自动控制技术在抛丸机中应用

摘要：叙述抛丸机组的工艺流程和技术参数，介绍PLC控制系统的具体功能，该控制系统投入运行后，效果良好。
关键词：PLC;变频器；网格技术；抛丸机；自动控制

1工艺简介
抛丸机组主要包括抛丸机辊道及上压辊、4台与水平线成45°交错布置的抛丸机、2台螺旋收丸机、2台丸料提升机、1套给丸阀门控制机构，以及丸料的净化及除尘设备等。抛丸机布置如图1所示，圆棒材经过抛丸机组后，可将其表而的氧化铁皮清除掉。
图1 抛丸机布置示意图
当棒材通过抛丸机组时，通过四个象限处的抛丸机组喷抛丸料，给棒材表而进行抛光。经抛丸后的丸料及杂物，靠自重落入卜部的丸糟中，并通过螺旋收丸机，将料送到丸料提升机的地坑里，丸料经提升机皮带上的刮斗提升到机组的上方，并卸到固定的接丸斜板上流入分选筛。筛子将大的氧化铁皮及其杂物筛选出来，并人工定期排放。其丸料及粉尘从筛子上落卜。在此处，由于抽风机的作用，将丸料中的碎丸粒子粉尘随风带走。正常丸料又回到丸料仓内。抛丸后棒材表而的质量达到Asg 2.5 ~3.0*，设备噪音较大不超过85 dB。
2控制系统
2.1 HMI功能
在现场操作箱上，安装了西门子OP3操作而板，通过Profibus- Dp通讯线与S7- 300 PLC连接。在操作而板上，设定棒材的直径、传输辊道的线速度、棒材的长度、还可以监控通讯状态。
2.2 PLC功能
PLC采用西门子S7- 300，这套系统具有就地与远程、自动与手动功能。
自动过程*先，1#抛丸机起动，经过Y/△运行后，延时5 s, 2#抛丸机起动，Y/△运行后，再延时Ss，以此类推，3#, 4#抛丸机起动，在4台抛丸机运行后，再依次分别起动2台螺旋收丸机和2台丸料提升机。这样起动可以避免对电网的冲击。
手动过程可以通过操作箱上的按钮，分别控制4台抛丸机起动、停止，2台螺旋收丸机和提升机的起动、停止。
设备启动联锁在设备两侧各有一个检修门，任何一侧门没有关上的话，4台抛丸机组无法起动。或者，当设备运行时，打开任何一侧门时，4台抛丸机将停止工作，起到安全防护作用。
2.3棒材传输系统
抛丸机辊道由5台电机组成，采用欧陆变频器控制，变频器的给定由PLC程序计算，控制电机转速，速度的大小由操作而板设定。根据工艺要求，不同粗细的棒材，速度各不相同。
在对Φ16到Φ35 mm之间的棒材进行抛丸处理时，3个上压辊起作用，目的是防止细棒材在辊道上打滑。3个压力辊由抛丸机入口光电编码器和3#辊道上的编码器控制。通过PLC程序运算、判断，当棒材运行到1#与2#辊道之间时，1#上压辊压卜;当运行到2#与3#辊道之间时，2#上压辊压卜;当运行4#与5w辊道之间时，3#上压辊压卜;当棒材离开设备时，3个上压辊全部抬起。

2.4丸料给定系统
在操作箱上有一个刻度盘，刻度从0%一100%，用来控制气动比例阀开口的大小。调整进入4台抛丸机的丸料数量，不同粗细的棒材，丸料的数量不同。同时，也考虑抛丸处理后的棒材表而的粗糙度，如果达不到要求，加大丸料数月目。
3运行效果及改进
西门子操作而板oP3属于早期产品，画而采集故障点少，功能也少。建议采用功能强大的西门子oP系列操作而板，把抛丸机组设备如抛丸机、提升机、收丸机、辊道和丸料控制等各检测点的状态，采集到操作而板里。当某一检测点出现故障时，在操作画而上显示相应的信息，这样，便于操作工处理故障，提高设备作业率。

该设备在运行初期，两个检修门的开关接点接触不好，操作电源无法合闸。开关采用EVCHNER型号安全开关，采用线圈吸合带动机构，去控制一组常开和常闭接点。由于采取了这种传动机构，经常出现安全开关在得电时，常开接点闭不上的现象，即机构处在中间状态无法启动抛丸机组。后来，我们采用了国产普通型行程开关，在检修门上焊一块角铁，当检修门关闭后，让角铁触动行程开关机构，去控制一组常开和常闭接点，改装后效果很好。

抛丸机组自投入运行一年多来，整个PLC控制系统运行稳定、可靠。

4结语

抛丸机自投入运行以来，PLC控制系统运行稳定，减轻了工人的劳动强度，为企业实现现代化大生产提供保证。但系统也有不完善的地方，如操作而板报警尚不够方便，这有待于我们在今后工作中逐步完善，使系统功能更加强大。