基于PLC的超声波自动探伤系统

1 自动超探机控制系统组成
超声波自动探伤 机是用来 检测机 车车辆 上车 轴中 的 伤损和疲劳裂纹的检测设备, 它由机械、液压、电气控制、计 算机控制和超声波探伤等子系统组成。它的控制部分涉 及 机械制造、电子技术、微机控制、超 声波检测和 人工智能 等 学科领域, 是一台典型的机电一体化超声波检测设备。
参考文献:
[ 1] 段星光, 徐岩, 吴立勋. A utoCAD 环境下公差 与配合自动标 注 二次开发 [ J] . 现代制造工程, 2004( 9 ): 103-105.
[ 2] 潘应晖. 用 V BA 开发 公差自动 查询标 注 [ J ]. 机械制 造与 自 动化, 2005, 34( 4) : 102-105.
3 自动超探机软件设计பைடு நூலகம்
由于超探机的 探伤过程是一个比较复杂的控制过程, (下转 第 147页 )
作者简介: 时蕾 ( 1976 ) , 女, 河南开封人, 讲师, 从事教学工作。
M achine B uilding Autom ation, O c t 2008, 37 ( 5 ) : 141, 147
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信息技术
余金伟, 等 基于 Au toCA D 的尺寸公差自动识别与转换方法
for ( int i= 0; i< ssN um; i+ + ) ; / /遍历实体对象 { ad s_nam e ss; acedSSN am e( ssT emp, ,i ss) ; A cD bO b jectId id; acdbG etO b jectId( id, ss) ; A cD bEn tity* en t; acdbO penO b ject( en t, id, A cD b: : kForR ead ); /打开实体 if( en t- > isK indO f( A cDbD im en sion: : d esc( ) ) ); / /若 是尺寸 标注实体
3 150 26 36 50 68 96 135 210 330 540 860 1 350 2 100 3 300 5 400 8 600 13 500 21 000 33 000
5 结语
尺寸公差自动识 别与转换 的方法 使机械 设计人 员避 开了烦琐的查询公差 手册的工作, 给设计工作带来了较大 的便利。同时尺寸公 差转换 的结果 能实现有 关的自 动计 算, 在作者开发的自动车床编程系统中就利用公差自动识 别与转换功能, 实现了自 动计算 零件的 公差带 中心尺 寸, 并成功应用于数控车 床的自动编程。
基本尺寸 IT 1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT 7 IT 8 IT 9 IT 10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT 16 IT 17 IT18
1
. 8 1. 2 2 3 4 6 10 14 25 40 60 100 140
3
. 8 1. 2 2 3 4 6 10 14 25 40 60 100 140 250 400 600 1 000 1 400
图 1 自 动超探机控制系统框图
2 自动超探机控制电路设计
本系统可以 采用 日本三 菱公 司生产 的 FX 2N 64M R 型 PLC控制器, 通过 硬件 连接, 软 件编 程, 参数 设定 来实 现整机安全有效地 运行。
自动超探机的 输入信号包 括控制 按钮和 接近 开关到 位信号, 共设置有 21个 输入 点, 并且设 置有 手动 /自动选 择开关; 自动超探机的输出信号直接控制着强电拖动部分 和电磁阀控制部分 , 共有 21 个输 出点。其 部分 I /O 分配 情况: X 3~ X7为 手动控制 按钮, X10~ X 13为自 动控制按 钮, 用来 控制 探 头 的 移动 和 轮 对 的正 反 转。 X15 为 启 动 , 当有信号输入 时, PLC 按设 定的控 制程序 开始 工作, 机械装置开始 动作; X 0为 停 止 , 当 有信 号输 入时, PLC 按设定的控制程序 停止工作, 机械装置立即停止动作。判 断轮对是否 到位 使用 电感 式接 近开 关, 其输 入 点地 址为 X 16~ X 24。 Y2~ Y 17的输出信号控制电磁阀 的动作, Y20 ~ Y 22的输出信号控制 轮对的正反转和探头移动。
[ 3 ] 林好转. 塑料模具结构零件尺寸公差查询和 标注系统的研 制 [ J] . 模具技术, 2005( 5 ) : 52-54.
收稿日期: 2008-03-03
( 上接第 141页 ) 所以相应 PLC控制器编程也比 较复杂, 首先, 滚轮 电机的 正反转, 编程时充分注 意逻辑 互锁关 系。其次, 为了 提高 探伤的可靠性, 轮对的探测位置要准确、全面, 编程时必须 注意各探测点的 切换和 探测速度。 再者, 编程 要合理, 减 少程序量, 缩短扫描时间。 PLC控制系统的程序 流程如图 2所示。
超声波自动探伤 机的控制 系统包 括机械 动作控 制系 统和计算机控制系 统两大 部分。机 械动作控 制系统 的主 要作用是 PLC控制 机械 装置 按工 作流 程顺 序依 次动 作, 如轮对超声波探头 夹持、探头与 所探测 轮轴的 密贴、探头 移动、轮对转动和供给探 测过程 中所需 的耦合 液、以 及探 测结束后的机械复位、轮对推出等。计算机控制系统的主 要作用首先是计算机 通过 I/O 板控制 PLC 保持探 测轮对 工作状态, 同时切换探头将数字式超探仪的超声信号传送 给计算机, 再通过 A /D 转换, 由计算 机对超声波 形信号进 行分析、判断, 不停地循环切换 探头、采样、分析和判断, 直 至探测结束或发现 轮对缺 陷, 最 后打印 存储波 形并输 出。
0 引言
其控制系统框图如 图 1所示。
可编程序控 制器 ( prog rammable log ic contro ller, PLC) 是以微处理机为基础, 综合了计算机技术、自动控制技术 和 通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控 制 装置, 是专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统。 它可以取代传统的继电器完成开关量的控制, 其按钮开关、 行程开关或敏感元件可以作 为输入信号, 输 出信号可以 控 制开关、电磁阀和步 进电机等执行机构。它采 用可编程 序 的存储器, 在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计 数 和算术运算等操作 指令, 通过数 字式、模拟式 的输 入和 输 出, 控制各种类型的机械或生产过程实现自动化。
{ / /则转换尺寸代号为尺寸数值
; } }
4 数据库技术
由于零件图上通常标注 公差带代号, 所以在工艺参数 的提取过程中需要 将公差 带代号 通过数据 库技术 得到对 应的上下偏差。本文利用 DAO 数据库接口技术实现数据 库的操作。数据库文件由 ACCESS建立。
根据尺寸公差的知识, 尺寸公差带由基本偏差和公差 带大小两 个要 素 组 成, 所 以 为 了查 询 尺 寸 公差, 建 立了
图 2 自动超探机 PLC控制系统流程图 147
标准公差数值 、 孔 的基本 偏差数 值 、 轴 的基 本偏差 数值 和 未注公差线性尺寸的极限偏差 4张数据表。为 了查询螺 纹的 有关 参 数, 建 立 了 普 通 螺纹 粗 牙螺 距 、
普通螺纹基本偏差 和 普通螺 纹外螺纹 大径公 差 3张 数据表。表 1为标准公差数值表的结构。
表 1 标准公差数值表
信息技术
时蕾, 等 基于 PLC 的超声波自动探伤系统
基于 PLC 的超声波自动探伤系统
时蕾, 张君霞
(郑州铁路职业 技术学院, 河南 郑州 450052)
摘 要 : 介绍了可编程序控制器 ( PLC)在车轴超声自动探 伤系统中 的应用, 对系统的 硬件控制 和软件 作了详细的阐述。 关键词 : 可编程序控制器; 超声波自动探伤系统; 流程图 中图分 类号: TB553; TP 311. 11 文献标识码: B 文章编号: 1671-5276( 2008) 05-0141-01
4 结语
本设备采 用 PLC 控 制, 维护 十分 方便, 故 障 率较 低, 较好地满足了生产的 需要, 取得了较为明显的经济效益。
参考文献:
[ 1] 汪晓光, 王艳丹. 可编程控制器 原理及应 用 [M ]. 2 版. 北京: 机械工业出版社, 2002.
收稿日期: 2008-03-10
M achine B uilding Autom ation, O c t 2008, 37 ( 5 ) : 145 ~ 147
A utom atic F law D etection System of U ltrasonicW ave Based on PLC
SH I L e,i ZHANG Jun-x ia ( Zhengzhou Ra iwl ay V oca tiona l and Techn ica l Co llege, Zhengzhou 450052, Ch ina) Abstrac t: This paper introduces the application of P LC on autom atic flaw detec tion sy stem o f u ltrason ic wave and the contro l system w ith hardware and softw are des ign in deta i.l K ey word s: P LC; flaw detec tion system of ultrasonic w ave; flow chart