1 引言
筆者公司有幾臺80年代生產(chǎn)的仿型車床,因限于當(dāng)時的條件其電氣部分全部采用了繼電—接觸器控制,電路復(fù)雜故障率高且不宜維修,不僅耽誤了生產(chǎn)還浪費了人力,經(jīng)過仔細(xì)的考慮研究決定對電氣部分進行改造。
2 產(chǎn)品選型
由于PLC在工業(yè)領(lǐng)域的推廣,當(dāng)前市場上品牌眾多,既包括一些進口的著名品牌,也有國產(chǎn)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(guān)產(chǎn)品)時主要結(jié)合控制系統(tǒng)輸入/輸出(I/O)點的需求以及性價比等多方面因素來考慮。通過綜合比較以后,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、高性能等眾多特點于一身的高檔次超小型PLC??紤]到工藝和設(shè)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?! ?
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3 仿型車床的原理及程序設(shè)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(fù)責(zé)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:
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圖1 仿型刀架工作流程圖[/align]
下切刀架工作流程如圖2所示:
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圖2 下切刀架工作流程圖[/align]
在該系統(tǒng)中分兩種工作方式:
?。?) 手動
用于機床的調(diào)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;
?。?) 自動循環(huán)
用于工件的加工,其中又分為三種自動循環(huán):
·單獨仿型;
·先仿型后下切;
·先下切后仿型。
因手動動作都是單一的動作比較簡單,在這里就不詳細(xì)介紹了,重點介紹一下自動循環(huán)。由于自動循環(huán)動作為順序控制,所以在程序編寫上大量采用了FX系列PLC的SFC,SFC程序是根據(jù)機械工作流程設(shè)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(shè)計可以進行機械控制,這樣就極度簡化了PLC的內(nèi)部梯形圖。
舉例說明SFC圖如圖3所示:
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圖3 順序控制功能圖[/align]
自動循環(huán)的程序流程如圖4所示:
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圖4 自動循環(huán)程序框圖[/align]
4 實際應(yīng)用中的注意事項
?。?) 因為PLC的內(nèi)部輸出為繼電器,負(fù)載都是直流感性負(fù)載(繼電器線圈)為了減少火花放電對接點損害,所以,在負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管(當(dāng)PLC接點打開時,感性負(fù)載線圈儲存的能量通過二極管續(xù)流放出,以發(fā)熱方式消耗),再通過外部繼電器觸點去驅(qū)動電磁閥,這樣可以大大延長PLC內(nèi)部繼電器觸點的使用壽命,如圖5所示:
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圖5 繼電器的正確使用接線[/align]
?。?) 不正確的接地和電氣控制柜布線的不合理,都會導(dǎo)致PLC受電器噪聲干擾而不能正常工作。為避免此類故障的發(fā)生,要求系統(tǒng)應(yīng)正確良好的接地。低電壓信號線和高電壓動力線應(yīng)盡可能的獨立布線,放置在各自的線槽中,并盡可能的減少電線的長度,將干擾降到最低。
5 結(jié)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(guān),充分證明了可編程序控制器PLC在仿型車床控制系統(tǒng)中的成功應(yīng)用,大大減輕了機床維修人員的勞動強度,節(jié)省了人力物力。有效保證了機床的安全可靠高效運行,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益。