一、PLC應(yīng)用
采用PLC可編程改造的機(jī)床電路時(shí),需要注意的問(wèn)題比較多,應(yīng)特別細(xì)致,周到、反復(fù)進(jìn)行調(diào)試,得到的梯形圖常常需要進(jìn)一步簡(jiǎn)化和優(yōu)化。實(shí)踐證明,利用PLC可編程對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行改造是一種行之有效的手段.不僅利用了原有的設(shè)備,節(jié)約資源,而且還滿(mǎn)足新生產(chǎn)工藝的需求,提高效率,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,因此應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
二、機(jī)床控制系統(tǒng)的步驟
以搖臂鉆床的電氣控制為例,將機(jī)床電路圖轉(zhuǎn)換成功能相同的外部接線(xiàn)圖和梯形圖,選擇西門(mén)子S7-226的PLC硬件。具體步驟如下:
(1) 深入了解原有機(jī)床的工作過(guò)程,分析整理其控制的基本方式、完成的動(dòng)作時(shí)序和條件關(guān)系,以及相關(guān)的保護(hù)和聯(lián)鎖控制。盡可能地與實(shí)際操作人員充分交流,了解是否需要對(duì)現(xiàn)有機(jī)床的控制操作加以改進(jìn),提高精度、可操作性和安全性等。如有需要,在后續(xù)的設(shè)計(jì)中予以實(shí)現(xiàn)。這樣才能在設(shè)計(jì)和調(diào)試控制系統(tǒng)時(shí)做到心中有數(shù)。鉆床的主軸電機(jī)由接觸器KM1控制,搖臂的升降電機(jī)由KM2和KM3控制,立柱的松開(kāi)和夾緊電機(jī)用KM4和KM5控制。
(2)根據(jù)分析整理的結(jié)果,確定PLC的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載,在保證完成工藝要求的前提下,最大限度的使用原有機(jī)床的輸入/輸出設(shè)備,機(jī)床電路圖中的接觸器和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)用PLC中輸出繼電器來(lái)控制。它們的線(xiàn)圈接在PLC的輸出端。按鈕、控制開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)等用來(lái)給PLC提供控制命令和反饋信號(hào),它們的觸點(diǎn)接在PLC的輸入端,機(jī)床電路圖中的中間繼電器和時(shí)間繼電器的功能用PLC內(nèi)部的輔助繼電器和定時(shí)器來(lái)完成,它們與PLC的輸入繼電器和輸出繼電器無(wú)關(guān)。輸入輸出元件號(hào)分配。
根據(jù)PLC的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載,以及它們對(duì)應(yīng)的梯形圖中的輸入繼電器和輸出繼電器的元件,畫(huà)出PLC的外部接線(xiàn)圖。
?。?)確定與機(jī)床電路圖中的中間繼電器、時(shí)間繼電器對(duì)應(yīng)的梯形圖中的輔助繼電器和定時(shí)器的元件號(hào),建立機(jī)床電路圖和梯形圖中的元件一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
(4) 根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系按梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)則畫(huà)出梯形圖
三、解 決 的 方 式 方 法:
用PLC改造機(jī)床控制系統(tǒng)時(shí),因?yàn)樵械臋C(jī)床控制系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用和考驗(yàn),已經(jīng)被證明能完成系統(tǒng)要求的控制功能,而機(jī)床電路圖與PLC梯形圖在表示方法上和分析方法上有很多相似之處,因此可以將機(jī)床電路圖“轉(zhuǎn)換”為具有相同功能的PLC的外部硬件接線(xiàn)圖和梯形圖。梯形圖是PLC的程序,是一種軟件,其CPU是串行工作的,即CPU同時(shí)只能處理1條指令,所以用PLC改造機(jī)床控制系統(tǒng)時(shí)有很多需要注意的地方。一般不需要改動(dòng)控制面板,保持了系統(tǒng)原有的外部特性,操作人員不用改變長(zhǎng)期形成的操作習(xí)慣,分析PLC控制系統(tǒng)的功能時(shí),將它想象成機(jī)床控制系統(tǒng)的控制箱,外部接線(xiàn)圖描述了這個(gè)控制箱的外接線(xiàn),梯形圖是這個(gè)控制箱的內(nèi)部“線(xiàn)路圖”,梯形圖的輸入、輸出繼電器是這個(gè)控制箱與外部世界聯(lián)系的“接口繼電器”,分析PLC可編程控制系統(tǒng)時(shí),可以將梯形圖中輸入繼電器的觸點(diǎn)想象成對(duì)應(yīng)的外部輸入器件的觸點(diǎn)或電路,將梯形圖中輸出繼電器的線(xiàn)圈想象成對(duì)應(yīng)的外部負(fù)載的線(xiàn)圈。外部負(fù)載的線(xiàn)圈除了受梯形圖的控制外,還可能受外部觸點(diǎn)的控制。
四、注意事項(xiàng):
(1) 斷電延時(shí)的時(shí)間繼電器的處理
圖1機(jī)床電路圖中的KT屬于線(xiàn)圈斷電后開(kāi)始延時(shí)的時(shí)間繼電器。為了方便理解,可用線(xiàn)圈通電后延時(shí)的定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)斷電延時(shí)功能。
(2 ) 常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理
盡量使用常開(kāi)觸點(diǎn),如果只能使用常閉觸點(diǎn),梯形圖中對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)的常開(kāi)/常閉類(lèi)型應(yīng)與機(jī)床電路中相反(外閉內(nèi)開(kāi))。如SQ1在機(jī)床電路中是常閉觸點(diǎn),將它接到PLC輸入端I0.4,則在梯形圖中對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)I0.4應(yīng)是常開(kāi)的。
(3)盡量減少PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)
PLC的價(jià)格與I/O電數(shù)有關(guān),控制主控電機(jī)的交流接觸器KM1的電路簡(jiǎn)單,應(yīng)仍然用繼電器控制。一般同一器件只須一組常閉或常開(kāi)提供PLC輸入信號(hào),在梯圖中可以多次使用同一輸入繼電器的常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)。
五、結(jié)尾:
在我國(guó)現(xiàn)有的機(jī)床中,大部分仍采用的是傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制方式,由于控制線(xiàn)路觸點(diǎn)多、線(xiàn)路復(fù)雜。使用多年后,故障多、維修量大、維護(hù)不便及可靠性差,影響了正常的生產(chǎn)。還有部分機(jī)床雖然還能正常工作,但其精度、效率以及自動(dòng)化程度已不能滿(mǎn)足當(dāng)前生產(chǎn)工藝要求。對(duì)這些機(jī)床進(jìn)行改造勢(shì)在必行,改造既是企業(yè)資源的再利用,走持續(xù)化發(fā)展的需要,也是滿(mǎn)足企業(yè)新生產(chǎn)工藝,提高經(jīng)濟(jì)效益的需要。
概括:本文引出了機(jī)床電路實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行PLC可編程技術(shù)改造的必要性,并詳細(xì)描述了由機(jī)床控制電路圖設(shè)計(jì)成PLC梯形圖的解決方法、步驟和注意事項(xiàng)。