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1 引言
在建筑業、高速鐵路、公路、機場、水利電力、市政建設等領域中，傳統的作業方法是整齊地將矯直裁剪好的鋼筋一根根地縱橫排列好，用鐵絲把它們扎成網格，然后，再把一個個的交叉點焊接起來，這種作業方法的勞動強度大，生產效率低，而且耗費大量的鋼材。
鋼筋焊接網是十九世紀中葉歐洲首創的一種在工廠中焊接形成的網狀鋼筋制品，鋼筋焊接網是利用先進的微機編程控制技術、檢測技術和氣動技術，將普通低碳冷拔鋼筋、冷軋帶肋鋼筋在縱橫筋的交叉點處用電阻熔接法焊接而成;它是一種新型、高效、節能、強化混凝土結構的建筑用材，具有提高結構強度，節省鋼材，節省勞動力，運輸方便，施工便捷、安全，網格排列尺寸精度高等特點，以專業化、規格化生產，綜合性價比高，經久耐用，抗松散變形，抗沖擊;增加握裹力，剛性好;受氣候影響較小，使整個施工現場整齊美觀，已廣泛應用于工業和民用建筑、混凝土路面、機場跑道、隧道、混凝土管、橋面鋪裝、水利、電力壩基、碼頭、倉庫、污水處理池、圍欄等領域。在工程實踐中顯示了其節省鋼材、簡化施工、縮短工期、提高工程質量和經濟效益等特點。
生產鋼筋焊接網的專用設備是鋼筋網焊機，我國在消化引進國外設備的基礎上研發了國產的鋼筋網焊機，其操作簡單，維護方便，價格低廉（僅相當于引進同類設備的10%～20%）,得到了較好的應用。本文以江蘇省某機械廠的鋼筋網焊機繼電器控制系統改造為例，介紹在其控制系統中的應用。
2 系統簡介
本焊機由經線進料、緯線自動落料機構，上、下電極，牽引工作臺，焊接變壓器，液壓系統，送網機構，翻網機構和冷卻系統等組成。
經緯（縱橫）方向鋼筋通過經線進料、緯線自動落料機構送料;上電極是活動的，下電極被固定在電極座上，當上電極向下壓緊鋼筋而與下電極嚙合時通電即對鋼筋進行焊接;當一張鋼筋網焊接好后，牽引工作臺將網片拉出;焊接變壓器給上下電極提供工作電源;鋼筋網焊機中的上電極升降、工作臺拉網、抬網以及翻網均采用液壓控制系統;送網機構是將焊好的鋼筋網從工作臺上拖出，送進翻網機構中去;翻網機構將焊好的鋼筋網堆疊在平板車上;變壓器、上電極塊、導電方棒、下電極銅板等都應冷卻，這由水泵統一供水循環冷卻。
3 PLC的應用
3.1 鋼筋網焊機的工作流程
鋼筋網焊機的工作流程如圖1所示。
圖1 鋼筋網焊機的工作流程圖
用鋼筋網焊機來焊接鋼筋網片的步驟為：先開啟冷卻泵電機，再開啟主、副油泵電機，用步進電機調整好鋼筋緯線間距;把經向鋼筋穿入焊機的進料口，并穿到電機頭至限定位置，把緯向鋼筋加入料架，并倒進落絲槽中。先使橫梁（上電極）空動作一次，鋼筋被拋入定位裝置中，將操作方式選擇開關撥至連續位置，按下焊接啟動按鈕，焊網機就開始自動焊接。當焊好一張網片后，由送網機構把網片送進疊網托架中，托架翻轉，網片疊在平板車上。
3.2鋼筋網焊機PLC控制系統的軟硬件設計
（1） PLC的選擇
產生輸入控制信號的輸入設備有：操作方式轉換開關;手動時運動的選擇開關;步進電機運動快慢和運動步數選擇開關;位置檢測元件;冷卻泵電機啟、停按鈕，主、副油泵電機啟、停按鈕，送網電機啟、停按鈕，焊接開始、停止按鈕，步進電機啟/停旋鈕、正/反轉旋鈕、移位暫停以及單步控制按鈕等。
輸出出設備有：控制橫梁上/下的電磁閥，控制工作臺進/退的電磁閥，控制抬網小油缸向上運動的電磁閥，控制翻網油缸向下運動的電磁閥，分別控制冷卻泵電機、主油泵電動機、副油泵電動機、送網電動機的接觸器，觸發可控硅的繼電器等。
鋼筋網焊機控制系統共有30多點輸入信號，10多點輸出信號，這里選用三菱F1–60R，其I/O點數為36/24。
（2） 軟件設計
鋼筋網焊機PLC控制系統總程序的流程如圖2所示。
圖2 鋼筋網焊機PLC控制系統總程序流程圖
根據操作方式，鋼筋網焊機的PLC控制總程序可分為冷卻泵電機，主、副電動機的啟、停;緯向鋼筋間距的調整;手動程序和自動程序四大部分。
為使油箱、變壓器、導電方棒等得到冷卻，必須首先啟動冷卻泵電動機。
緯向鋼筋間距的調整用步進電動機來實現。在這里，驅動步進電動機的脈沖由內部繼電器M200,M201和M202組成的三相六拍環形分配器供給（用移位指令來實現）;用步進電動機正反轉控制旋鈕X500（SB9）與輸出點Y030、Y031、Y032配合，實現步進電動機的正反轉控制。步進電動機運動的快慢由脈沖的頻率控制，而步進電動機運動的步數由內部計數器控制。
當選擇手動運行方式時，則執行手動程序，可進行手動操作，對焊機的每一個動作進行單獨的控制，例如：當將選擇開關撥向上電極上/下位置時，按下焊接啟動按鈕，則上電極向下運動;按下焊接停止按鈕，則上電極向上運動。
圖3 鋼筋網焊機PLC控制系統的自動焊接程序流程圖
當選擇單循環或連續運行方式時，均運行自動程序，但單循環運行方式在自動焊完一根緯向鋼筋后，回到原始位置即停止焊接;而連續運行方式則在焊完預先設定數量的緯向鋼筋后停止焊接。單循環運行和連續運行使用M206可編程存儲單元和RS指令功能來控制自動程序的執行過程。若在連續操作方式時，按下焊接開始按鈕即置位M206，則自動程序連續循環預先設定的次數后（即焊完一張鋼筋網后）停止;若在單循環操作方式時，復位M206，則自動程序執行到焊完一根緯向鋼筋后停止。
由于篇幅所限，在此只介紹自動焊接程序流程圖，如圖3所示。
4 結束語
投入較低的成本，基本不用改動液壓系統，使改造后的整套設備結構緊湊，運行穩定可靠，控制焊接和操作方便，提升了自動化水平，降低了勞動強度，產生了良好的經濟效益。當今世界，科學技術日新月異，產品更新換代的周期越來越短。就拿鋼筋網焊機來說，其自動化程度越來越高，操作更直觀、安全，很少的人就能完成大量的工作。今后，它將朝著鋼筋矯直、焊接、定尺切網、翻網、疊網有機結合成為一體的方向發展。