西门子S7-200SMART在石材桥切机上的应用.docx

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西门子S7-200SMART

在石材桥切机上的应用

□修方加青岛环海时代科技有限公司

近几年随着建筑业的兴起，石材加工设备也随着新技术的出现不断得到不断发展，其加工工艺也得到不断改进。目前，石材机械种类繁多，在加工阶段有切机、磨机、钻机等多种机型，其中切机又有沙锯、圆盘锯、框架锯等多种锯型，而桥切机是其中一种非常典型的设备，应用非常广泛。

随着石材行业的不断升级，石材加工设备的电控系统也从简单的电气控制向PLC和数控方向发展。本项目采用PLC控制来实现设备的高效率、精密化和自动化。该桥切机的控制难点在于车架行走的精度。该方案通过多段速及高速计数光栅尺的脉冲予以实现控制精度小于0.1mm,可直线切割各类瓷砖，墙砖、地砖、立体砖、陶瓷板、玻化瓷制砖以及平板玻璃等。

图1桥切机外观图

工艺原理

桥切机由刀架、横梁、旋转台组成：刀架包括液压系统、锯旋转电机、刀架平移电机和皮带组成；横梁包括平移电机、

开始

开始

车架前后运动

刀架左右运动

单层

刀架上下运动

应骗

男榨

刀架上升

到位，

车架移动

刀架返回到右侧

切割情况

未完成

完成情况

刀架上升

到位

车架移动

完成

切割情况

车架返回

结束

手自动选择

自动

未完成

完成

刀架返回到右侧

刀架切割运动

切割方式

刀架下降

未完成

手动

完成

分层

图2桥切工艺流程图

胶带、光栅尺构成；旋转台是液压旋转平台，可以带动石料完成360°旋转和升降功能，旋转台系统控制是由自身的液压系统和机械机构完成旋转 定位，由外部电气手动控制升降及旋转动作。系统的工艺流程如图2所示。

方案选型

该设备的IO点数为48,其中30DI、18DO、需要高速计数功能。对于CPU的处理速度要求较高，同时对一些数据参数需要掉电保持，方案要经济可靠。对于以上需求，选型时选用S7-200SMARTPLC。S7-200SMARTCPU处理速度0.15μs,直接提供60/O的CPU本体，支持4路高速计数，在不需要电池的情况下即可实现数据永久保持，操作方便。

设备编程与调试

本系统主要用到了PLC的Modbus通讯，高速计数等功能。在Modbus通讯中，PLC作为从站，直接在程序库中调用两条指令即可实现功能，使用方便。

S7-200SMART通过软件向导可轻松组态高速计数功能，组态完成后只需调用对组态生成的初始化子程序，即可直接对计数地址进行编程应用。本系统中采用在横梁上安装光栅尺，通过AB相光栅传感器把信号接入S7-200SMART,通过高速计数器指令对传感器的脉冲信号进行计数根据脉冲数和距离的对应关系计算出横梁行走距离。

对于横梁行走变频器速度的控

表1电控系统配置

名称

订货号

描述

数量

S7-200SMART

6ES7288-1SR60-0AAO

36路DI,24路DO,4路高速计数

1

V20

6SL3210-5BE21-5

1.5kW,支持多段速

2

信捷文本

OP320-A-S

支持与S7-200SMART串口通讯

1

表2PLCI/O点表

PLC输入

功能

PLC输出

功能

10.0

编码器A

Q0.0

油泵启动

10.1

编码器B

Q0.1

机头二段速

10.3

上限行程

Q0.2

机头正转

10.4

下限行程

Q0.3

机头翻转

10.5

右限行程

Q0.4

主机启动

10.6

左限行程

Q0.5

10.7

前限行程

Q0.6

横梁编码器切换

11.0

后限行程

Q0.7

刀架上升

I1.1

Q1.0

刀架下降

11.2

Q1.1

翻板上

I1.3

转台到位

Q1.2

翻板下

11.4

暂停

Q1.4

11.5

自动

Q1.5

横梁前行

11.6

主机启动

Q1.6

横梁后行

11.7

主机停止

Q1.7

12.0

机头上升

Q2.0

反转慢速

12.1

机头下降

Q2.1

横梁二段速

I2.2

机头右行

Q2.2

12.3

机头左行

Q2.3

转台慢速

12.4

横梁前行

Q2.4

转台反转

12.5

横梁后行

Q2.5

转台正转

12.6

前后前

Q2.6

12.7

前后后

Q2.7

油缸定位

13.0

转台翻版接近

13.1

分层

13.3

上翻板

13.4

下翻板

13.5

台面左转

13.6

台面右转

13.7

台面停止

14.1

清尺

14.2

转台到位接近开关

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