一种新型经营用车体加工滚塑机控制系统及其实现方法与流程

文档序号：14662004发布日期：2018-06-12 18:16阅读：311来源：国知局

本发明涉及车辆工程技术与一体成型技术领域，尤其涉及一种滚塑机控制系统，具体是指一种新型经营用车体加工滚塑机控制系统及其实现方法。

背景技术：

目前，世界上的电动或燃油，乘用或商用车辆，绝大部分采用的是金属冲压骨架与钣金壳体焊接而成，先天存在了重量大、能耗高、生产门槛高、生产工艺复杂、使用材料需定制、模具开发周期长、费用贵等诸多问题。而低端类产品比如电动车、三轮车，简易四轮车等均存在安全性差、结构设计不合理，耐用性差，为了节省成本而缺少必要的防护功能，不能很好的保护驾驶员等，做为商用经营车辆不容易做到美观、功能性差，安全性以及保温方面也做得不够好。

目前的滚塑机控制系统人为控制因素较多,自动化程度低,在大型滚塑件的制备过程中,产品质量受人为因素影响较重。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种新型经营用车体加工滚塑机控制系统及其实现方法，车体加工自动化程度高，能够实现开机启动自检、生产全自动和关机自检，整个设备自动化程度高，人为控制因素少，产品质量得以保障。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种新型经营用车体加工滚塑机控制系统，所述滚塑机包括自转盘、旋转塔、公转臂、加热炉、散热设备，散热设备包括抽气风扇和风冷风扇，所述滚塑机控制系统用于控制自转盘、旋转塔、公转臂、加热炉、散热设备工作，滚塑机控制系统包括PLC和温度控制器。

进一步的，所述PLC的COM1脚连接有MV开关电源的0V，PLC的COM2脚、COM3脚、COM4脚连接交流220V的火线，PLC的Y0脚、Y1脚、Y2脚分别连接有指示灯一端，指示灯另一端连接MV开关电源的24V，此部分用于绿、黄、红三色灯的控制，PLC的型号为FX3GA-60MT，MV开关电源的型号为NES-100-24 24V；

所述PLC的Y4连接有交流接触器A一端，交流接触器A另一端接入交流220V的零线，交流接触器A用于控制旋转塔电机变频器；PLC的Y5连接有交流接触器B一端，交流接触器B另一端接入交流220V的零线，交流接触器B用于控制第一公转臂公转电机变频器；PLC的Y6连接有交流接触器C一端，交流接触器V另一端接入交流220V的零线，交流接触器C用于控制第二公转臂公转电机变频器；PLC的Y7连接有交流接触器D一端，交流接触器D另一端接入交流220V的零线，交流接触器D用于控制第三公转臂公转电机变频器；PLC的Y10连接有交流接触器E一端，交流接触器E另一端接入交流220V的零线，交流接触器E用于控制第一自转盘自转电机变频器；PLC的Y11连接有交流接触器F一端，交流接触器F另一端接入交流220V的零线，交流接触器F用于控制第二自转盘自转电机变频器；PLC的Y12连接有交流接触器G一端，交流接触器G另一端接入交流220V的零线，交流接触器G用于控制第三自转盘自转电机变频器；PLC的Y13连接有交流接触器H一端，交流接触器H另一端接入交流220V的零线，交流接触器H用于控制加热炉开关门电机变频器；PLC的Y14连接有交流接触器I一端，交流接触器I另一端接入交流220V的零线，交流接触器I用于控制加热炉电机变频器；PLC的Y15连接有交流接触器J一端，交流接触器J另一端接入交流220V的零线，交流接触器J用于控制燃烧加热设备开关；PLC的Y16连接有交流接触器K一端，交流接触器K另一端接入交流220V的零线，交流接触器K用于控制风冷风扇开关；PLC的Y17连接有交流接触器L一端，交流接触器L另一端接入交流220V的零线，交流接触器L用于控制抽气风扇开关。

进一步的，所述PLC的S/S 脚连接MV开关电源的24V，PLC的X00脚连接有绿色旋钮一端，绿色旋钮另一端连接MV开关电源的0V，按下绿色旋钮控制系统启动；PLC的X01脚连接有黄色按钮一端，黄色按钮另一端连接MV开关电源的0V，按下黄色旋钮控制系统暂停；PLC的X02脚连接有蓝色按钮一端，蓝色按钮另一端连接MV开关电源的0V，按下蓝色旋钮控制系统继续运行；PLC的X03脚连接有红色按钮一端，红色按钮另一端连接MV开关电源的0V，按下红色旋钮控制系统停止；PLC的X04脚连接有红色蘑菇头按钮一端，红色蘑菇头按钮另一端连接MV开关电源的0V，按下红色蘑菇头按钮控制系统急停；PLC的X05脚连接有白色按钮一端，白色按钮另一端连接MV开关电源的0V，按下白色旋钮控制系统复位。

进一步的，所述PLC的X06脚、X07脚、X10脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路机械行程开关与温度控制传感器配合使用；PLC的X11脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路机械行程开关与加热炉门开位置传感器配合使用；PLC的X12脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路此部分电路机械行程开关与加热炉门关位置传感器配合使用；PLC的X13脚、X14脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V；PLC的X15脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路机械行程开关与旋转塔位置传感器配合使用；PLC的X16脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路机械行程开关与加热炉前进到位位置传感器配合使用；PLC的X17脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路机械行程开关与加热炉后退到位位置传感器配合使用；PLC的X20脚连接有安全钥匙一端，安全钥匙另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路控制系统的安全钥匙。

进一步的，所述温度控制器的型号为E5CC-RX2ASM-800，温度控制器的3脚、4脚、5脚连接有铂电阻，铂电阻的型号为PT100，温度控制器的6脚、7脚连接PLC，温度控制器的9脚、10脚连接有空开漏保开关，空开漏保开关连接有总电源开关，总电源开关连接AC220V。

进一步的，一种新型经营用车体加工滚塑机控制系统的实现方法，所述实现方法包括开机启动自检控制方法、生产全自动控制方法和关机自检控制方法。

进一步的，所述开机启动自检控制方法包括以下步骤：

步骤S101，设备总电源接通，合上隔离开关通电，设备进入自检，完成后进入步骤S102；

步骤S102，自检程序设定，传感器开始工作，完成后进入步骤S103和步骤S104；

步骤S103，自检完毕后，各部位机态正常，人员都在安全区域，设备准备就绪，进入步骤S105和步骤S110；

步骤S105，三色灯中黄灯亮，提示设备操作人员设备准备就绪；

步骤S104，自检完毕后，发现设备存在问题，设备未准备就绪，完成后进入步骤S106和步骤S107；

步骤S106，三色灯中红灯亮，提示设备操作人员设备还未准备就绪；

步骤S107，在HMI上输出报警信息，完成后进入步骤S108；

步骤S108，人工判断存在问题，并解除原因，完成后进入步骤S109；

步骤S109，按下复位按钮，设备各组件复位，完成后进入步骤S110；

步骤S110，当复位完成后，在触摸屏上显示系统复位完毕，输出设备正常，系统待机。

进一步的，所述生产全自动控制方法包括以下步骤：

步骤S201，输入生产产品的工艺参数，通过在触摸上设定，完成后进入步骤S202和步骤S203；

步骤S202，总控制器PLC自动读取输入变量；

步骤S203，将模具装入设备的自转盘，调配好重心后，按下启动按钮，完成后进入步骤S204、步骤S205、步骤S206；

步骤S204，启动按钮按下后，设备指示灯变成间歇绿色；

步骤S205，公转臂电机启动，完成后进入步骤S207；

步骤S206，自转盘电机启动，完成后进入步骤S207；

步骤S207，当到达设定转速后，加热炉门打开，完成后进入步骤S208；

步骤S208，加热炉门开位置传感器检测到两边加热炉炉门开启到位，旋转塔转动一个工位，旋转塔旋转到位，完成后进入步骤S209；

步骤S209，加热炉前进到位，模具不动，加热炉移到模具周围，完成后进入步骤S210；

步骤S210，加热炉前进到位位置传感器检测到加热炉移动到位后，机械式行程开关控制关闭加热炉门，完成后进入步骤S211；

进一步的，所述生产全自动控制方法还包括以下步骤：

步骤S211，加热炉后退到位位置传感器检测到两边炉门都关上后，加热炉内点火，并开始加热，全程温度由炉内温度传感器检测，使用PT100铂电阻和OMRON E5CZ温控器进行检测，将检测的温度反馈给温度控制模块，温度控制模块通过PID控制器控制加热间歇，完成加热循环后进入步骤S213；

步骤S213，加热炉内关火，温度控制模块通过PID控制器控制关火间歇，完成关火循环后进入步骤S214；

步骤S214，打开炉门，加热炉门开位置传感器检测到两边炉门完打开后，加热炉后退，完成后进入步骤S215；

步骤S215，加热炉后退到位后，由人工进入二次投料，然后根据制程设定时间与工艺重复步骤S210至步骤S214的循环，完成后进入步骤S216；

步骤S216，当加热炉后退到位后，旋转塔旋转到风扇工位，完成后进入步骤S217；

步骤S217，打开风冷风扇，完成后进入步骤S218；

步骤S218，根据风冷制程设计时间与工艺将模具冷却到90度，公转臂电机停止，并将自转盘旋转到水平位置，同时自转盘电机停止，总控制器PLC输出安全锁定，进入下一个循环。

进一步的，所述关机自检控制方法包括以下步骤：

步骤S301，生产完后，按下停止按钮，完成后进入步骤S302；

步骤S302，检测各类传感器的位置，完成后进入步骤S303和步骤S305；

步骤S303，检测到各类传感器处于安全位置，完成后进入步骤S304；

步骤S304，总控制器PLC断开所有输出并关机；

步骤S305，检测到各类传感器处于非安全位置，完成后进入步骤S306和步骤S307；

步骤S307，三色灯中黄灯亮，提示操作员；

步骤S306，设备继续运转至完成循环后，自动运行到安全位置，完成后进入步骤S304。

本发明所述的技术方案具有以下有益效果：

1、设备由原来的半自动化升级为全PLC自动化控制。

2、设备实现触摸屏（HMI）操作，可视化界面，通过菜单方式，可为每种零件单独制定生产工艺时间及速度，使用菜单系统最多可存储256种产品的制程，自动控制根据每种零件的工艺要求，在生产时，由人工根据产品零件的编号，在触摸屏上选择相对应的菜单即可实现制造过程自动控制。

3、设备预留了PLC自带Ethernet接口，Ethernet接口可过局域网连接到公司ERP服务器，由服务器提供API接口，由EPR服务提供商提供通讯协议，通过PLC访问随取和写入字段与ERP进行交互，Ethernet接口方便接入ERP系统，近行订单式生产，并可将实时状态通过网关上传到ERP，并最终将状态显示到管理人员手机APP中，方便管理。

4、设备在程序中设计了安全逻辑，对于设备自动运行时的失误操作以及组件失效能自动识别，以停机并输出三色灯报警及HMI中显示报警原因。

5、控制系统使用PLC的温度模块，同时配合OMRON的E5CZ温度控制器，使用分布在作业空间内的多组进口PT100铂电阻探头，实现模拟量的信号输入，进行PID控制，通过高频采样周期使用微积分方式式进行温度调节，能精确控制流程中的温度，保证产品不同批次的质量稳定。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例中新型经营用车体加工滚塑机的结构示意图；

图2为本发明实施例中新型经营用车体加工滚塑机控制系统的实现方法中开机启动自检控制方法的流程图；

图3为本发明实施例中新型经营用车体加工滚塑机控制系统的实现方法中开机启动自检控制方法的流程图；

图4为本发明实施例中新型经营用车体加工滚塑机控制系统的实现方法中开机启动自检控制方法的流程图；

图5为本发明实施例中控制系统的PLC控制图；

图6为本发明实施例中控制系统的温度模块控制图。

具体实施方式

实施例，如图1至图6所示，一种新型经营用车体加工滚塑机控制系统，所述滚塑机包括自转盘、旋转塔、公转臂、加热炉、散热设备，旋转塔通过公转臂连接自转盘，散热设备包括抽气风扇和风冷风扇，自转盘上的模具进入加热炉内进行加热，自转盘上的模具加热后进入散热设备进行散热，公转臂和自转盘数量均为三个。

所述新型经营用车体加工滚塑机控制系统包括PLC、MV开关电源，PLC的型号为FX3GA-60MT，MV开关电源的型号为NES-100-24 24V，PLC的COM1脚连接MV开关电源的0V，PLC的COM2脚、COM3脚、COM4脚连接交流220V的火线，PLC的Y0脚、Y1脚、Y2脚分别连接有指示灯一端，指示灯另一端连接MV开关电源的24V，此部分用于绿、黄、红三色灯的控制。

所述PLC的S/S 脚连接MV开关电源的24V，PLC的X00脚连接有绿色旋钮一端，绿色旋钮另一端连接MV开关电源的0V，按下绿色旋钮控制系统启动；PLC的X01脚连接有黄色按钮一端，黄色按钮另一端连接MV开关电源的0V，按下黄色旋钮控制系统暂停；PLC的X02脚连接有蓝色按钮一端，蓝色按钮另一端连接MV开关电源的0V，按下蓝色旋钮控制系统继续运行；PLC的X03脚连接有红色按钮一端，红色按钮另一端连接MV开关电源的0V，按下红色旋钮控制系统停止；PLC的X04脚连接有红色蘑菇头按钮一端，红色蘑菇头按钮另一端连接MV开关电源的0V，按下红色蘑菇头按钮控制系统急停；PLC的X05脚连接有白色按钮一端，白色按钮另一端连接MV开关电源的0V，按下白色旋钮控制系统复位。

所述PLC的X06脚、X07脚、X10脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路机械行程开关与温度控制传感器配合使用；PLC的X11脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路机械行程开关与加热炉门开位置传感器配合使用；PLC的X12脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路此部分电路机械行程开关与加热炉门关位置传感器配合使用；PLC的X13脚、X14脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V；PLC的X15脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路机械行程开关与旋转塔位置传感器配合使用；PLC的X16脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路机械行程开关与加热炉前进到位位置传感器配合使用；PLC的X17脚连接有机械行程开关一端，机械行程开关另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路机械行程开关与加热炉后退到位位置传感器配合使用；PLC的X20脚连接有安全钥匙一端，安全钥匙另一端连接MV开关电源的0V，此部分电路控制系统的安全钥匙。

所述机械行程开关的信号为OMRON D4C-1201。

所述控制系统还包括温度控制器，温度控制器的型号为E5CC-RX2ASM-800，温度控制器的3脚、4脚、5脚连接有铂电阻，铂电阻的型号为PT100，温度控制器的6脚、7脚连接PLC，温度控制器的9脚、10脚连接有空开漏保开关，空开漏保开关连接有总电源开关，总电源开关连接AC220V。

一种新型经营用车体加工滚塑机控制系统的实现方法包括开机启动自检控制方法、生产全自动控制方法和关机自检控制方法。

所述开机启动自检控制方法包括以下步骤：