PLC在油淬火弹簧钢丝热处理生产线中的应用
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睾 术 流 技交
Ｄ ： １． ６ ／ ｓｎ ０ ２１３ ． １ ． ．２ ＯＩ ０３ ９ ．ｉ ．１０ —６ ９２ ００ ０ ０ ９ ｊ ｓ ０ ４
工 加 ３ ２ 年 ４ 业 热第９ ０ 第 期 卷１ ０
Ｐ Ｃ在油淬火弹簧钢丝热处理生产线 中的应用 Ｌ
唐 昊
（ 浙江大学三伊 电气 电子工程公 司 电力 电子应用技术 国家工程研究 中心 ，浙江 杭州 ）
为使 ５台电机协调运转 ，必须使 ５台电机带动 的辊轮具 有相 同的线速度 。由于 电机的转速与辊轮的线速度存 在
后， 以根据设 定计算 出其他型号弹簧钢丝的运行参数 。 可
对环境 温度 的误 差温度进行 闭环控制及对感 应加 热电源 功率 自闭环进行 补偿 。在运行 时如对运行参数不满 ，可 在触摸屏 上进行在线修改。同时系统还提供对不同规格 、 不 同工艺参数 的弹簧钢 丝所需 的运行参数进行存档 。当
牵 引下， 以一定 线速 度经矫直机 、压 送机后送人前两 台 加热 电源完成弹簧钢丝 的淬火预热和淬火加热睢 当淬火 ］ ， 处理达 到一定的淬火温度后 ，经过 油冷，送至 ３加热 电 源进行 回火加热 （ ３电源和 ４电源 间无保温段 ） ，通过 加 热电源的 回火保 温，再经过水冷后 ， 由收线分配器分 线送入相 应的收线机收线， 当收线机 ｌ的线满，剪切后 由收线分配器分配送人收线机 ２ ，依次循环 。在收线 中，
Ｔｈ ＬＣ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｔ ｌ ｅ ｃ ｅ ｐ ｉ ｇ Ｗ ｉｅＨｅ ｔ ｇ Ｐｒ ｄ ｃ ｎ ｅＰ Ａｐ ｌ ｔｏ Ｏｉ ｑｕ ｎ ｈ ｄ Ｓ ｒｎ ｒ ａ ｉ ｏ ｕ ｔ ｃ ｏ ｎ Ｌｉ ｅ
ＴＡＮ Ｇ Ｈ ａ ｏ
油淬火弹簧钢 丝：冷拉后 经连续加热 油淬火和 回火 后的弹簧钢 丝，是生产制造轿 车悬挂弹簧 和发动机气 门
６ ３
技 木交 流
工业加 热》 ３ 卷 ２ １ 第 ９ ００年第 ４期
传动速度。当我们知道一种型号的弹簧钢丝的运行参数
２ 系统组成及 Ｐ ＬＣ在系统 中的应用
２１ 机械 传动部分 的速度控 制 ． 本系统要完成 ５台电机各 自的速度控制及 ５台电机
间的速度协调控制 。５台 电机调速均采用变频器，且 由 Ｐ Ｃ统一进行速度给定， Ｌ 速度稳定性和精度都得到满足。
要生产其 中某类弹簧钢丝时， 只需调用相应的运行参数 。
从而保证 同规格弹簧钢丝生产的稳定性 。
着 比例关系， 即 ＝ｋｇ 在触摸屏上调整相应的速度 系 ｏ，
２ 系统 的可 靠性 ． ４
系统对整条生产 线进行监控， 当系统出现故障时， 如
电机组成，它们 分别用于 １ 台压送机 ，１ 台矫直机，ｌ 台
牵引机，２台收线机 ，每 台电机均 采用 Ａ Ｂ公司提供的 Ｂ 变频器驱动 。 感应加热部分 由 ４套感应加热设备组成， 其
中１ 加热电源功率为 ３ ０ Ｗ， ０ ２加热电源功率为 ２ ０ Ｗ， ｋ ０ ｋ
３电源功率为 １０ｋ ０ Ｗ，４电源功率为 １０ｋ ０ Ｗ。１测温仪
处理 生产线 。
ｌ 弹簧钢丝热处理生产线 的构成及运行原理
１１ 生产 线 的构 成 ． 本文 所阐述的弹簧钢 丝热处理 生产 线是一种 集成控
制程度很高的流水线 。弹簧钢丝生产线主要分为 ４部分： 机 械传动 、感应加 热 、集 控 台及数 据 （ 电压 、电流 、温 度等 ） 采集和其他一些附属设备等 。 常运 行时 ，弹簧钢 丝从送线处开 始，在牵引机 的
弹簧 的原料 ， 这两 类弹簧在 汽车工业零部件 中属于 “ ” Ｄ 级产品， 即按相 关规 定， 一旦 发现有缺 陷整 车必须 强制召 回。所 以，对该 用途 的钢丝有极 高 的可 靠性和安 全性要
求。油淬火 一回火 弹簧钢丝和 汽车轮胎用钢 帘线被称为
收线机 的角速度随着 收线盘 直径的减小 而增 大 。系统采
钢丝制品的顶级产 品 。它 的主要 特点是 ：屈 强 比高 ，弹 簧残余变形小 ；通 条性能稳定 （ 同盘 差 ＜ ７ ａ有 利 ５ＭＰ
于卷簧和提 高弹簧 疲劳 寿命 ） 与传统 弹簧生 产方 式相 ；
比，可省 去绕簧后 的一些 工序；绕簧成材 率高 ，可降低 成本 。随着汽车 工业的飞速 发展，油淬 火弹簧钢 丝的市
用于测量 淬火 温度 ， ２测温仪用于 测量 回火 温度， 后是 最 弹簧钢丝 的剪切 和分线 。控 制台是整条生 产线 的主控 台， 是 ＳＥ ＮＳ Ｓ —０ ＩＭＥ ７３ ０及相应模块和 ＳＥ ＮＳＴ 一７ ＩＭＥ Ｐ２ ０文 本 图形控 制器来 共同进行全 线监控 。
图 １ 弹 簧 钢 丝 热 处 理 生 产 线 结 构示 意 图
摘要 ：介 绍了弹簧 钢丝热处理生产线的构成及运行原理 。对 Ｐ Ｃ 在该系统 中的应用进行 了详细 的论述与说明， Ｌ 阐述 了该 系统及其所采用 的控制手段， 给出了 Ｐ Ｃ的输入输 出口分配表 。 Ｌ 最后给 出了该系统的软件设计 与流程 图。
关键 词 ：热 处理 生 产 线 ； 弹 簧钢 丝 ； 油 淬 火 ； Ｐ Ｃ Ｌ 中 图分 类 号 ：Ｔ ５ ．； Ｔ ２ ２ Ｇ１５１ Ｐ ７ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ —６ ９２ １）４０ ６ ．３ ０ ２１３ （０ ００ ．０ ３０
场在 不断扩大 ，生产 该类弹簧钢 丝的企业 不断增 多。为 了满足对油淬火 弹簧钢丝 的这种需求 ，本文 阐述 了一种
集发送来 的信号，全部送至集控台，经过 Ｐ Ｃ处理后反 Ｌ 应到触 摸屏 ，通过在触 摸屏 上设置所需参数 对生产进行
相应控制 。图 １ 是钢丝热处理生产线示 意图。
新 型的，集稳 定性和可靠性 于一体 的油淬火弹簧 钢丝热
Ｄ ： １． ６ ／ ｓｎ ０ ２１３ ． １ ． ．２ ＯＩ ０３ ９ ．ｉ ．１０ —６ ９２ ００ ０ ０ ９ ｊ ｓ ０ ４
工 加 ３ ２ 年 ４ 业 热第９ ０ 第 期 卷１ ０
Ｐ Ｃ在油淬火弹簧钢丝热处理生产线 中的应用 Ｌ
唐 昊
（ 浙江大学三伊 电气 电子工程公 司 电力 电子应用技术 国家工程研究 中心 ，浙江 杭州 ）
为使 ５台电机协调运转 ，必须使 ５台电机带动 的辊轮具 有相 同的线速度 。由于 电机的转速与辊轮的线速度存 在
后， 以根据设 定计算 出其他型号弹簧钢丝的运行参数 。 可
对环境 温度 的误 差温度进行 闭环控制及对感 应加 热电源 功率 自闭环进行 补偿 。在运行 时如对运行参数不满 ，可 在触摸屏 上进行在线修改。同时系统还提供对不同规格 、 不 同工艺参数 的弹簧钢 丝所需 的运行参数进行存档 。当
牵 引下， 以一定 线速 度经矫直机 、压 送机后送人前两 台 加热 电源完成弹簧钢丝 的淬火预热和淬火加热睢 当淬火 ］ ， 处理达 到一定的淬火温度后 ，经过 油冷，送至 ３加热 电 源进行 回火加热 （ ３电源和 ４电源 间无保温段 ） ，通过 加 热电源的 回火保 温，再经过水冷后 ， 由收线分配器分 线送入相 应的收线机收线， 当收线机 ｌ的线满，剪切后 由收线分配器分配送人收线机 ２ ，依次循环 。在收线 中，
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油淬火弹簧钢 丝：冷拉后 经连续加热 油淬火和 回火 后的弹簧钢 丝，是生产制造轿 车悬挂弹簧 和发动机气 门
６ ３
技 木交 流
工业加 热》 ３ 卷 ２ １ 第 ９ ００年第 ４期
传动速度。当我们知道一种型号的弹簧钢丝的运行参数
２ 系统组成及 Ｐ ＬＣ在系统 中的应用
２１ 机械 传动部分 的速度控 制 ． 本系统要完成 ５台电机各 自的速度控制及 ５台电机
间的速度协调控制 。５台 电机调速均采用变频器，且 由 Ｐ Ｃ统一进行速度给定， Ｌ 速度稳定性和精度都得到满足。
要生产其 中某类弹簧钢丝时， 只需调用相应的运行参数 。
从而保证 同规格弹簧钢丝生产的稳定性 。
着 比例关系， 即 ＝ｋｇ 在触摸屏上调整相应的速度 系 ｏ，
２ 系统 的可 靠性 ． ４
系统对整条生产 线进行监控， 当系统出现故障时， 如
电机组成，它们 分别用于 １ 台压送机 ，１ 台矫直机，ｌ 台
牵引机，２台收线机 ，每 台电机均 采用 Ａ Ｂ公司提供的 Ｂ 变频器驱动 。 感应加热部分 由 ４套感应加热设备组成， 其
中１ 加热电源功率为 ３ ０ Ｗ， ０ ２加热电源功率为 ２ ０ Ｗ， ｋ ０ ｋ
３电源功率为 １０ｋ ０ Ｗ，４电源功率为 １０ｋ ０ Ｗ。１测温仪
处理 生产线 。
ｌ 弹簧钢丝热处理生产线 的构成及运行原理
１１ 生产 线 的构 成 ． 本文 所阐述的弹簧钢 丝热处理 生产 线是一种 集成控
制程度很高的流水线 。弹簧钢丝生产线主要分为 ４部分： 机 械传动 、感应加 热 、集 控 台及数 据 （ 电压 、电流 、温 度等 ） 采集和其他一些附属设备等 。 常运 行时 ，弹簧钢 丝从送线处开 始，在牵引机 的
弹簧 的原料 ， 这两 类弹簧在 汽车工业零部件 中属于 “ ” Ｄ 级产品， 即按相 关规 定， 一旦 发现有缺 陷整 车必须 强制召 回。所 以，对该 用途 的钢丝有极 高 的可 靠性和安 全性要
求。油淬火 一回火 弹簧钢丝和 汽车轮胎用钢 帘线被称为
收线机 的角速度随着 收线盘 直径的减小 而增 大 。系统采
钢丝制品的顶级产 品 。它 的主要 特点是 ：屈 强 比高 ，弹 簧残余变形小 ；通 条性能稳定 （ 同盘 差 ＜ ７ ａ有 利 ５ＭＰ
于卷簧和提 高弹簧 疲劳 寿命 ） 与传统 弹簧生 产方 式相 ；
比，可省 去绕簧后 的一些 工序；绕簧成材 率高 ，可降低 成本 。随着汽车 工业的飞速 发展，油淬 火弹簧钢 丝的市
用于测量 淬火 温度 ， ２测温仪用于 测量 回火 温度， 后是 最 弹簧钢丝 的剪切 和分线 。控 制台是整条生 产线 的主控 台， 是 ＳＥ ＮＳ Ｓ —０ ＩＭＥ ７３ ０及相应模块和 ＳＥ ＮＳＴ 一７ ＩＭＥ Ｐ２ ０文 本 图形控 制器来 共同进行全 线监控 。
图 １ 弹 簧 钢 丝 热 处 理 生 产 线 结 构示 意 图
摘要 ：介 绍了弹簧 钢丝热处理生产线的构成及运行原理 。对 Ｐ Ｃ 在该系统 中的应用进行 了详细 的论述与说明， Ｌ 阐述 了该 系统及其所采用 的控制手段， 给出了 Ｐ Ｃ的输入输 出口分配表 。 Ｌ 最后给 出了该系统的软件设计 与流程 图。
关键 词 ：热 处理 生 产 线 ； 弹 簧钢 丝 ； 油 淬 火 ； Ｐ Ｃ Ｌ 中 图分 类 号 ：Ｔ ５ ．； Ｔ ２ ２ Ｇ１５１ Ｐ ７ 文 献 标 志 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ０ —６ ９２ １）４０ ６ ．３ ０ ２１３ （０ ００ ．０ ３０
场在 不断扩大 ，生产 该类弹簧钢 丝的企业 不断增 多。为 了满足对油淬火 弹簧钢丝 的这种需求 ，本文 阐述 了一种
集发送来 的信号，全部送至集控台，经过 Ｐ Ｃ处理后反 Ｌ 应到触 摸屏 ，通过在触 摸屏 上设置所需参数 对生产进行
相应控制 。图 １ 是钢丝热处理生产线示 意图。
新 型的，集稳 定性和可靠性 于一体 的油淬火弹簧 钢丝热