试论

PLC 控制在石材切割机液压系统中的应用

    【摘 要】目前，国内外市场上存在的石材切割机虽然种类繁多，但大体可以分为几类。第
一类：面向小型的手动切割石料机，完全靠电机带动金刚石锯片，依靠人力去操作，笨重
而且操作不便；第二类：面向较大的毛坯进行切割，其原理主要是用不同的电机驱动不同
方向的刀具，进行手动控制切割，对于操作人员要具有一定的经验；第三类：采用传统的
继电器、时间继电器控制方式，但控制系统接线复杂，系统的可靠性较低，维修费用大，其
最主要的弊病是自动分片控制中，采用时间继电器定时控制片厚，定位精度差，电机速度
受电源波动影响大，因而分片误差较大，降低成品率，增加抛磨难度。针对目前市场上应用
于野外石材切割领域的切割机自动化程度较低的情况，开发了一种基于

PLC 控制的石材切

割机的液压系统，实现切割机自动化程度高、切出毛坯精度高，具有很广泛的应用前景。在
介绍这种切割机的液压系统控制过程及总体功能上，以

S7-200PLC 为控制核心，采用电气

控制与液压相结合，实现了石料切割的各种功能。
　　【关键词】切割机；

PLC；液压系统

　　

1.液压系统的组成及原理

　　系统主要由电机泵组、单向阀、调速阀、三位四通电磁换向阀、液压缸，液压缸行程极限
位置都有接近开关及其管路和附件等组成。系统的吸油管道和压力油路分别采用滤油器精度
为

30μm 和 10μm、5μm 来保证油液清洁度要求。其中压力滤油器具有发讯报警装置，当报警

时提示用户更换或清洗滤芯。为了防止管道中压力过高，使液压元件损坏，采用两种方法，
第一种采用压力表随时监控油压的变化，做出相应的操作；

 第二种采用电磁溢流阀调定系

统最高压力。回油过程采用温度变送器、过滤器和冷却器控制油温。
　　

2.液压系统工作过程

　　切割机的主要功能为将石材切割成厚度均匀的毛坯，主要完成的动作包括：

 纵刀切割、

横刀切割、横移切割，换刀由人工手动操作完成。
　　

2.1 纵刀切割

　　准备状态下电机泵启动、水泵启动，各阀处于失电状态下，阀处于中位。纵刀切割工艺
如下：
　 　 （

1） 在   PLC 的程 序控 制下 电磁 阀 1DT 、3DT 得 电， 刀具 下切 ，接 近开 关控 制

 

1DT、3DT 断电。
　　（

2）电磁阀 13DT 得电完成切割行程，接近开关控制 13DT 断电。

　　（

3）电磁阀 2DT、4DT 得电控制抬刀的高度，接近开关控制掉电，打开电磁阀 9DT 抬

高控制台并延时

10s 同时用接近开关作为保护作用。

　　（

4）电磁阀 14DT 得电使轨道伸出，接近开关控制其伸缩位置，打开电磁阀 10DT 得

电控制台下降并延时

10s，此时如压力变送器超压如 6MPa 时关闭阀 14DT 并且报警阻挡，

完成纵切过程的切割，这样重复以上操作即完成纵刀切割的过程。
　　

2.2 横刀切割

　　在准备状态下电机工作，各阀处于失电状态，横刀切割工艺如下：
　　（

1）电磁阀 3DT、5DT 得电，刀具下切，接近开关控制 3DT、5DT 失电。

　　（

2）电磁阀 13DT 得电走横刀，走刀过程中活塞杆碰撞接近开关，接近开关 13DT 掉

电，这时一个切割的行程完成。
　　（

3）电磁阀 4DT、6DT 得电，控制抬刀的高度并关闭电磁阀，电磁阀 9DT 得电提升控

制台高度并延时

10s，接近开关控制 9DT 掉电，确保其达到安全高度。

　　（

4）电磁阀 14DT 得电使轨道伸回，接近开关控制伸回位置，采用压力变送器控制其

压力超过

 6MPa 时，报警并阻挡，电磁阀 11DT 得电降低控制台高度并延时 10s，接近开关