چگونه سیستم کنترل پرس آهنگری قالب گرم را برنامه ریزی کنیم؟

به عنوان یک تامین کننده پرس فورج داغ، نقش مهمی را که یک سیستم کنترل خوب برنامه ریزی شده در عملکرد و کارایی این ماشین های قدرتمند ایفا می کند، درک می کنم. در این وبلاگ، من شما را در فرآیند برنامه نویسی سیستم کنترل پرس فورج داغ راهنمایی خواهم کرد.

آشنایی با اصول سیستم کنترل پرس آهنگری قالب داغ

قبل از پرداختن به برنامه نویسی، داشتن درک کامل از اجزای اصلی سیستم کنترل پرس فورج داغ ضروری است. سیستم کنترل مغز پرس است که وظیفه هماهنگی عملکردهای مختلف مکانیکی، هیدرولیکی و الکتریکی را بر عهده دارد. اجزای اصلی شامل سنسورها، محرک‌ها، کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) و رابط انسان و ماشین (HMI) است.

سنسورها برای اندازه گیری پارامترهای مختلف مانند نیرو، موقعیت، دما و فشار استفاده می شوند. به عنوان مثال، لودسل ها می توانند نیروی اعمال شده در طول فرآیند آهنگری را اندازه گیری کنند، در حالی که سنسورهای موقعیت، محل قوچ را تعیین می کنند. از طرف دیگر عملگرها دستگاه هایی هستند که بر اساس سیگنال های کنترلی اقداماتی را انجام می دهند. سیلندرهای هیدرولیک و شیرهای الکترومغناطیسی محرک‌های رایج در پرس‌های فورج داغ هستند.

PLC قلب سیستم کنترل است. ورودی را از حسگرها دریافت می کند، داده ها را طبق منطق از پیش برنامه ریزی شده پردازش می کند و سپس سیگنال های خروجی را به محرک ها ارسال می کند. HMI یک رابط برای تعامل اپراتورها با مطبوعات فراهم می کند. آنها می توانند پارامترها را تنظیم کنند، روند را نظارت کنند و مشکلات را از طریق HMI عیب یابی کنند.

مرحله 1: تعریف الزامات

اولین گام در برنامه نویسی سیستم کنترل پرس فورج داغ، تعریف دقیق الزامات است. این امر مستلزم مشورت با کاربران نهایی، مانند مغازه‌های آهنگری یا تولیدکنندگان، برای درک نیازهای خاص آنها است. ملاحظات شامل نوع آهنگری که باید تولید شود (به عنوان مثال، قطعات خودرو، قطعات هوافضا)، حجم تولید، و دقت مورد نیاز است.

به عنوان مثال، اگر قرار است از پرس برای تولید قطعات کوچک خودرو با حجم بالا استفاده شود، سرعت و تکرارپذیری از عوامل بسیار مهم خواهد بود. از سوی دیگر، اگر برای ساخت قطعات بزرگ و با دقت بالا در هوافضا باشد، دقت و کنترل نیرو از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود.

مرحله 2: انتخاب PLC و نرم افزار مناسب

پس از تعریف الزامات، مرحله بعدی انتخاب PLC و نرم افزار برنامه نویسی مناسب است. هنگام انتخاب PLC باید عواملی مانند قدرت پردازش، ظرفیت ورودی/خروجی (I/O) و قابلیت های ارتباطی در نظر گرفته شود.

برای پرس های فورج قالب داغ، معمولاً به یک PLC با سرعت پردازش بالا و تعداد زیادی نقطه ورودی/خروجی نیاز است. برندهای معروف PLC در زمینه اتوماسیون صنعتی عبارتند از زیمنس، آلن - بردلی و میتسوبیشی.

نرم افزار برنامه نویسی باید کاربر پسند باشد و از زبان برنامه نویسی متناسب با نیاز شما پشتیبانی کند. رایج ترین زبان های برنامه نویسی برای PLC ها عبارتند از: منطق نردبانی، نمودار بلوک تابع (FBD)، متن ساختاریافته (ST) و نمودار تابع ترتیبی (SFC). منطق نردبانی به دلیل سادگی و شباهت به نمودارهای مدارهای الکتریکی سنتی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.

مرحله 3: طراحی منطق کنترل

پس از انتخاب PLC و نرم افزار، نوبت به طراحی منطق کنترل می رسد. این بخش اصلی برنامه نویسی سیستم کنترل است. منطق کنترل باید بتواند تمام جنبه های فرآیند آهنگری، از راه اندازی اولیه تا عملیات آهنگری نهایی را مدیریت کند.

راه اندازی اولیه

مرحله راه‌اندازی اولیه شامل وظایفی مانند تست‌های خودکار، کالیبراسیون موقعیت مکانی رم و تنظیم پارامترهای اولیه برای فرآیند آهنگری است. به عنوان مثال، PLC می تواند وضعیت تمام سنسورها و محرک ها را در حین خودآزمایی روشن، بررسی کند. اگر هر گونه عیبی شناسایی شود، می تواند یک سیگنال هشدار به HMI ارسال کند.

چرخه آهنگری

چرخه آهنگری شامل چندین مرحله است، از جمله بستن قالب، اعمال نیروی آهنگری، نگه داشتن نیرو برای مدت معین و سپس باز کردن قالب. PLC نیاز به کنترل دقیق حرکت قوچ و فشار اعمال شده توسط سیستم هیدرولیک دارد.

برای اطمینان از کیفیت آهنگری، منطق کنترل باید شامل اینترلاک های ایمنی نیز باشد. به عنوان مثال، در صورتی که قالب به درستی بسته نشده باشد، قوچ نباید شروع به حرکت کند و اگر نیرو از حد از پیش تعریف شده فراتر رفت، فشار هیدرولیک باید فوراً آزاد شود.

مرحله 4: یکپارچه سازی HMI

HMI بخش مهمی از سیستم کنترل است زیرا به اپراتورها اجازه می دهد تا به راحتی با مطبوعات تعامل داشته باشند. HMI باید طوری طراحی شود که اطلاعات بلادرنگ در مورد فرآیند آهنگری، مانند نیروی فعلی، موقعیت و دما را نمایش دهد. همچنین باید راهی برای اپراتورها برای تنظیم پارامترها و شروع یا توقف فرآیند فراهم کند.

هنگام ادغام HMI با PLC، باید پروتکل های ارتباطی ایجاد شود. پروتکل های ارتباطی رایج عبارتند از Modbus، Profibus و Ethernet/IP. این پروتکل ها انتقال داده های قابل اعتماد بین HMI و PLC را تضمین می کنند.

مرحله 5: تست و اشکال زدایی

پس از برنامه نویسی سیستم کنترل، انجام آزمایش و اشکال زدایی کامل بسیار مهم است. تست را می توان به تست آفلاین و تست آنلاین تقسیم کرد.

در طول تست آفلاین، برنامه PLC را می توان با استفاده از نرم افزار برنامه نویسی شبیه سازی کرد. این به شما امکان می دهد تا منطق برنامه را بدون اجرای مطبوعات بررسی کنید. همچنین می توانید ورودی های شبیه سازی شده را از حسگرها تزریق کنید تا ببینید برنامه چگونه پاسخ می دهد.

آزمایش آنلاین شامل اجرای مطبوعات با سیستم کنترل برنامه ریزی شده است. این آزمون نهایی برای اطمینان از اینکه مطبوعات طبق انتظار عمل می کنند است. هر مشکلی که در طول آزمایش شناسایی شود، مانند فعال کردن نادرست رم یا خوانش نادرست حسگر، باید به سرعت رفع اشکال و رفع شود.

مرحله 6: تعمیر و نگهداری و ارتقاء

هنگامی که سیستم کنترل راه اندازی شد، برای اطمینان از قابلیت اطمینان آن، تعمیر و نگهداری منظم مورد نیاز است. این شامل بررسی سنسورها و محرک ها برای عملکرد مناسب، به روز رسانی سیستم عامل PLC و تهیه نسخه پشتیبان از برنامه کنترل است.

با گذشت زمان، با تغییر نیازهای تولید یا در دسترس قرار گرفتن فناوری‌های جدید، سیستم کنترل ممکن است نیاز به ارتقا داشته باشد. به عنوان مثال، ممکن است بخواهید حسگرهای جدیدی برای اندازه گیری پارامترهای اضافی یا بهبود قابلیت های ارتباطی PLC اضافه کنید.

نتیجه گیری

برنامه نویسی سیستم کنترل پرس فورج قالب داغ یک کار پیچیده اما پر ارزش است. با دنبال کردن مراحل ذکر شده در بالا، می توانید اطمینان حاصل کنید که پرس به طور کارآمد، ایمن کار می کند و آهنگری با کیفیت بالا تولید می کند.

ما به عنوان تامین کننده پرس فورج داغ، طیف گسترده ای از راه حل ها را ارائه می دهیمپرس آهنگری سری HFP/HGP. تیم مجرب ما می تواند به شما در برنامه نویسی و بهینه سازی سیستم کنترل پرس آهنگری شما برای رفع نیازهای خاص شما کمک کند. اگر علاقه مند به خرید پرس فورج قالب داغ هستید یا برای برنامه ریزی سیستم کنترل به کمک نیاز دارید، لطفاً برای مشاوره دقیق با ما تماس بگیرید.

مراجع

• "اتوماسیون صنعتی: اصول و کاربردها" نوشته دیوید ای بل
• "کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی: اصول و کاربردها" نوشته Michael J. Tomczyk
• کتابچه راهنمای فنی سازندگان عمده PLC مانند زیمنس، آلن - بردلی و میتسوبیشی.