27.5MN铝挤压机电气控制系统

27.5MN铝挤压机电气控制系统

尹升旭

（太重（天津）滨海重型机械有限公司天津300457）

摘要：本文简单介绍了铝挤压机的组成部分，着重阐述以SIEMENSS7-400系列PLC构成的自控系统中的硬件构成、控制对象、程序设计以及工艺流程。对电机启停控制程序进行了详细介绍。

关键词：铝挤压机；PLC；工艺流程；程序设计

铝挤压技术、挤压设备已经有近100年的发展历程了，出现了德国的西马克，德马克，日本的宇部兴业等知名公司。我国企业的发展也令人瞩目，出现了太原重型机械集团有限公司（简称太重），沈阳重型机器厂，上海重型机械厂，西安重型机械研究所等，对挤压机的发展和进步都起了重要的推动作用。本文主要介绍了27.5MN的铝挤压机的电气控制系统，控制采用西门子S7-400系列PLC。

1、铝挤压机工艺流程介绍

铝挤压机生产工艺如图1所示。启动控制泵电机和辅助泵电机，这两个泵启动后才有阀块动作的控制油和主泵偏角动作的控制油可以控制机械机构的各个动作，当压力达到额定压力值后顺序启动主泵，按下自动启动按钮后机构自动执行各个动作。

2、电气硬件控制介绍

27.5MN卧式单动短行程前上料挤压机采用PLC与计算机两级控制，使挤压机的速度、位置和压力得到精准的控制，所采用的主要技术集中体现了当代挤压机的发展趋势和现金技术水平。本系统由1个S7-400主站（采用CPU416-2DP，用于具有对编程、处理速度和通信

有额外要求的中型设备），8个ET200M站，1个WAGO站，1个S120站构成系统。STEP7硬件组态如图2所示。

3、程序设计

本系统采用STEP7组态编程，根据铝挤压机工艺流程控制分别有压力、位置、速度和挤压筒温度的控制系统，分别为不同的控制编写相应的FC（功能Function）、FB（功能块FunctionBlock）、DB（数据块DataBlock）等，由于系统比较庞大和复杂，这里不一一详细介绍编程细节，只对电机启停控制的程序予以具体说明。

本系统中所有电机的程序类似，这里写出一段，其他程序以此类推。程序如图3所示。

其中M5.0是电机启动的中间变量，当该变量通电时，M5.1（电机停止命令）没有得电，并且M3.3（电机工作正常）得电的情况下，Q1.2（电机启动，并且Q1.2命令自保，只有在电机停止命令或者电机工作不正常时断开），电机启动的同时，延时接通定时器开始计时，在5s内如果电机启动命令发出而电机运行接触器的辅助出头没有闭合，表明电机有故障，马上停机，如果辅助出头闭合，M5.0（电机启动指示灯）灯开始常亮。

4、结论

在27.5MN铝挤压机中通过PLC控制系统实现了设备的连锁启停、报警等一系列功能。该控制系统从试机成功运行至今，机器实际运行稳定，自动化率高，所挤压出的铝型材表面及内部质量都满足工艺要求。实践证明，PLC功能强，抗干扰性能好，工作寿命长，可靠性好，非常适合用来完成铝型材挤压加工的自动化控制，也检验了该系统设计的合理合理性，在提高铝型材产量和挤压机作业率，也同时改善了工作环境和减轻了劳动强度，为生产提供了强有力的技术保障。对于当前越来越庞大和复杂的自动化控制系统是一种非常好的解决方案。

参考文献：

[1]廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].2版.北京：机械工业出版社，2008

[2]魏军.金属挤压机[M].北京：化学工业出版社，2006