西门子6ES7518-4AP00-0AB0详细说明
MCT运动控制器广泛应用于裁切控制场合，这里以常见的圆刀横切机为例说明几种典型应用。用MCT126同步控制器可以实现高精度定长裁切控制；用MCT126同步控制器和MCT205套准控制器配合可以实现高精度对标裁切控制；用MCT150飞剪控制器可以实现长度更长或长度变化范围更大的裁切控制。
MCT运动控制器同样适用于圆刀模切机，控制原理与圆刀横切机相同。
【定长裁切控制】
如图1所示，以送料辊为主轴，由外部控制；以刀辊为从轴，由MCT126进行同步控制。送料辊和刀辊的编码器信号均接入MCT126。根据需要可用触摸屏或PLC与MCT126进行通讯操作。
| 图1 |
只要刀辊和送料辊保持一定比例的同步，便可裁切出的一定长度的物料。MCT126可以实现任意比例的同步控制，如果要改变裁切长度，仅需改变MCT126的同步比例参数。在实际应用中，用简单的宏指令将裁切长度与MCT126同步比例参数做好算式对应，便可在触摸屏上直接输入所需的裁切长度。
【对标裁切控制】
在MCT126定长裁切应用的基础上，增加MCT205套准控制器与之配合，可以实现高精度对标裁切控制。
如图2所示，MCT205接入了三路信号：⑴送料辊编码器信号。直接从MCT126引入（MCT126备有编码信号输出口）。⑵物料的色标信号。由色标光电眼检出。⑶刀辊的位置信号。在刀辊上设置一个信号标记，由光电眼检出。
MCT205通过以上三路信号连续检测对标裁切误差，向MCT126发出脉冲修整信号，MCT126按修整信号实时调整刀辊的同步相位，从而实现自动对标裁切控制。
| 图2 |
MCT205的套准功能非常强大，确定好工作参数后，整个裁切过程不用人工干预。发生断料重接、色标错误（漏印或错印）、更换料卷等状况，MCT205都能自动快速重新对标。
MCT205可以储存多组套准工作参数。各种产品的套准参数在次生产时确定好，储存在MCT205中，以后再生产时可以方便地直接调用。
【超长裁切控制】
一般情况下，裁切工艺要求在裁切瞬间刀辊的线速度不能低于物料速度，MCT126通常应用于裁切长度不超过刀辊周长的场合。如果裁切长度更长或长度变化范围更大，可以使用MCT150飞剪控制器进行定长或对标裁切控制，如图3。
| 图3 |
MCT150控制刀辊按计算的曲线运动。刀辊每旋转一圈分为同步裁切区域和非同步区域，在同步裁切区域，刀辊在裁切前及裁切后指定的角度内和物料速度保持同步，进行裁切；在同步裁切区域以外，为非同步区域，刀辊以控制器计算的小加减速曲线（Sin2曲线）运动。若裁切长度小于刀辊周长，非同步区域的速度会高于同步裁切区域的速度；若裁切长度大于刀辊周长，非同步区域的速度会低于同步裁切区域的速度，有可能降到零。两种典型的速度曲线如图4。
1 引言
在许多大型重工企业，冲压是产品成形的主要技术手段，而冲压设备主要包括水压机和油压机，由于油压机投资金额较大，水压机就成为企业的，而水压机的动力来源必须依赖液泵蓄力站，在实际生产过程中，液泵蓄力站控制系统存在一定的安全隐患，为改变这一现状，专门对其控制系统进行设计改进。
2 液泵蓄力站
2.1 液泵蓄力站组成
液泵蓄力站一般由贮液罐、气瓶、卧式三柱塞高压泵、空气压缩机及高压管道等几部分组成，其中各设备的数量由厂家根据生产需要自行确定。本项目建立的液泵蓄力站包括蓄力罐、9台卧式三柱塞高压泵、2台空气压缩机、2个水箱及2条高压主管道，示意图如图1所示。
图1 液泵蓄力站示意图
2.2 液泵蓄力站功能
液泵蓄力站的功能主要是利用卧式三柱塞高压泵将高压水注入气瓶，在压缩空气的作用下将高压水排入主管道，给水压机的运转提供动力能源。液泵蓄力站各种设备的用途如下：四个焊接空气罐(上接有0-40mp电接点抗震压力表，9.9立方，用来贮存压力为20mpa的压缩空气)；9台1300立升卧式三柱塞高压泵，由电动机通过单级减速器传动，用于将具有高压的工作液体供给水压机；2个水箱，用于将水供给高压泵及回收由水压机用过的水；2台空气压缩机，用于定期输送压缩空气给蓄力器。
2.3 液泵蓄力站工作原理
蓄力罐、高压泵、水箱、空气压缩机及蓄力站的液压操纵装置相互之间管道连通，从蓄力站有二条主管道从地沟通入水压机车间，在每条地沟内有一根高压管道和一根回水管，此两根管道使蓄力站与水压机相通。在液泵蓄力站内二根高压管道均与一根总的管道连接，而高压泵和蓄力器就连接在这根总管道上。高压泵开动时水就输入到与蓄力罐相连的总管道内。当高压水泵将蓄力罐的水位补充到1.8米左右的时候，再将压缩空气注入蓄力罐，直到蓄力罐的压力达到工作压力(180mpa)时，输出高压水，水压机开始工作，要根据储能罐的实时水位来控制高压泵的注水阀门状态来保证储能罐的压力和水位，一旦控制系统出现故障，水位不能保证就会使空气进入水压机的管路从而损坏水压机甚至人员伤亡[1]。
3 液泵蓄力站控制系统
为了减少安全事故发生，延长设备的使用寿命，对液泵蓄力站控制系统进行了改进。
3.1 液位检测及安全保护系统
液位检测系统是安全监控的关键环节。系统包括浮漂式液位检测和电极液位检测双保险信号，利用可编程控制器(plc)实现液位检测，改进了原始的继电器、接触器等硬件互锁完成所带来的控制功能单一，故障率高，维修较为复杂，安全性能差的问题，缩小了控制系统的体积，降低了设备的故障率。
(1)浮漂式液位检测。漂浮装置系统是一个感应发送系统，在其检查管上设有常开导磁体，此检查管与蓄力罐相连，仿佛一个大连通容器。在检查管内设有磁分路的浮标。当浮漂在检查管内移动时，在浮漂通过感应器发送器的一瞬间，磁分路就作用于感应发送器上。而感应发送器立即又通过电气仪表作用于控制双阀液压开关的电动液压推顶器，从而控制高压泵的放液阀和下液面自动阀。在蓄力器正常工作时，蓄力罐内的液面保持在罐内的安全区域。当罐内的水达到上危险液面时，浮漂装置在该处的发送器就发出脉冲电流，使这一部分高压泵的全部电动机的电流切断，从而关闭高压泵。如蓄力罐内的液面下降到危险液面处时，则浮漂装置在该处的感应发送器就发出脉冲电流使双阀液压开关的电动机的电流切断，使下液面自动阀关闭，这样就不再消耗罐内的水，当水压机不需要大量的水时，罐内的水就开始增加，此时下液面自动阀就起着止回阀的作用，而当罐内的水增到刻度“0”处时，下液面自动阀就又重新打开[2]。
(2)电极液位检测。电极液位检测是利用在蓄力罐每一水位线安装监测电极，利用水的导电性进行检测。系统工作时，由浮漂式液位检测和电极液位检测作用，通过对两套装置检测结果的比较与计算，从而得出结论。如果结果在允许范围之内，则高压泵等设备正常工作；如果结果接近或小于水位低限设定值，则关闭蓄力罐的出水阀门，接通信号灯报警；如果结果接近或高于水位高限设定值，则开启安全装置。原理图如图2所示。
图2 检测装置示意图
3.2 安全保护装置
安全保护装置由电接点压力表装置和安全阀泄压装置组成。
(1)电接点压力表装置。电接点压力表检测是液泵蓄力站控制系统的道安全屏障，在蓄力罐的下部装有2个0～40mpa电接点抗震压力表，当蓄力罐内的压力达到上极限时，电接点压力表就发出脉冲电流使所有液压开关打开及使空气压缩机断开，并发出报警信号铃；而当压力下降到下极限时压力表关闭报警信号铃。
(2)安全阀泄压装置。安全阀泄压装置是基于机械原理的泄压装置，做为第二道安全屏障，它与高压泵循环阀相连，采用a41y-320弹簧式安全阀，当蓄力罐内液面下降到危险液面处，而上述两种检测装置失效的危险状态下，系统压力超过安全阀设定的排放压力时，安全阀打开泄压，当压力减小时，安全阀自行封闭。
4 系统控制流程
控制系统采用西门子plc实现对装置的安全保护控制[3-4]。液泵蓄力站液位监测系统及其工作流程如图3所示。
图3 工作流程图
5 结束语
液泵蓄力站控制系统完成后，在生产中进行了调试，经过不断完善已能正常运行。此系统的改进不仅满足了安全生产的需要，更重要的是利用plc程序设计控制系统，使检测灵敏度提高，降低了高压水对设备的瞬时冲击，使工作更加平稳，延长了设备的使用寿命，降低了维修次数，节约了人力、物力等资源，创造了一定收益。