應(yīng)的指示燈，可以檢查某一通道的動作情況，且系統(tǒng)具有在線試驗功能。

圖 2-1  液壓式三輥卷板機(jī)系統(tǒng)組成

由于系統(tǒng)對位置精度要求特別高，對計數(shù)的精準(zhǔn)性有一定的要求，和利時LM3108可以接受單相計數(shù)器：3點，100KHz 和兩相計數(shù)器：2點，100KHz 。所以液壓式三輥卷板機(jī)采用和利時公司高性價比的LM系列PLC，由于LM3108有24DI和16DO。由CPU模塊完成所有輸入信號的邏輯處理和輸出信號的邏輯控制，從硬件和軟件上實現(xiàn)了上輥位置的精確控制，硬件結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。

圖 2-2  液壓式三輥卷板機(jī)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖

以基本配置的液壓式三輥卷板機(jī)與基于LM3108為列，輸入輸出信號清單如下：

表  3-1 輸入輸出信號清單

4  應(yīng)用特點

基于LM系列PLC的液壓式三輥卷板機(jī)系統(tǒng)具有如下特點：

◆ 準(zhǔn)確性及可靠性

準(zhǔn)確性、可靠性是液壓式三輥卷板機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵，本系統(tǒng)采用了LM 3108 PLC運(yùn)行方式，LM配置高性能的工業(yè)級處理器，具有納秒級的處理速度以及大容量的內(nèi)存，可使液壓式三輥卷板機(jī)保護(hù)邏輯程序準(zhǔn)確、快速地執(zhí)行，這在硬件上也大大保證了系統(tǒng)的高可靠性。確保整套裝置在任何情況下，都能正確可靠地實現(xiàn)液壓系統(tǒng)跳閘功能。以往裝置中重點關(guān)注的液壓“拒跳”或“誤跳”的情況，可在程序設(shè)計過程中得到充分合理的處理，這在技術(shù)上保證了系統(tǒng)的高可靠性。

◆ 系統(tǒng)功能強(qiáng)

由于LM系列PLC體積小，集成化程度高，運(yùn)算速度快，邏輯控制容量大，所以整套程序中除了狀態(tài)報警、遮斷停機(jī)等常規(guī)功能外，還可進(jìn)行在線試驗功能。該功能的作用在于機(jī)組正常運(yùn)行時， 檢查壓力開關(guān)、電磁閥等外圍元器件的狀態(tài)，提高整套裝置的自身安全系數(shù)。

增加卷板機(jī)首出原因記憶功能，幫助運(yùn)行人員在第一時間知道停機(jī)的第一起因，避免了以往或者顯示面板上有多項報警指示，分析不出第一起因，或者隨著現(xiàn)場情況的瞬息變換，指示燈的熄滅，也找不到第一起因。同時，該功能的存在也為事故追憶系統(tǒng)（SOE）的記錄提供了驗證手段。該功能可通過程序編寫完成，不需要增加任何硬件設(shè)備，而且完全應(yīng)用編程技巧。在沒有發(fā)生停機(jī)條件時，該功能不需要執(zhí)行，不占用系統(tǒng)監(jiān)測的時間，使系統(tǒng)的監(jiān)測、停機(jī)功能得到最大程度的實現(xiàn)。