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PLC技術(shù)對機床電路的重要性

2020-08-26 01:15:02

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實訓(xùn)設(shè)備

一、PLC應(yīng)用

采用PLC可編程改造的機床電路時，需要注意的問題比較多，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)一步簡化和優(yōu)化。實踐證明，利用PLC可編程對舊機床進(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,而且還滿足新生產(chǎn)工藝的需求,提高效率,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和社會效益，因此應(yīng)用越來越廣泛。

二、機床控制系統(tǒng)的步驟

以搖臂鉆床的電氣控制為例，將機床電路圖轉(zhuǎn)換成功能相同的外部接線圖和梯形圖，選擇西門子S7-226的PLC硬件。具體步驟如下：

（1）深入了解原有機床的工作過程,分析整理其控制的基本方式、完成的動作時序和條件關(guān)系,以及相關(guān)的保護(hù)和聯(lián)鎖控制。盡可能地與實際操作人員充分交流,了解是否需要對現(xiàn)有機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)計中予以實現(xiàn)。這樣才能在設(shè)計和調(diào)試控制系統(tǒng)時做到心中有數(shù)。鉆床的主軸電機由接觸器KM1控制，搖臂的升降電機由KM2和KM3控制，立柱的松開和夾緊電機用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床的輸入/輸出設(shè)備,機床電路圖中的接觸器和電磁閥等執(zhí)行機構(gòu)用PLC中輸出繼電器來控制。它們的線圈接在PLC的輸出端。按鈕、控制開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)等用來給PLC提供控制命令和反饋信號，它們的觸點接在PLC的輸入端，機床電路圖中的中間繼電器和時間繼電器的功能用PLC內(nèi)部的輔助繼電器和定時器來完成，它們與PLC的輸入繼電器和輸出繼電器無關(guān)。輸入輸出元件號分配。
　　根據(jù)PLC的輸入信號和輸出負(fù)載,以及它們對應(yīng)的梯形圖中的輸入繼電器和輸出繼電器的元件,畫出PLC的外部接線圖。
　?。?）確定與機床電路圖中的中間繼電器、時間繼電器對應(yīng)的梯形圖中的輔助繼電器和定時器的元件號,建立機床電路圖和梯形圖中的元件一一對應(yīng)的關(guān)系。
　　（4）根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系按梯形圖語言中的語法規(guī)則畫出梯形圖

三、解決的方式方法：

用PLC改造機床控制系統(tǒng)時，因為原有的機床控制系統(tǒng)是經(jīng)過長期使用和考驗，已經(jīng)被證明能完成系統(tǒng)要求的控制功能，而機床電路圖與PLC梯形圖在表示方法上和分析方法上有很多相似之處，因此可以將機床電路圖“轉(zhuǎn)換”為具有相同功能的PLC的外部硬件接線圖和梯形圖。梯形圖是PLC的程序，是一種軟件，其CPU是串行工作的，即CPU同時只能處理1條指令，所以用PLC改造機床控制系統(tǒng)時有很多需要注意的地方。一般不需要改動控制面板,保持了系統(tǒng)原有的外部特性，操作人員不用改變長期形成的操作習(xí)慣，分析PLC控制系統(tǒng)的功能時，將它想象成機床控制系統(tǒng)的控制箱，外部接線圖描述了這個控制箱的外接線，梯形圖是這個控制箱的內(nèi)部“線路圖”，梯形圖的輸入、輸出繼電器是這個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，可以將梯形圖中輸入繼電器的觸點想象成對應(yīng)的外部輸入器件的觸點或電路，將梯形圖中輸出繼電器的線圈想象成對應(yīng)的外部負(fù)載的線圈。外部負(fù)載的線圈除了受梯形圖的控制外，還可能受外部觸點的控制。

四、注意事項：

（1）斷電延時的時間繼電器的處理
　　圖1機床電路圖中的KT屬于線圈斷電后開始延時的時間繼電器。為了方便理解，可用線圈通電后延時的定時器來實現(xiàn)斷電延時功能。

（2 ）常閉觸點輸入信號的處理

盡量使用常開觸點，如果只能使用常閉觸點，梯形圖中對應(yīng)的觸點的常開/常閉類型應(yīng)與機床電路中相反（外閉內(nèi)開）。如SQ1在機床電路中是常閉觸點，將它接到PLC輸入端I0.4，則在梯形圖中對應(yīng)的觸點I0.4應(yīng)是常開的。

（3）盡量減少PLC的輸入信號和輸出信號
　　PLC的價格與I/O電數(shù)有關(guān)，控制主控電機的交流接觸器KM1的電路簡單，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提供PLC輸入信號，在梯圖中可以多次使用同一輸入繼電器的常開和常閉觸點。

五、結(jié)尾：

　在我國現(xiàn)有的機床中,大部分仍采用的是傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制方式,由于控制線路觸點多、線路復(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)。還有部分機床雖然還能正常工作,但其精度、效率以及自動化程度已不能滿足當(dāng)前生產(chǎn)工藝要求。對這些機床進(jìn)行改造勢在必行,改造既是企業(yè)資源的再利用,走持續(xù)化發(fā)展的需要,也是滿足企業(yè)新生產(chǎn)工藝,提高經(jīng)濟效益的需要。

概括：本文引出了機床電路實訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行PLC可編程技術(shù)改造的必要性，并詳細(xì)描述了由機床控制電路圖設(shè)計成PLC梯形圖的解決方法、步驟和注意事項。