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机床与液压:基于LabVIEW和S7-300 PLC的液压机监控系统设计

2022-04-01
摘要: 本文作者应用OPC技术将LabVIEW与S7—300PLC下位机进行数据通信,对冲压过程中压力、冲压速度、位置等状态参数进行实时监测,达到成形过程数据的完整采集、曲线显示,对速度以及压力工艺参数进行实时控制,这样就可以对整个液压系统进行监控。

  【作 者】王乐平;张春

  【前 言】

  在汽车行业中,各种汽车表面覆盖件都是具有一定拉深深度或复杂形状的零件,运用传统的恒速、定压边力的冲压工艺成形软钢材料并不会有很大难度,但是高强度板成形或者铝合金、镁合金等材料成形时易破裂、起皱、并出现回弹量大等缺陷,尤其是对于成形性相对较差的新材料会表现更为显著[1]。冲压成形过程中,对零件最主要的影响因素是压边力以及冲压速度两个工艺参数心[2],在冲压工艺实验研究中如能实时监控冲压过程中的压力及冲压速度的状态信息,则对冲压成形工艺研究以及最佳冲压工艺参数确定具有重要意义。

  本文作者应用OPC技术将LabVIEW与S7—300PLC下位机进行数据通信,对冲压过程中压力、冲压速度、位置等状态参数进行实时监测,达到成形过程数据的完整采集、曲线显示,对速度以及压力工艺参数进行实时控制,这样就可以对整个液压系统进行监控。

  【摘 要】塑性加工过程中对各种成形参数进行实时记录和监控,对冲锻工艺的研究以及成形数值模拟时各阶段参数对比有着重要的意义。运用图形化编程语言LabVIEW作为上位机软件开发工具,利用计算机的强大计算功能和良好的交互性能,与西门子S7-300 PLC及其采集模块相结合构建监控系统,无需配置采集板卡即可实现对冲压工艺状态信息的实时监控。运用OPC技术实现了Lab VIEW与PLC的通信,实现了运用上位机对液压机冲压试验过程的实时监控。实际运行结果证明:该系统运行稳定可靠,能够对液压机的位置、速度、压力等数据进行实时采集、监控、数据导出记录以及系统报警等任务。

  【结 论】

  (1)在工控机上利用LabVIEw作为上位机监控软件,通过在LabVIEw中输入冲压工艺参数并以PLC为控制核心,对液压机进行实时监控以及数据采集与导出。监控系统的界面能够直观地显示冲压过程中各参数数据,方便冲压工艺的优化以及对参数的调整。阀组的状态监测也为阀组的故障维修提供了便利。

  (2)0PC通信技术的运用,构建了LabVIEW一OPC服务器一PLC的通信平台,使得上位机运用LabVIEw软件与s7.300 PLC的通信变得简单、快速、可靠。该方法对比运用Data Socket或串口手段实现的上位机和PLC连接方式更加简便快捷。

  (3)通过对输入的冲压工艺曲线导出数据的分析,此监控系统稳定性以及控制性能较好,为冲压工艺优化研究提供了设备支持。所设计的监控系统已成功运用于实验室的液压机床,实践证明了该方法方便、快捷、可靠。该方式对各类型PLC的工业控制系统具有借鉴推广意义。

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