施耐德PLC系统升级应用

施耐德PLC

系统升级应用

李明江

东风模具冲压技术有限公司冲焊工厂湖北武汉430056

摘

要：东风模具冲压技术有限公司冲焊工厂焊二车间摇篮线一台冲孔机电气控制系统升级。该冲孔机为法国进口

设备，是为神龙公司发动机摇篮支架进行精密冲孔的专用设备，原电气系统使用的是施耐德90年代TSX4740PLC,该系统已停产无备件且故障率逐年上升，因此进行电气控制系统升级。升级选型采用施耐德电气基于全新UNITY平台的Modi-

conPremium新一代PLC,其全新的unity编程软件操作方便，功能强大，同时还提供集成的PLC仿真器，方便调试。

主题词：Unity

顺序控制

1控制系统升级方案及系统配置

电气控制系统升级方案确立时，考虑冲孔机

是进口专用设备，工件孔位的精度要求较高。原控制系统使用的是施耐德TSX47PLC，其应用程序对工件和工装夹具的保护设计比较复杂，故障诊断功能完备等综合因素。针对该冲孔机现状及选用的控制系统的稳定性、可靠性等原则，我们决定选用施耐德PremiumPLC，它具有TSX47PLC程序转换而开发的PL7转换器，可以将原有的PL7应用程序导入到UnityPro中，简化系统升级后应用程序的设计任务，其基本配置如下：

名称电源模块

型号

槽号

TSXPSY2600MUnityPremium57104MTSXDEY32D2KTSXDSY32T2KTSXDEY32D2KTSXDEY32D2KTSXDSY32T2K

012345

CPU模块离散量输入离散量输出离散量输入离散量输入离散量输出

1．控制系统选用施耐德电气基于全新Unity的

ModiconPremiumPLC,其全新的Unity软件是施耐

德电气核心产品，性能可靠，处理速度更快。最大可配置4个机架，机架配置可达32个插槽，512位离散量I/O通道，24位模拟量I/O通道，可以满足设备的全部需求。ModiconPremiumI/O架构可用于三种主要体系结构，以满足控制系统的要求:本地I/O、远程I/O和分布式I/O（DIO），本系统采用本地I/O结构。PLC系统配置如下：

2硬件配置确定后进行项目确定

通过UnityPro编程软件创建一个新项目冲孔

机，选择CPU类型UnityPremium57104M，在配置编辑器选择一个8槽位TSXRKY机架，选择模块进行配置，Premium系列是具有模块化的、可扩充的结构，并且所有的模块都能带电插拔，模块没有

Premium机架配置：TSXRKY8槽

作者简介：

李明江，男，1975年1月，2010年毕业于武汉纺织大学，大专，东风模具冲压技术有限公司冲焊工厂设备部，电气技术员，工程师。

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《装备维修技术》2011年第2期（总期第140期）槽位的限制。选择电源模块TSXPSY2600M定义在左边第一个插槽，CPU模块P57104M占用0槽，3个离散量输入TSXDEY32D2K放置在槽位1.3.4，离散量输出TSXDSY32T2K放置在槽位2及槽位

UnityPro源文件，源文件导入生成UnityPro文件，最后导入的文件由UnityPro进行分析，如果

转换出现错误，会在转换结束时自动打开输出窗口进行显示，点击输出窗口相应的行，直接访问需要修改的程序行，修改对应的转换错误。

冲孔机的电气原理是一种顺序控制，按照冲孔工艺预先规定的顺序，在外部输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动有序的进行工作。该设备自动工作方式下从（工件托架下降－前定位夹块压下－后定位夹块压下－前夹头上顶－后夹头上顶－冲台上升－小车前进－小车上定位销定位－紧固环上紧－冲头冲孔－吹气－冲头退回－排废料－紧固环松开－小车定位销退回－小车后退－冲台下降－后夹头退下－前夹头退下－后定位夹块松开－前定位夹块松开—工件托架上升），顺序动作共有22步。

下面就PL7转化升级后的UNITY冲孔机的工件托架控制程序举例说明：

5。

3.I/O对象定义

在输入输出模块中选择I/O类型后更新网格表，定义所有的I/O地址表并添加相应注释

如%I0.1.0（循环开始DEMANDEDEDEPART

CYCLE）。

4．应用程序的升级

UnityPro是用于ModiconPremiumPLC的通

用编程，调试和运行软件，在开发和兼容性上功能强大。为TSX47系列PLC程序转换而开发的PL7集成转化器，可以将原有的PL7应用程序导入到Uni-

tyPro中，直接应用转换后的程序，并且确保逻辑

的正确性。转换过程是自动的，完整的应用转换过程为转换－导入－分析，打开PL7源文件转换成

%M100%MW650.1%M101%I0.1.4%I0.1.5%MW600.1%MW550.1%M620%M621

:Vmauto:Cs070:Mvt_av:Mvt_rc:Cm070:Cp070:Ddelev

VALIDATIONMARCHEAUTOMATIQUE自动运行CSDESCENTEELEVATEUR托架下降条件MOUVEMENTAVANCE运动前进MOUVEMENTRECUL运动返回CMDESCENTEELEVATEUR托架下降CPDESCENTEELEVATEUR托架下降

DEMANDEDESCENTEELEVATEUR托架下降命令

:VmmanuVALIDATIONMARCHEMANUELLE允许手动运行

:DmelevDEMANDEMONTEEELEVATEUR托架上升命令

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%M620%M100%M101%I0.1.4%Q0.5.0%MW600.1%MW500.1

:DdelevDEMANDEDESCENTEELEVATEUR托架下降命令:VmautoVALIDATIONMARCHEAUTOMATIQUE自动运行:VmmanuVALIDATIONMARCHEMANUELLE允许手动运行:Mvt_avMOUVEMENTAVANCE运动前进:Ka070:Cm070:Av070

托架下降托架下降CM托架下降

%MW651.1%MW601.1%MW551.1%M621%M620

:Cs071:Cm071:Cp071

CSMONTEEEELEVATEUR托架上升CSCMMONTEEEELEVATEUR托架上升CMCPMONTEEEELEVATEUR

托架上升CP

:DmelevDEMANDEMONTEEELEVATEUR托架上升命令:DdelevDEMANDEDESCENTEELEVATEUR

托架下降命令

%MW501.1%Q0.5.1

:Rc071

：Ka071

CMMONTEEEELEVATEUR托架上升CMMONTEEEELEVATEUR托架上升

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《装备维修技术》2011年第2期（总期第140期）

此段程序使用置位复位指令的编程方式进行顺序控制，完成冲孔机的工件托架上升和下降的逻辑控制过程。

在自动运行方式下，托架下降条件满足时（冲头退回，小车后退，前定位夹松开，后定位夹松开，气阀已打开，安全门关闭等等转换条件%

出模块，在PLC输出后加一级24V中间继电器。

2．绘制好电路图后，我们根据绘制的电气控

制图，在电柜内合理分配各控制元件的位置。尽量做到布局整齐且方便接线，又要利于以后机床的维修方便。并通过施耐德的PHOENIX现场端子模块与机床众多的阀及检测开关连接，稳定可靠的保证冲孔时夹具各夹持机构的运行控制和检测，保障系统运行。

MW650.1导通），将托架下降命令内部位%M620置“1”，托架下降的同时将托架上升命令%M621复位，封锁托架上升逻辑，输出位动作%Q0.5.0动

作，托架下降。

在手动方式下，手动条件满足时通过输入位%I0.1.4运动前进也可实现托架的下降

托架上升是在上升条件满足时，将托架上升命令%M621置“1”，同时将托架下降命令内部位%

3．UnityPro编程软件提供了内置的PLC仿真

器，对升级后的应用程序可直接进行PLC仿真模式的操作，在用户程序中查找和记录错误，仿真操作确认无误后通过UNITY编程电缆将程序下载到

PLC中，联机进入标准模式进行系统调试。

M620置“0”，同时封锁托架下降逻辑信号。

这种顺序控制转换关系明确，互锁控制关系清晰，冲孔机每一步动作都对应一个这样的控制置位和复位的电路，可以有效避免冲孔的误动作。

3结束语

对单一专用设备PLC软硬件系统的升级更新

后，经过现场安装调试后运行情况良好，达到了预期目标，充分发挥了ModiconPremiumPLC电气控制性能稳定可靠，维护方便的优点，同时故障强度率有效降低。现在焊二摇篮总成的冲孔频次可达1件/分钟，能够高效的满足摇篮线高强度生产的需要，产生了良好的经济效益。

2电气安装及机床调试

1．电气图的绘制、电柜布局

根据冲孔机所需完成的功能及各动作的前提

及互锁关系，液压及润滑，冷却等状况的检测，我们绘制了机床外部电气控制图。在绘制中我们充分考虑到安全性，在一些电机输出前加上空气开关，并在一些重要的空气开关加上辅助触点，比如液压站电机、润滑电机等。另外，为保护PLC输

参考文献：

［1］施耐德电气高端自动化综合选型样本［2］UnityPro编程手册

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第35页）

3技术要点

1、根据上面的步骤将对正好的两段轴分层进

后上轧辊轴顺利的进行了安装，进过空运转和负荷试车完全满足设备使用要求。特别是经过5个月各种载荷的运行，状态良好，上轧辊轴没有发现异常，直至使用至今，检测达到良好，现继续使用中。

行焊接，同时在焊接的过程中添加不同的合金粉末，来达到设计的理论强度。

2、在焊接前为了防止变形较大，两段轴在对

正后应先焊上三条圆周上等分的加强筋。

3、焊接时最好两人分别从前后两个方向同时

进行，减少焊接变形。

5结束语

综上所述：以上可以看出，对于一些大型的轴

4、焊后进行正火处理，硬度达到HRC45-60。

类零件断裂后的修复完全可以采用熔敷焊的工艺达到修复的目的。此项技术不仅可以减少修理因等待备件的时间，而且可以大大降低维修费用，即降低生产成本，值得推广应用。

4应用效果

经过以上焊接、热处理、精加工等工序，8天之

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