1 引言
旋压技术，也叫金属旋压成形技术，通过旋转使之受力点由点到线由线到面，同时在某个方向给予*定的压力使金属材料沿着这*方向变形和流动而成型某*形状的技术。这里，金属材料必须具有塑性变形或流动性能，旋压成形不等同塑性变形，它是集塑性变形和流动变形的复杂过程，特别需要指出的是，我们所说的旋压成形技术不是单*的强力旋压和普通旋压，它是两者的结合。
旋压是将平板或空*坯料固定在旋压机的模具上，在坯料随机床主轴转动的同时，用旋轮或赶棒加压于坯料，使之产生局部的塑性变形。在旋轮的进给运动和坯料的旋转运动共同作用下，使局部的塑性变形逐步地扩展到坯料的全部表面，并紧贴于模具，完成零件的旋压加工。
旋压皮带轮与铸铁皮带轮相比的优点是采用旋压工艺制成的(*屑加工)，结构轻、省材料，因而转动惯量小，是*种节料、节能的新产品。生产效率高(每分钟加工2～4件)，平衡性能好，*般*需平衡处理。由于材料流线不被切断，表面生产冷作硬化，组织密度提高，使轮槽表面的强度和硬度提高，并且尺寸精度高，三角带与轮槽的滑差小，皮带寿命长。
2 工艺控制要求
本文介绍的是多功能旋压机用于生产、加工各种型号的汽车皮带轮，并通过在触摸屏中调整工艺流程、改变设备运行参数加工不同规格的汽车皮带轮。图1是多功能旋压机的控制实景图。
图1 多功能旋压机控制实景图
A 自动模式：
(1)当模式开关拨至『Auto』时，设备切换至自动模式，此时可通过触摸屏配置自动模式参数。
(2)进入自动模式后，通过控制面板上的『启动』按钮启动，每按*次『启动』按钮，设备按照预先设置的步骤执行。
(3)当发生紧急情况需要停车时，按下『停止』按钮，可终止当前*动作。
(4)设备有三种状态，运行状态、待机状态、故障状态。当设备为运行状态时， 
指示灯点亮；当设备为待机状态时， 
指示灯点亮；当设备为故障状态时， 
指示灯点亮。
B手动模式：
当模式开关拨至『Manu』，设备工作于手动模式。此时可通过控制面板的进刀/退刀按钮分别控制主缸、1#缸、2#缸、3#缸、4#缸、顶出缸的进刀/退刀动作。
3控制系统
3.1 硬件配置
本系统的硬件配置如表1所示。
序号
产品型号
数量
说明
1
DVP80EH00R2
1台
EH2系列PLC主机
2
DVP04DA-H2
1台
4通道模拟量输出模块
3
DVP06XA-H2
1台
4通道输入/2通道输出混合模块
4
DVP04TC-H2
1台
4通道温度模块
5
VFD370B23A
1台
37KW VFD-B系列变频器
6
ZSP3806-003G-2500BZ1-12-24F
4台
*锡士普2500线编码器
7
LTM-400S5K
1支
0～5K欧姆电子尺
8
DOP-B07S201
1台
DOP-B系列7”触摸屏
表1 系统硬件配置图
3.2 系统框架
多功能旋压机控制系统采用台达人机界面作为主站监控设备，利用人机界面DOP-B07S201的RS232通讯口。PLC主机DVP80EH00R2采用RS232通讯口与HMI设备连接，同时利用RS485通讯口与变频器VFD370B23A相连，PLC通讯写入变频器给定频率、变频器启动停止命令，读取实际输出频率；人机界面设定电机目标转速，读取电机实�*佟�PLC主机同时通过4通道模拟量输出模块、温度模块及输入输出混合模块来控制编码器、电子尺和热电偶传感器等外围测量设备。
图2 控制系统框架图
3.3 部分产品介绍
（1）LTM-400S5K电子尺
电子尺又称位移传感器，运动传感器的功能是把*个机械位移转换成电气信号，并且该信号能够与机械运动成正比。电刷装配连接到机械激励器，继而使塑料阻轨产生*个电压分配器。电阻计的阻轨（1、3）连接到稳定的输入直流电压。当在电刷和修正阻轨之间测量时，信号电压是电压分配器的主要部分，并且与阻轨上的电刷位置成正比。
图片
内阻
5K欧姆
测量范围
0～400mm
精度
0.07%
用途
广泛应用于注塑机、压铸机、吹瓶机、制鞋机、木工机械、印刷机械等需要进行线性位移控制的自动控制机械
（2）比例放大器PF-AC-220
项目
内容/说明
功能模型
交流输入型
交流电源输入
AC220V
*大输出电流
5A
响应时间
0.1～5S
控制信号
0～10V
负载阻抗
5/40欧姆
（3）VFD370B变频器参数设置
参数
设置值
说明
02-00
04
主频率由RS-485通讯界面控制
02-01
03
运转指令由RS-485通讯界面控制，键盘STOP有效
09-00
01
设置VFD-B系列变频器的通讯地址为K1
09-01
02
设置VFD-B系列变频器的通讯速率为19200bps
09-04
03
设置VFD-B系列变频器的通讯格式为<8,N,2,RTU>
注意：当出现变频器因参数错乱而导致不能正常运行时，可先设置P00-02=10(回归出厂值)，再按照上述表格设置参数。
4 上位机监控画面
4.1 主监控界面
多功能旋压机主监控界面有手动模式参数设置、自动模式参数设置、自动模式、运�*Ｊ健⑽露认允尽⒈ň榭础镏裙δ埽没Э梢缘慊飨嘤Π磁ソ肫浠妗Ｈ缤�4所示。
图4 主监控界面
4.2 手动模式
手动模式下，主油缸、左侧缸、右侧缸执行进给/后退均分为三段位置。
A：设置进给位置参数时，快进位置、慢进1位置、慢进2位置的设定值应逐渐增大，相应的压力和流量应逐渐增大。如图5所示。
图5 设置进给位置参数的运行画面
B：设置退刀位置参数时，快进位置、慢进1位置、慢进2位置的设定值应逐渐减小，相应的压力和流量应逐渐减小。如图6所示。
图6 设置退刀位置参数的运行画面
注意为防止因设备振动导致油缸误动作，可适当调节终点误差的设定值，确保系统切换平稳进行。
4.3 自动模式
自动模式运行包含1#缸第*次进刀、2#缸第*次进刀、1#缸第二次进刀、1#缸第*次退刀、1#缸第二次退刀、2#缸第*次退刀等步骤。2.1#缸进刀/退刀、2#缸进刀/退刀可由用户根据实际工况自行选择。默认情况下为
，表示不执行该步骤，如需执行该步骤，只需点击将按钮切换为
即可。如图7所示。
图7 自动运�*Ｊ�
4.4报警模式
点击警报查看按钮，进入报警模式，如图8所示：此模式可以查看四项内容：
（1）04PT、04DA、06XA的运行状态。
（2）润滑泵、冷却水泵的工作状态。
（3）1#、2#以及3#液压泵的工作状态。
（4）变频器的工作状态。
图8 报警模式
5 应用总结
与传统的旋压机相比，基于台达自动化产品的多功能旋压机具有以下特点：
（1）进刀/退刀分三段进行
此系统的进刀/退刀均分为三段位置，每段位置的目标点可根据加工工件的尺寸任意调整。每段位置的压力和流量可通过触摸屏任意调整。
（2）可靠性高
该系统通过PLC程序实现『提前通知』和『自动补偿』功能。由于采用油压/液压控制，所以设备的运行惯性较大，容易冲过目标位置，这里采用『提前通知』功能，可以有效避免左侧缸和右侧缸过冲的现象；当左侧缸或右侧缸冲过目标位置时，执行『自动补偿』功能，使左侧缸以及右侧缸能够返回其目标位置。
（3）人性化
该系统采用直观的画面实时显示旋压机的运行状态，便于工作人员迅速查看旋压机的状态以及警报信息。并提供『原点校正』功能，当设备硬件发生故障时，可以通过触摸屏实现原点的校正功能，大大节省了设备的维护时间。
6 结语
根据客户设备技术要求，本多功能旋压机控制系统结合台达HMI、PLC、变频器等自动化产品，为客户开发了*套稳定可靠的生产线系统，受到了客户和使用单位的充分*，再次证明中达电通是客户值得信赖的合作伙伴。运行实践表明，系统性能稳定，安全可靠，性价比高，值得业界同行借鉴和推广。