海为PLC在卷板机中的应用设计

一、项目背景

卷板机(Rolling Machine)是对板材进行连续点弯曲的塑形机床，具有卷制O型、U型、多段R等不同形状板材的功能。在造船、化工、锅炉、水电、压力容器、航空、水电、装潢、金属等行业中，有着广泛的运用。

本卷板机通过液压缸内的液压油作用于活塞作垂直升降运动，通过主减速机的末级齿轮带动固定侧做旋转运动，为卷制板材提供扭矩。它主要生产O型管，生产出的O型管用于解决由于设备老旧、管理疏忽等造成的水电站涵洞漏水、垮坝等问题。施工时只需将O型管套进原有的涵洞管道，再进行混凝土、水泥砂浆回填即可，具有工程量小、工期短等优点。

二、选型及现场控制柜图

经过统计本次要求15 DI，11 DO，包含两路高速脉冲输入的PLC,因此选用海为的T32S0T的标准型主机，其产品参数如下所示：

图1  T32S0T功能参数

T32S0T具有16DI/16D0，满足现场需求还留有余量；主机自带的RS232和RS485通讯端口，RS232用来跟触摸屏通讯，RS485用来监控程序；自带的2路200K高速脉冲输入，接AB相编码器脉冲，用来调整两个棍轮的速度。下面是控制柜的现场图：

图2 控制柜内部图

图3 操作台 

三、卷板机原理及工艺流程

卷板是使板材通过旋转轴辊而弯曲成形的方法。规格平整的塑性金属板通过卷板机的三根工作辊(二根下辊为翻转侧、一根上辊为固定侧)之间，借助固定侧的下压及翻转侧的旋转运动，使金属板经过多道次连续弯曲（内层压缩变形，中层不变，外层拉伸变形），产生永久性的塑性变形，卷制成所需要的圆筒。产品的形成大体可分为以下4个步骤：

图4 卷板机原理示意图

1、预弯：卷板时平板两端各有一段长度由于接触不到固定侧而不发生弯曲，要形成一个完整的0型管，就必须要对这一部分做一个预先处理，使平板的前端呈弯曲状态。

2、对中：对中的目的是使工件母线与辊筒轴平行，防止产生扭斜。 

3、卷圆：卷圆是产品成形的主过程，分一次进给与多次进给两种，卷制厚板常用多次进给。

4、矫圆：矫圆的目的是尽可能使整圆曲率均匀一致，保证产品质量。

图5  卷制成型的O型管

图6  将缝隙焊接形成无缺口的O型管

四、部分程序及解析

使用HHSC指令测量翻转侧和固定侧的实时位置。

图7  高速计数部分程序

控制固定侧和翻转侧的运动卷制0型管，将翻转侧和固定侧的位置做减法 ，并且取绝对值，当绝对值大于2mm，则停下走得较快的电机。如果通道0大于通道1，则通道0停下；如果通道1大于通道0，则通道1停下；停下后，当走得慢的通道持续走动，脉冲数开始增加，直到两者的差值在0.1mm内，之前停下的那台又开启工作，如此循环往复完成O型管的卷制。   

图8  控制卷板机固定侧和旋转侧启停的部分程序