本文主要探討利用歐姆龍PLC產(chǎn)品解決方案，解決汽車行業(yè)沖壓生產(chǎn)線壓力機(jī)滑塊高度調(diào)整顯示的問題。
一、引言：
壓力機(jī)是汽車行業(yè)沖壓車間的關(guān)鍵設(shè)備，主要用于生產(chǎn)汽車白車身各種沖壓零部件。壓力機(jī)與模具配合完成汽車沖壓件的拉延、修邊的過程中，需要調(diào)整滑塊高度，適應(yīng)不同高度的模具，其調(diào)整精度和穩(wěn)定性直接影響汽車沖壓件的質(zhì)量。
二、應(yīng)用的主要工藝點(diǎn)及要解決的主要問題：
目前，某汽車公司沖壓四車間使用的小噸位壓力機(jī)的滑塊調(diào)整顯示表是機(jī)械式的，精度和穩(wěn)定性差，操作人員目視機(jī)械式顯示表不方便，容易讀出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，從而造成設(shè)備過載，引起設(shè)備故障和設(shè)備事故。而且壓力機(jī)上安裝有滑塊調(diào)整上下限位，如果壓力機(jī)單次運(yùn)行或寸動(dòng)，容易將限位開關(guān)打壞，上下限位開關(guān)起不到保護(hù)作用，容易引發(fā)安全事故。
三、應(yīng)用方案簡(jiǎn)介：
為解決上述問題，汽車行業(yè)普遍采用編碼器解決方案。此方案利用旋轉(zhuǎn)編碼器記錄滑塊高度，將信號(hào)送給歐姆龍PLC高速計(jì)數(shù)模塊，經(jīng)過歐姆龍PLC處理轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)值，然后顯示滑塊高度。編碼器方案的程序框圖見圖1。
圖1：編碼器方案的程序框圖
但是對(duì)比接近開關(guān)方案，編碼器方案的成本投入大，同時(shí)要求PLC能支持高速計(jì)數(shù)模塊，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境要求高。兩種方案的比較表見下表1。
表1：方案比較表
從上面的比較可以看出，接近開關(guān)方案比編碼器方案節(jié)省近7000元，而且安裝比較方便，對(duì)PLC系統(tǒng)的要求也低，還能達(dá)到規(guī)定的精度和穩(wěn)定性。
目前 ，我們采用的是接近開關(guān)方案。此方案通過接近開關(guān)檢測(cè)壓力機(jī)機(jī)械傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，將信號(hào)送到歐姆龍PLC，經(jīng)過內(nèi)部程序處理，輸出到歐姆龍PLC數(shù)字量輸出模塊，在BCD碼顯示器上顯示滑塊高度。接近開關(guān)方案的程序框圖見下圖2：
圖2：接近開關(guān)方案的程序框圖
接近開關(guān)方案的改造步驟如下：
1、利用壓力機(jī)設(shè)備上現(xiàn)有的接近開關(guān)，檢測(cè)滑塊調(diào)整機(jī)構(gòu)絲桿旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，將檢測(cè)到的圈數(shù)送入歐姆龍PLC。我們運(yùn)用歐姆龍PLC的特殊指令I(lǐng)NC和DEC，通過BCD遞增和遞減功能來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)，檢測(cè)圈數(shù)的加減。程序見下圖3。
圖3
2、利用游標(biāo)卡尺測(cè)量傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)滑塊實(shí)際移動(dòng)的距離，得出傳動(dòng)系數(shù)。反復(fù)測(cè)量幾次后求平均值，提高傳動(dòng)系數(shù)的計(jì)算精度。
3、經(jīng)過程序的運(yùn)算，將傳動(dòng)圈數(shù)乘以傳動(dòng)系數(shù)，就可以得出滑塊調(diào)整高度的當(dāng)前值，再通過歐姆龍PLC將數(shù)值以BCD碼的形式，在歐姆龍PLC的輸出模塊(OC222)， 以繼電器形式輸出。程序見下圖4。
在現(xiàn)場(chǎng)壓力機(jī)滑塊調(diào)整需要顯示四位數(shù)，我們?cè)跉W姆龍PLC(型號(hào)：CQM1H-CPU21)后面再加一個(gè)16點(diǎn)的輸出模塊(OC222)，用四個(gè)輸出點(diǎn)來顯示一位數(shù)字，就可以正常顯示這四位數(shù)。
圖4
4、為了提高檢測(cè)精度，需要在程序里做采取一些措施，防止錯(cuò)誤信號(hào)的輸入影響PLC的正常檢測(cè)，程序見下圖5。
圖5
5、同時(shí)需要在程序里設(shè)置上下軟限位來控制滑塊調(diào)整的行程，防止硬件限位不起作用而發(fā)生超行程現(xiàn)象。程序見下圖6。
圖6：上下軟限位程序
四、結(jié)束語
此方案在某汽車公司沖壓四車間應(yīng)用成功之后，迅速向沖壓二車間推廣，同樣也取得了成功，不僅解決了滑塊高度顯示的問題，也節(jié)省了改造成本。在某汽車公司新建的沖壓生產(chǎn)線，此方案可以作為標(biāo)準(zhǔn)解決方案應(yīng)用，從源頭解決類似問題。
（轉(zhuǎn)載）
