摘要：根据目前市场上的各种折弯机的优缺点，提出一种能一次成型的配电箱用折弯机的设计方法，用以提高生产效率。该系统利用一个以可编程序控制器（PLC）为核心部件的继电控制系统，有效地解决了折弯过程中的安全问题和因工序繁多导致的工人不足问题，提高了整个折弯机工作系统的可靠性。
关键词：配电箱用折弯机；PLC；中间继电器；液压系统；程序设计
一、引言
本次设计折弯机，用户是一家电气公司，用户本身已有多台板料折弯机，有机械式，也有液压式，都是普通电气控制。现用户为提高产品精度和工作效率，扩大加工能力，要求设计能一次成型的配电箱折弯机，加工过程半自动化（工作人员需手动放料）。因此，在实际过程中，主要采用可编程序控制器的自动控制，选用三菱系列PLC作为控制核心，周围采用一系列的中间继电器和交流接触器作为控制部件，再去控制液压机构，获得折弯效果。
二、配电箱用折弯机系统设计
配电箱用折弯机系统主要由PLC程序设计、PLC外部电路设计、其他电器元件设计三部分组成。下面，笔者将分别来介绍各系统的设计过程与原理。第一，折弯机系统其他电器元件的设计。其他电器元件主要是指外围电动机、接触器、中间继电器、熔断器、低压断路器、直流电源等元器件。以上这些元器件是本系统供电和控制的主要部件，必须完整正确的连接，保证这个系统的顺利运行。[1]根据系统要求，首先要列举出系统所需的原材料清单。根据系统要求，需要对个元器件的位置进行安排固定，要本着位置合理、元器件不互相影响、走线合理、排列美观、便于维修等原则，进行元件固定，往往元器件固定时，没有考虑后续的影响问题，会导致接线困难，很难进行二次接线等问题，所以在设计时，应该加入这些问题的考虑。本系统采用皮带轮电机来传送原材料，在控制过程中要接入皮带轮电机，因此需要通过交流接触器去控制电机，但是PLC作为控制核心，不能直接去连接380V的接触器，要通过24V直流中间继电器进行转接，保证PLC不被烧坏，在设计电路时，笔者采用交流接触器的主触头连接皮带轮电机，控制其正转即可。在连接线路之前，加入低压断路器和熔断器保护。另外，本系统还要采用液压系统，需要给油泵电机一直供电，此处也需要有一个交流接触器，来给油泵电机供电，在设计时，需要和皮带轮电机一样连接。[2]第二，PLC外部电路设。PLC作为本系统的核心部件，是整个系统的大脑，因此PLC的外部接线就是人们这个设计的神经系统，只有通过这个神经系统才能控制上面连接的外部元件，使系统运行起来。PLC的外部接线是整个系统设计的重要组成部分，但是针对不同的PLC，接线方式也各不相同，比如西门子PLC的输入端口需要在输入端连接24V直流电源，给按钮供电，三菱FX2N系列PLC则不需要连接24V直流电源，只需要把按钮接入即可，但是需要电源的传感器，人们还是需要再输入口连接24V直流电源的，要具体情况具体分析。根据上面的设计，人们采用的是三菱FX2N-48MR的PLC，因此在接线时，输入口不需要接24V直流电源。PLC输出口直接连接中间继电器，是控制部分的直接控制部件，因此在连接时要特别注意。不同类型的PLC，他们输出口的连接方式也不相同，但是也有一个共同点就是，可以把输出点看成是一个开关，那人们就能知道，输出口就是把外部线路接通还是断开的部分，这样线路的连接就会变得简单了。但是，人们还要注意到，输出口还分为继电器、晶体管、晶闸管三种，不同的输出方式对应不同的接法，本次系统设计采用的就是继电器输出方式，因此接线时，交流电和直流电均可以连接，无需担心交流直流问题。在进行线路连接时，某些情况下，比如连接变频器的外部控制端时，是不需要接电源的，那遇到这种情况下，注意不要接入电源，否则会造成线路的损坏。本系统中没有需要特别注意的接线，都属于基本接线方式的范围。第三，PLC程序设计。整个外围部件完成后，最重要的环节就是PLC程序设计，这关系到整个系统能否顺利运行的问题。系统要求每个操作过程都要按要求一步步运行，因此在设计程序时，主要以步进顺序控制为主，如图1所示，这是本系统设计的一个示例程序。
三、结论
本次系统设计主要通过对折弯机材料的自动监测，按控制要求进行送料，能完全符合标准要求；通过PLC控制中间继电器，实现了对中间继电器的控制，进而控制液压系统进行折弯操作，实现控制要求。本系统基本实现自动化要求，符合企业的设计思路，能解决企业实际中存在的问题，有一定的实用价值。
参考文献：
[1]张凤珊.电气控制及可编程序控制器（2版）[M].北京:中国轻工业出版社，2003.
[2]《工宏观经济期刊厂常用电计量经济论文气设备手册》编写组.工厂常用电气设备手册（2版）[M].北京:中国电力出版社，1998.
作者：刘兵 武剑峰
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