PLC在仿型車床改造中的應用

   時間:2014-03-11 23:49:36
PLC在仿型車床改造中的應用簡介
     1 引言   筆者公司有幾台80年代生產的仿型車床,因限於當時的條件其電氣部分全部採用了繼電—接觸器控制,電路複雜故障率高且……
PLC在仿型車床改造中的應用正文
1 引言 筆者公司有幾台80年代生產的仿型車床,因限於當時的條件其電氣部分全部採用了繼電—接觸器控制,電路複雜故障率高且不宜維修,不僅耽誤了生產還浪費了人力,經過仔細的考慮研究決定對電氣部分進行改造。
2 產品選型
由於PLC在工業領域的推廣,當前市場上品牌眾多,既包括一些進口的著名品牌,也有國產品牌。但它們在功能上大同小異,價格差異卻很大。所以在選擇 PLC(PLC的相關產品)時主要結合控制系統輸入/輸出(I/O)點的需求以及性價比等多方面因素來考慮。通過綜合比較以後,選用了三菱公司的FX2N 系列小型PLC。FX2N系列是集小型化、高速度、高性能等眾多特點於一身的高檔次超小型PLC。考慮到工藝和設備的改動,或I/O點的損壞、故障等,最終選擇了FX2N-64MR PLC,I/O(輸入/輸出)點見附表。


3 仿型車床的原理及程序設計
該種車床配置有兩個刀架(仿型刀架和下切刀架),其中下切刀架負責切槽,仿型刀架依靠樣件切出工件。
仿型刀架工作流程如圖1所示:


圖1 仿型刀架工作流程圖
下切刀架工作流程如圖2所示:


圖2 下切刀架工作流程圖
在該系統中分兩種工作方式:
(1) 手動
用於機床的調試和對刀,動作反映為仿型刀架的單獨引刀、快進、工進下切刀架的單獨快進、工進等動作;
(2) 自動循環
用於工件的加工,其中又分為三種自動循環:
·單獨仿型;
·先仿型後下切;
·先下切后仿型。

因手動動作都是單一的動作比較簡單,在這裡就不詳細介紹了,重點介紹一下自動循環。由於自動循環動作為順序控制,所以在程序編寫上大量採用了FX系列 PLC的SFC,SFC程序是根據機械工作流程設計的順序控制程序,所以,梯形圖非常直觀易懂,工序間的互鎖和雙向輸出等的處理由PLC自動進行,因此,用各工序的簡單順序控制設計可以進行機械控制,這樣就極度簡化了PLC的內部梯形圖。

舉例說明SFC圖如圖3所示:


圖3 順序控制功能圖
自動循環的程序流程如圖4所示: 
圖4 自動循環程序框圖
 4 實際應用中的注意事項
(1) 因為PLC的內部輸出為繼電器,負載都是直流感性負載(繼電器線圈)為了減少火花放電對接點損害,所以,在負載兩端並聯續流二極體(當PLC 接點打開時,感性負載線圈儲存的能量通過二極體續流放出,以發熱方式消耗),再通過外部繼電器觸點去驅動電磁閥,這樣可以大大延長PLC內部繼電器觸點的使用壽命,如圖5所示:

 
圖5 繼電器的正確使用接線
(2) 不正確的接地和電氣控制櫃布線的不合理,都會導致PLC受電器雜訊干擾而不能正常工作。為避免此類故障的發生,要求系統應正確良好的接地。低電壓信號線和高電壓動力線應儘可能的獨立布線,放置在各自的線槽中,並儘可能的減少電線的長度,將干擾降到最低。
5 結束語
機床改造一年多來維修率下降了90%以上,只零星維修過外圍的按鈕和行程開關,充分證明了可編程序控制器PLC在仿型車床控制系統中的成功應用,大大減輕了機床維修人員的勞動強度,節省了人力物力。有效保證了機床的安全可靠高效運行,產生了顯著的經濟效益。

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