2 液壓板料折彎機介紹
2．1 液壓板料折彎機設(shè)備結(jié)構(gòu)
　　液壓板料折彎機設(shè)備外形見圖1，其結(jié)構(gòu)主要由機架、腳踏開關(guān)、折彎角度定位機構(gòu)、水平擋料定位機構(gòu)、下壓折彎機構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)等組成。

圖1 設(shè)備外形                                       圖2 機械結(jié)構(gòu)圖

　　折彎角度定位機構(gòu)由伺服電機和鏈條傳動機構(gòu)組成，可根據(jù)設(shè)定的折彎角度微調(diào)或自動進行高度調(diào)整，保證了高度定位的精度。水平擋料機構(gòu)由伺服電機和絲杠傳動機構(gòu)組成，進行折彎工件的寬度定位，可微調(diào)定位也可自動定位，連續(xù)折彎中可進行多工步自動選擇，依次實現(xiàn)對多個位置的定位折彎。下壓折彎有液壓機構(gòu)執(zhí)行，配合腳踏開關(guān)可進行點動、單次和連續(xù)三種工況。
2.2 液壓板料折彎機工作過程
　　折彎機工作過程可分為點動、單次和連續(xù)三種工作方式。
　　點動：選擇點動操作檔位，踩下腳踏慢進，下壓折彎機構(gòu)自動下壓，碰下行程開關(guān)停止下壓；下壓過程松腳踏慢進，停在當(dāng)前運行位置；下壓過程踩下腳踏回程，下壓折彎機構(gòu)自動回程，碰上行程停止回程；回程過程松開腳踏回程，停在當(dāng)前回程位置。
　　單次：設(shè)定保壓時間，卸壓時間，水平擋料進、退距離，調(diào)整好水平擋料位置；選擇單次操作檔位，下壓折彎機構(gòu)不在上行程開關(guān)位，首先自動回上行程開關(guān)位；踩下腳踏慢進，下壓折彎機構(gòu)自動下壓；碰下行程開關(guān)時，水平擋料機構(gòu)后退設(shè)定距離，同時自動進行保壓；保壓時間到自動進行卸壓，卸壓時間到下壓折彎機構(gòu)自動回程，同時水平擋料機構(gòu)自動前進設(shè)定距離；碰上行程開關(guān)，單次折彎動作結(jié)束。
　　連續(xù)（工步）：
　　（1）設(shè)定保壓時間，卸壓時間，水平擋料進退距離，調(diào)整好水平擋料位置；
　?。?）設(shè)定工步數(shù)以及每個工步的擋料位置、折彎張數(shù)；
　　（3）選擇連續(xù)操作檔位，下壓折彎機構(gòu)不在上行程開關(guān)位首先自動回上行程開關(guān)位；踩下腳踏慢進，下壓折彎機構(gòu)自動下壓；碰下行程開關(guān)時，水平擋料機構(gòu)后退設(shè)定距離，同時自動進行保壓；保壓時間到自動進行卸壓，卸壓時間到下壓折彎機構(gòu)自動回程，同時水平擋料機構(gòu)自動前進設(shè)定距離；碰上行程開關(guān)，一次折彎動作結(jié)束，進行下一次折彎。
　?。?）當(dāng)前工步折彎次數(shù)完成，碰上行程開關(guān)，水平擋料位置自動進行調(diào)整，進入下一工步折彎動作。
　?。?）所有工步動作完成，碰上行程開關(guān)，連續(xù)折彎動作結(jié)束。

圖3 工步工作流程圖

3監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
　　液壓板料折彎機控制系統(tǒng)由控制部分、驅(qū)動部分和監(jiān)控部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。
3．1 PLC介紹
3.1.1 PLC工作原理
　　PLC工作方式又掃描方式和中斷方式，所謂掃描方式是周而復(fù)始的執(zhí)行一系列任務(wù)。任務(wù)循環(huán)執(zhí)行一次稱為一個掃描周期，其掃描的工作過程如下：
　?。?）讀輸入：將物理輸入點上的狀態(tài)復(fù)制到輸入過程映像寄存器中。
　?。?）執(zhí)行邏輯控制程序：執(zhí)行程序指令并將數(shù)據(jù)存儲在變量存儲區(qū)中。
　?。?）處理通訊請求：即執(zhí)行通訊任務(wù)。
　?。?）執(zhí)行CPU自診斷：檢測固件、程序存儲器和擴展模塊是否工作正常。
　?。?）寫輸出：在輸出過程映像寄存器中存儲的數(shù)據(jù)被復(fù)制到物理輸出點。
　　中斷方式是指當(dāng)中斷事件發(fā)生時則立即執(zhí)行一次相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，不受掃描周期的影響，響應(yīng)速度快，從而進一步提高了PLC控制的可靠性。中斷事件不發(fā)生時，不掃描中斷服務(wù)程序，這樣可以節(jié)約掃描時間，減少掃描周期。
3.1.2 PLC特點
　?。?）PLC邏輯判斷和控制能力強，抗干擾能力強，可靠性好。PLC從硬件上采用隔離、濾波措施有效地抑制和消除了干擾。
　?。?）擴展性和柔性好，且可移植性好，在不改變硬件的情況下，只改變軟件的程序就可以實現(xiàn)不同的功能。
　?。?）編程語言豐富，可以采用不同語言編寫程序，® LM系列PLC支持6種編程語言，包括：梯形圖（LD）、指令表（IL）、結(jié)構(gòu)化文本（ST）、功能塊圖（FBD）、順序功能圖（SFC）和連續(xù)功能圖（SFC）。給編寫程序帶來很大方便。
3．2 監(jiān)控系統(tǒng)方案
　　監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)功能主要是：（1）控制參數(shù)的設(shè)置；（2） 狀態(tài)和數(shù)據(jù)顯示；（3） 液壓板料折彎機控制。本系統(tǒng)采用主、從站方式，通過MODBUS標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實現(xiàn)該監(jiān)控系統(tǒng)的通訊功能，其中主站選用和利時觸摸屏?？紤]到控制系統(tǒng)的安全性和抗干擾性要求，結(jié)合PLC的特點，該系統(tǒng)控制部分采用PLC控制。從站選用LM系列PLC。其結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

圖4 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.3 控制系統(tǒng)硬件
3.3.1 PLC選型
　　本系統(tǒng)采用 LM系列專用高速運動控制模塊LM3106A控制。LM3106A是專為實現(xiàn)高速運動控制而設(shè)計的模塊，主要用于實現(xiàn)步進或伺服電機的定位控制。
　　LM3106A本體集成14通道24VDC輸入， 10通道晶體管輸出，其輸出有2個公共端， 輸出通道采用5-24VDC驅(qū)動電源供電，具有兩路高速輸出，可做PWM(100KHz)或PTO(50KHz)使用，另外，還可以通過RS-232通訊口與和利時觸摸屏進行通訊。
　　表1為控制系統(tǒng)的I/O配置。
　　表1 系統(tǒng)I/O分配表

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