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【兴迪源机械】西门子S7-1500PLC在3000T内高压设备中的应用

2021-07-23
摘要:西门子S7-1500PLC在3000T内高压设备中的应用 内高压成形是近年发展起来的一种加工空心构件的先进制造技术,适用于制造汽车、航空航天等行业中使用的各类轻体构件和复杂管件,用其制造的零件具有质量轻、刚性好、精度高等特点。为实现这种先进的制造技术和成形工艺,对控制系统提出了较高的要求。 我司自主 […]
西门子S7-1500PLC在3000T内高压设备中的应用

内高压成形是近年发展起来的一种加工空心构件的先进制造技术,适用于制造汽车、航空航天等行业中使用的各类轻体构件和复杂管件,用其制造的零件具有质量轻、刚性好、精度高等特点。为实现这种先进的制造技术和成形工艺,对控制系统提出了较高的要求。
我司自主研发、制造、生产的3000T内高压成形设备采用德国西门子S7-1500大型PLC作为核心控制系统,利用其强大的数据采集、运算处理、闭环控制等功能,设计出了满足各种复杂异形截面管件成形工艺所需的控制程序,使我司的内高压成形设备在汽车轻量化、航空航天领域得到了广泛的应用,提升了行业的制造水平。
下面整理了利用西门子S7-1500控制系统,实现内高压成形工艺的设计思想和理念,如有不正确的地方,欢迎各位朋友指正!
首先带大家认识下我司具有自主知识产权,独立研发、制造、生产的3000T内高压成形设备。(如下图)

西门子控制系统(如下图)

控制系统的设计包含两大部分:硬件选型和软件开发
硬件选型:
根据设备设计和技术需求,进行硬件选型,如上图所示。主要有下列模块:
● 电源模块
● CPU模块
● 信号模块
● 接口模块
● 模拟量模块
● 工艺模块
● 通讯模块
软件开发:
根据工艺需求,利用西门子博图软件特点,进行程序设计,本系统开发平台为TIA Portal V16。
首先进行设备组态(如下图)

然后进行程序结构化设计(如下图)
● 函数块

● 数据块

● 程序结构

● 程序块

用内高压成形技术制造变径管的一个主要特点是通过轴向补料可以减少成型区壁厚减薄和提高膨胀率,因此轴向进给的控制对管件的最终成形效果起着决定性的因素。
西门子S7-1500系统具有强大的PID闭环控制功能,通过工艺对象组态,根据工况选择PID工艺控制方式,设置PID参数,调用PID指令,可实现对轴向进给的精确控制。
下面以轴向进给控制为例,介绍西门子S7-1500在3000T内高压成形设备中的应用。

●建立PID参数块

● PID组态

● 程序

● 调试

● 定位曲线1

● 定位曲线2

通过以上两个曲线可以看出,轴向进给最终可以实现精确定位。说明通过计算,设计合理的PID参数,经程序进行PID运算后,可以得到理想的轴向进给路径。根据工艺设计合适的加载路径后,轴向进给的重复定位精度可以控制在0.01mm范围内。
以上是结合西门子S7-1500系统在我司3000T内高压成形设备上轴向进给控制的应用,对该设备控制系统的设计思想和设计理念做了简单介绍,该系统设计理念先进,控制精度高,满足各种工艺需求,可以实现各种轴线为二维或三维曲线的异型截面空心零件的整体成形。

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