周亭亭，毛以芳

气压减振器六工位气孔加工装置控制系统研究

周亭亭，毛以芳

（成都工业职业技术学院，四川 成都 610213）

本课题根据气压减振器公司要求，研究一套气压减振器六工位气孔加工装置。根据加工装置功能的需要，选择使用西门子公司的S7-200系列的PLC进行研究控制，然后对控制系统进行硬件、软件选型和程序编写，通过实际工作调试，使控制系统正常运行，最后投入实际生产。

S7-200PLC；控制系统；调试

1 引言

目前国内外汽车上使用最多的减振器是液压减振器，它的加工制作的自动化程度很高，但是价格比较昂贵。本课题研究一套气压减振器六工位气孔加工装置，该系统是PLC控制，通过硬件、软件设计，连接电路。它的优点在于缩短气压减振器的生产周期，提高作业效率、提升产品质量，降低劳动强度。

2 气压减振器六工位气孔加工装置方案设计

六工位气孔加工装置的研究目的是加工气压减振器的进出气孔。模型如下：

图1 三维模型

六工位气孔加工装置的工艺流程如图：

图2 流程图

机械装置由一个正六边形支撑台架和台架上六个工架组成，完成减振器气孔加工。减振器缸套稳固在夹装结构上，然后进行电焊焊接、铣刀铣削、钻床铰孔、螺纹加工，减振器缸套长度不一样，缸套上面气孔的位子，但是工序都是相同的，全部工艺流程是自动化。都是由三相异步电机驱动六个工位旋转，进行单个工序工作。

3 硬件选型

控制系统设计的重要部分是硬件设计，它也是做好控制系统的前提和保障[1]。

3.1 PLC的选择

根据装置需求，选用了西门子的S7-200系列PLC，CPU224 DC/DC/DC和EM22316I/16O模块。实物图如图3所示：

图3 S7-200CPU 224CPU+ EM223模块

3.2 电磁阀和电磁开关的选择

电磁阀在工业中起到调整速度、控制流量和改变方向等作用[2] 。装配中的电磁开关的用处是检测气缸的位置。如图4所示：

图4 电磁开关

3.3 气动系统选定

本装置气缸有电磁开关，用来检测和控制气缸状态[3]。由于本六工位气孔加工装置电机工作时的力和转矩小，而且工作条件比较简单，所以选择气动系统可以达成装置要求。

3.4 控制面板

本系统根据使用和运行要求，选择昆仑通态的MCGS嵌入式一体化触摸屏——TPC7062TX文本显示器，此触摸屏画面直观，性能满足要求。

4 软件设计

4.1 I/O元件及控制功能

气压减振器六工位气孔加工装置有5个气缸，必须提供10个电磁开关来接收气缸位置信息。此系统中有五个电机，需要七个输出端口，3个检测工件的位置，需要接近开关。功能表如图5所示。

图5 功能表

4.2 电气原理图

根据功能表，六工位气孔加工装置电气原理图如图6所示。电机电路图如图7所示。

图6 电气原理图

图7 主电路

4.3 PLC程序流程图

实验台运行之前进行检查，检查实验台稳定与否、气管完好与否、电机能否启动等设备问题。启动实验台，进行作业，缸套在夹取装置上，自动夹起缸套。工位工作依次电焊焊接、铣刀铣削、钻床铰孔、螺纹加工、拿下缸套，循环工作，完成气压减振器气孔的加工。20s的停滞时间再进行循环加工。

图8 加工工序流程图

4.4 PLC程序

本研究系统程序包括控制系统的启动停止、电机的启动停止等。

图9 部分程序

4.5 触摸屏面板设计

本实验台由触控面板和控制器相连，接管触控面板信息、处理信息、完成加工[4]。启动进入控制桌面：

（1）通过触摸屏对装置进行启停、急停等操作；

（2）触摸屏控制电磁阀，控制气缸的位置和电机的工作情况。

5 调试

按下自动按钮，六工位气孔加工装置自动工作。自动运行工作不加入缸套，调速电机转动，带动转盘，空运行。1号气缸松开夹具，2号气缸复位，放入工件，气缸定位、夹取工件，凸焊电机焊凸点，打磨凸焊点，进行钻孔，攻丝，最后焊接。

根据实际情况，改正程序，满足需求，最后投入实际生产。调试图如图10所示：

图10 装置调试

6 结论

依据气压减振器制造公司需求，研究一套气压减振器六工位气孔加工装置。根据加工装置功能要求，选择PLC控制，对装置进行硬件选型、软件设计、程序编写、实际调试、修改程序、验证程序，让系统正常运行，最后投入实际生产。

[1] 陈林.基于环境激励的车辆系统工作模态试验分析[J].噪声与振动控制,2008.06.

[2] 杨曦.现代实用气动技术[M].机械工业出版社.2008.

[3] 张新.减振器底阀自动装配机的设计研究[D].辽宁工业大学,2015.

[4] 王伟.镶件给料机械手的PLC控制系统设计[D].苏州大学,2009 (S1).

Research of Six-position Blowhole Processing Control System for Pneumatic Shock Absorber

Zhou Tingting, Mao Yifang

( Chengdu Vocational and Technical College of Industry, Sichuan Chengdu 610213）

According to the requirements of pressure absorber company, a set of six position stoma processing equipment for pressure absorber is studied. According to the needs of the processing equipment, S7-200 PLC is selected for research and control, and then the hardware and software selection and programming of the control system are carried out. Through the actual work debugging, the control system can run normally and finally put into actual production.

S7-200PLC; Control system; Debugging

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.02.047

U466

B

1671-7988(2021)02-146-03

U466

B

1671-7988(2021)02-146-03

周亭亭，就职于成都工业职业技术学院。