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基于PLC的传统冲压机床自动化改造的研究

发表时间：2020/11/26 来源：《基层建设》2020年第22期作者：李磊贾建勇刘存王晓茜

[导读] 摘要：在我国经济发展的历史过程中，制造业和工业的发展为我国的经济发展做出了重要的贡献，为此已经建立了完善的制造业工业体系。

        北方工程设计研究院有限公司河北石家庄 050000
        摘要：在我国经济发展的历史过程中，制造业和工业的发展为我国的经济发展做出了重要的贡献，为此已经建立了完善的制造业工业体系。但是由于在生产过程中存在自动化程度低和工作环境境差的问题，就要求我们必须设计一种更为方便的控制系统。针对在普通冲压机床中存在的耗时费力的问题，以及威胁到操作工人的人身安全问题对传统冲压机床进行改造。通过利用PLC和触摸屏人机交互技术进行自动化控制，从而将这种控制系统运用于工业建设过程中。这样不仅可以提高冲压机床的生产效率，而且也可以保证产品的质量，而且操作工人的人身安全也得到了极大的保证，降低了生产成本，提高了企业的生产效率，这也是机床在未来发展的趋势。
        关键词：传统冲压机床；PLC；自动化；改造
        1 基于PLC的传统冲压机床自动化改造概述
        1.1 传统冲压机床
        在20世纪90年代之前，我国的生产机床一般会采用机电控制。但是在使用传统的机电对生产过程进行控制时，往往会使用大量的中间继电器、时间继电器，为此就会导致控制的触点非常多，从而会使整个控制系统容易发生故障，而且安全性也比较差。整个控制过程接线情况复杂，所以会对后期的检修工作造成阻碍。为了提高机床的控制效果，降低故障的发生概率，使机床的工作效率提高，我们就必须对传统冲压机床进行改造。
        1.2 基于PLC的自动化改造
        PLC改造它是利用PLC系统来替代原有的机电控制系统，但是对于整个机床的操作方式加工工艺并不会做出变动，只是提高整个控制系统的可靠性。利用PLC系统，可以改变传统机床中钢度低，抗震性差的缺点，而且由于PLC价格在不断的降低，对传统冲压机床进行自动化改造的成本也就越来越低。而且，利用PLC系统替代原有的控制系统之后，生产过程中发生故障的概率也降低了，从而也降低了后期的维修成本，提高了企业的经济效益。为此对传统冲压机床进行自动化改造，已经成为了一种必然的趋势。
        2 PLC的选择依据
        由于PLC系统的成本越来越低廉，就会导致PLC的类型越来越多。我们就必须根据改造传统冲压机床的要求，以PLC的功能、I/O点数、存储容量来选择PLC的型号。一般要充分考虑其安全性能、维修方法，以及性能价格比的因素，综合选择PLC型号。PLC的输入输出点数必须根据机床的输入输出设备来决定，一般来说它的点数应该大于输入输出设备点数。选择PLC型号的存储容量时，与机床设备相比一定要有一定的冗余量。PLC输出口的输出形式较多，一般有交流直流，以及晶体管输出设备。当对传统冲压机床进行改造时，要考虑他们各自的特点，从而来选择PLC的型号。
        3 基于PLC对传统冲压机床进行改造的原则
        3.1 满足生产过程的控制要求
        对于被控设备和生产过程一定要发挥PLC的功能，满足他们的控制要求，这是我们在改造传统冲压机床的首要原则，也是最重要的一个原则。这就要求相关的设计人员在对传统冲压机床进行改造时，一定要深入控制现场，对控制现场展开调查研究，收集现场的资料和相关数据信息，同时要与现场的工程技术人员和操作人员共同配合，从而来设计一个控制方案，解决在改造过程中的重点问题和疑难问题，促进生产过程向自动化方向发展。
        3.2 系统要符合简单经济的要求
        当满足控制要求之后，改造之后的控制系统一定要具备操作简单、成本低廉的特点，确保这个系统在使用的过程中以及后期维修过程中，都比较方便。通过对传统冲压机床进行改造，不仅能够提高工程设备的工作效率，而且也可以提升整个行业的经济效应和社会效应。但是在改造过程中，由于投入了相关的技术以及人员，而且对于设备的维需要一定的运行资本，为此会增减改造成本。所以就要求我们在设计控制系统时，一定要满足简单经济的要求。确保控制系统的使用成本和维护成本都比较低，不可以盲目追求自动化和高指标。

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        3.3 保证控制系统工作安全可靠
        基于PLC对传统冲压机床进行改造后，一定要保持其控制系统能够长期、安全、可靠、稳定运行。这就要求在整个系统过程中对于元器件的选择，以及软件编程都必须进行综合的考虑，从而来确保控制系统的安全性、可靠性、稳定性，提升控制系统的自动化水平。
        3.4 要适应发展的需要
        因为我国的科学技术在不断发展，对于控制系统以及冲压机床的生产要求也在不断的变化，为此当利用PLC对传统冲压机床进行改造时，要充分考虑到今后控制系统可能出现的变化，从而就要求控制系统的设计要适应发展的需要。
        4 改造流程
        4.1 确定改造对象
        在对传统冲压机床进行改造时，一定要明确需要控制的任务和需要改造的要求，对整个工艺过程和各种空间之间的关系，必须深入了解。从而来分析如何对他们展开有效的控制，为此来改造现有机床的控制系统。在控制系统要求得到满足的前提下，确保系统的简单经济性，使控制系统能够最大程度的投入生产过程中。
        4.2 制定改造方案
        当运用PLC对传统冲压机床进行改造时，要选择可靠的PLC型号，PLC的特点和应用要符合控制系统的要求。对于PLC的功能要进行充分的了解，这要就求一定要对整个过程中输入输出点数的总需要量进行准确的统计。
        4.3 进行硬件软件设计
        帮我们选择好PLC的型号时，对它的性能要进行充分的检测。根据生产提供的资料以及实际控制需求，综合考虑，从而对对PLC进行编程，对外部的电流进行改造.为此就必须进行用户程序编写。在编写过程中，可以借鉴原有的传统冲压机床的控制原理图，也可以根据现在的控制要求，按照相应的指令和规范，采取灵活的方法对PLC进行程序设计。程序设计一定要满足简单低价的原则，而且设计好的程序要输入PLC进行仔细的检查和验证，而且要经过模拟调试，观察它们之间的变化以及逻辑是否能够达到控制要求。当发现存在问题，一定要及时修改或调整程序。
        4.4 进行现场运行调试
        当模拟调试合格之后，我们必须将PLC与现场的设备进行连接。这就要求在进行现场调试工作之前，必须对PLC系统以及现场设备进行检查，要确保它的电源、接地线、设备连接线都处于正确无误的情况下，才能开展工作。而且对于PLC与现场设备必须进行反复的调试，对于存在的问题，现场必须立即解决。如果在调试过程中发现不能够达到相应的指标，为此就必须对硬件和软件进行调整。一般可以通过修改用户程序来达到调整的目的。当发现PLC在运行一段时间之后，整个控制系统能够正常运作。为此就可以将这个程序存入我们的存储器中，中以及要做好备份。而且对于利用PLC进行传统冲压机床改造过程中，所用到的所有技术资料要进行整理归档。
        结语
        科学技术的发展会导致传统机床不能够满足当前生产的需求，为就必须利用PLC对传统冲压机床进行改造。通过对PLC的了解，以及基于PLC改造的原则进行分析，从而来确定整个改造流程。对于PLC的选型以及改造原则和改造流程进行综合的分析了解，制定一套完整的改造方案。通过对传统冲压机床的改造，能够使工业的生产效率提高，而且能够帮助他们与各个行业有机结合，推动工业的自动化发展。基于PLC对传统冲压机床进行改造之后，整个控制系统操作简单、成本较低，以及后期需要的维护成本也较低。这就可以使工业生产高度自动化，从而降低了我们的劳动成本以及人力资源的使用，使人力资源的利用率提高，促进工业生产的自动化发展。
        参考文献：
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