摘要：利用PLC控制技术，提出了一种基于PLC的双头倒角机电控系统设计，并给出了控制系统相应的控制原理以及实现方法，实际加工运行测试表明该倒角机运行情况良好，结构合理、加工可靠，维修简单，是一台满足生产线生产要求的理想加工设备。
关键词：钢管端面加工；倒角机；可编程控制器
钢管端面加工是钢管焊接成形的前序，倒角机是对钢管端面进行加工的机械，广泛应用于石油管道加工、城市地下管道铺设等。传统的双头倒角设备加工质量难以满足市场需求，而国外设备价格昂贵，设备周期长，因此对新型倒角机的研究具有很大的市场价值。PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、使用方便、编程简单等优点，在工业控制领域内得到广泛的应用。文章对PLC进行简要概述，详述了通过PLC对双头倒角机电控系统进行控制的原理及过程。
1 PLC概述
可编程逻辑控制器，是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是一种数字运算电子系统，专为工业环境生产应用而设计。
2 PLC控制的倒角机电控系统设计
在基于PLC的设计中，该机的结构组成部分包括：床身、动力头、卡紧机构、上下料机构、气液系统及电器控制系统（见图1）。有三种工作模式：手动、半自动、自动，PLC采用OMRON可编程控制器，系统结构简单，维护方便，智能化程度高。
动力头由电机、主轴、气液缸和刀盘组成，气液缸推动主轴实现轴向匀速进给和快退，电机驱动主轴旋转完成平端面和倒内外角。
上下料机构和卡紧机构组成一体，可自动完成工件的上下料及卡紧定位。
气液系统用压缩空气执行对工件的顶料、定位卡紧，并利用气液阻尼慢速推动主轴完成匀速进给。
床身为整个设备的基础，上镶有直线导轨，两动力头装于导轨上，根据工件的长度可轻便调整其间距并锁紧。
2.1 工艺过程
（1）顶料档前进，顶住所要加工的工件。
（2）支夹模配合顶料档，将工件送入加工位与静夹模合一，将工件夹紧。
（3）顶料档退回原位。
（4）左右两侧的刀盘旋着向内进给，将工件两端内角、外角、端头同时切削加工成形。
（5）左右两侧的刀盘旋着向外退回。
（6）动夹模退回原位，一个工件加工完成，工件自动落入接料槽。
2.2 主要技术参数及控制要求
2.2.1 技术参数
加工直径：Φ20-Φ80
加工长度：50-500
节拍：＜6S（Φ30*1标准管）
主轴转速：1420r/min1100r/min
电机：2。2KW*2（1420r/min）
2.2.2 控制要求
（1）倒角机的控制分为手动、半自动、自动三种工作模式。手动工作时，旋转对应的功能旋钮执行一个相应的动作。半自动工作时，按一次操作按钮连续完成上述工艺加工过程后自动停止，加工过程不循环。（2）顶料档的进、退是用双线圈的电磁阀控制的，当电磁阀的一个线圈通电时，顶料档前进；当另一个电磁阀线圈通电时，顶料档退回。（3）左、右刀盘的进给及动夹模的进给，都是由各自的单线圈的电磁阀通电来完成的。
2.3 双头倒角机功能图表的组成
根据工艺过程的控制要求，绘出功能表图。
2.4 操作面板布置及I/O分配
根据上述控制要求，操作面板上要设置：工作方式选择开关，分手动、半自动、自动三个档位。
一般输入点与输入信号、输出点输出控制是一一对应的。分配好后，按系统配置的通道与接点号，分配给每一个输入信号和输出信号，即进行编号。
2.5 电器元件的选择
2.5.1 低压断路器的选择
低压断路器也称为自动空气开关，主要用于低压电路中的配电或电动机的保护。
倒角机中我们选用的是小型空气断路器DZ-47/3P、15A，1个。
2.5.2 熔断器（FU）的选择
倒角机中，主电路是的熔断器型号为：RT18-32X、熔芯：16A。
控制电路中的熔断器型号为：RT18-32X、熔芯：6A。
2.5.3 交流接触器的选择
倒角机中，我们共采用了2个交流接触器，其型号是CJX2-1210、12A。
主回路的额定工作电压为AC380V；
控制回路工作电压为AC220V；
2.5.4 热继电器（FR）的选择
倒角机中，热继电器的型号为：JRS1，额定电流5A。
2.5.5 主令电器的选择
倒角机中，我们采用信号指示灯来显示控制系统的某些工作状态。其型号为：AD11-22AC220V。
安装时，在盘面上应标明其名称和功能。并在盘的背面标明其代号和顺序号。
2.5.6 指示灯的选择与安装
倒角机中，我们采用信号指示灯来显示控制系统的某些工作状态。其型号为：AD11-22AC220V。
安装时，在盘面上应标明其名称和功能。并在盘的背面标明其代号和顺序号。
3 结论
实际运行效果表明，该倒角机采用PLC控制，能够实现手动与自动化生产，大大提高了生产效率和产品的端面质量，并且维护、维护方便，智能化程度高，能够满足客户生产发展的需要，具有良好的市场前景。
参考文献：
[1]李晓丹.基于PLC控制的双头高效自动倒角机的系统设计[J].机床与液压2015（16）：19-21.
[2]吴岳敏，罗敏，雷钧等.倒角机的数控化改造[J].湖北汽车工业学院学报，2014（4）：47-50.
论文作者:罗春平
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
标签：工件论文; 加工论文; 倒角论文; 倒角机论文; 端面论文; 主轴论文; 工作论文; 《基层建设》2017年4期论文;