1.粉末成型生产线及其控制系统
粉末成型生产线由压片机、送料器、料仓、卸料机构、电子天平、转盘、刮平机械、六只模具(安放在转盘上)、脱模机构、复位机构、计算机控制系统组成。粉末成型的生产过程是:将细粉末经送料器给料仓送料，根据电子天平的秤量PLC控制送料器送料，秤完后卸料机构将细粉末卸入模具中，转盘转动将盛有粉料的模具送到刮平机构刮平，使细粉末非常均匀地分布在模具的底部，转盘将已刮平粉末的模具送到压机中并启动压机，粉末在巨大的压力下成形，转盘转动将盛有压制成型产品的模具送到脱模工位脱模，压制成型的产品再经机械手取出。
本计算机控制系统采用西门子-266型PLC作为本系统的主机。采用美国产EL-410S型带输出串行口的电子天平作为粉末秤重系统(精度0.001g)秤量部件。秤量、刮平、压制定位、取成品的执行机构全采用进口步进电机作为执行器，保证整个系统的机械定位精度和秤量精度。
2.系统控制工作原理
本系统控制原理如图1所示。各部分的功能分别介绍如下:
1.美国西特传感技术公司产EL-410S主要性能
(1)最大秤量:410g；(2)精度:0.001g；(3)RS232串行口输出秤量数据
2.步进电机驱动器QD1、QD2、QD3、QD4、OD5、QD6控制原理驱动器的控制功能主要通过四个输入点完成。
(1)公共端接地。
(2)脉冲信号输出:每来一个脉冲，驱动步进电机运行一个步距角。
(3)方向信号输入:控制步进电机的两个转向，高电平正转，低电平反转。
(4)脱机信号输入:该端接受PLC控制信号，低电平时，步进电机相电流被切断，转子处于自由状态(脱机状态)。高电平或悬空时，转子处于锁定状态。
3.步进电机DJ1、DJ2、DJ3、DJ4、DJ5、DJ6的功能DJ1用于送料控制，DJ2用于卸料，DJ3用于刮平机构的升降，DJ4用于带动刮杆刮平，DJ5用于自动取成品，DJ6用于转盘转动控制。
4.秤量子系统的工作原理
PLC中的CPU，每次秤量前自动将秤量显示器清零，PLC分析计算控制送料步进电机DJ1，通过螺旋送料器送料，为保证系统的秤量精度，采用如下措施:
图1粉末成型生产线PLC压片机控制系统组成框图
(1)螺旋送料的设计满足如下的要求
W1<0.01g(W1=w/c)
其中:W1:步进电机DJ1每步进一个脉冲的送料重量；
W:步进电机DJ1旋转一周装料的重量，W=2g；
C:步进电机每旋转一周的脉冲的总数。(DJ1选用步距角为0.9°，C=400个脉冲)W1=2/400=0.005gW1<0.01g就保证了秤重控制精度。
(2)秤量用的电子天平EL-410S精度为0.001g，在秤量过程中秤盘不与任何物体接触，PLC的CPU控制步进电机DJ1开始快速装料，最后慢速点动装料，保证秤量精度。
(3)秤量结束后，PLC发出控制信号，控制步进电机DJ2正方向转动70°～80°完成卸料过程。接近开关JJK1和接近开关JJK2是用于控制步进电机DJ2转动角度。
(4)卸料完毕，步进电机DJ2反向慢慢转动，秤盘利用自量恢复到原位，准备下一次秤量。
5.刮平子系统的工作原理
刮平机构由升降步进电机DJ3和刮平步进电机DJ4组成。PLC通过控制步进电机DJ3在模具中的不同高度进行刮平运动，步进电机DJ4可由PLC正反转动作刮平运动，直到模具中的粉料刮平坦为止。接近开关JJK3用于检测刮平步进电机DJ4的起始位置。
6.压制定位子系统工作原理该子系统主要由旋转编码器BAQ、步进电机DJ6、接近开关JJK4、JTD和1:12齿轮幅组成。系统设计为了满足定位精度要求，采取如下措施:
(1)旋转编码器选用日本E6A2型。分辨率为2000脉冲/转，用于检测步进电机DJ6带动转盘的转动角度。
(2)在设计时，转盘设计成6个工位，采用1:12齿轮幅，步进电机DJ6每转动720°(两转)，转盘转动60°，行进一个工位，由于步进电机转动一周会自动消除累积误差。
(3)转盘运动的方向，只往一个方向转动，这样就不会产生齿轮间隙的误差。所以转盘的定位精度得到了可靠的保证。
(4)旋转编码器通过z相输出，为每次开机时提供转盘的起始定位。接近开关JJK3和JJK4用于安全措施。即在刮杆处于模具的模腔的外部和压机处于开模状态时，转盘才能转动，JJK3和JJK4通过继电器
J2、J3连锁防止转盘产生误转动。
(5)JT0安在转盘的下面，防止压机误动作时压坏转盘下部的设备，起到压机急停的作用。
7.TD200文本显示器
TD200是专门为266PLC配置的文本显示器，具有下列功能:
(1)文本信息的显示；
(2)用选择项确认方法可显示最多80条信息，每条信息最多可包含4个变量。
(3)可设定实时时钟；
(4)提供强制I/O点诊断功能；
(5)提供密码保护功能；
(6)过程参数的显示和修改:参数在显示器中显示并可用输入键进行修改，例如，保压时间的改变。
(7)可选择显示信息刷新时间。
8.压力机压力测试
采用新型电阻应变压力传感器YCQ(量程:20MPa，精度0.1级)测量压力机压力。压力传感器YCQ将压力转换成毫伏级信号经内部的压力变送器转换成4-20mA的电流信号送入压力显示仪表YLS显示和控制。该仪表是13本产RKC—CD101型(精度0.1级)，可人工设定压力控制上限。整个压力测试精度高于0.5级。当压片机达到设定的压力值时压力显示仪表YLS通过报警继电器输出送入PLC中，PLC控制保压时间，当达到保压时间时，PLC通过继电器J1控制压机开模，完成产品的整个压制过程。
9.其它部件的功能
(1)按钮AN1手动步进一个工位的按钮，用于系统的调试。
(2)K1:自动、手动、调试选择开关。
K1-1=1:自动方式，K1-2=1:手动方式，K1-1=0，K1-2=0为调试方式。
(3)SB1:手动合模按钮。
(4)SB2:手动开模按钮。
(5)JT0:急停开关。
(6)JT1:在自动运行时，正常停机按钮。
3.PLC控制程序
PLC控制程序用PLC专用STL语言进行编程，完成自动、手动、调试三种运行方式的控制。软件流程框图如图2所示，在自动方式下，秤重、卸料、刮平、压制工序以及取成品在对应的子程序控制下并行动作，完成产品的加工。一件产品完成加工后转盘转动一次加工下一件产品。在手动方式下，每按一次AN1按钮，加工完成一件产品后转盘转动一次停下，便于操作人员观察和调试参数。在调试方式下，完成不同产品控制参数设置。
4.结语
本系统可满足秤量、刮平、压制、脱模的技术指标，本生产线配料控制精度处于国内领先水平，在贵州省某厂使用取得良好的经济效益和社会效益。
