PLC在机床电气控制系统改造中的应用

2018-03-22 11:44杨吉鸿
电子技术与软件工程 2018年3期

杨吉鸿

摘 要 随着我国机械化程度的不断加强,数控机床被应用到我国大量机械企业的生产加工过程之中。本论文所研究的PLC在机床电气控制系统里面的改造应用,主要是通过对传统的电气系统进行对比,来研究与设计PLC在C650机床电气控制系统改造之中的应用,希望本论文的相关研究工作能够为我国机床电气系统的改造提供一定的参考价值。

【关键词】PLC 电气控制系统 C650

1 前言

对于可编程控制器(简称为PLC)而言,它是将现代计算机技术与过去的继电接触控制系统进行科学、有效的整合,进而发展成为现代企业的常用工业控制装置,它主要是以微处理器作为核心的。PLC控制器具备许多优点,如:可靠性非常高、使用起来很方便、价格不算昂贵、使用非常灵活等。可见,PLC控制器具备许多优势特点,并把现代控制技术、计算机技术、通信技术等集为一体的现代控制系统,它为我国的工业化的良好发展奠定了非常坚实的基础,也为我国的工业自动化提供了非常完善、非常精密的自动化控制方面的装置。

2 C650普通机床电气控制要求

通常来讲,我们所常见的C650普通车床是具有非常广泛的使用用途,它主要被用作金属方面的切削工作。下图2-1则为该机床涉及到的电气方面的主电路图。此外,对于M2来讲,它是用来表示主轴电动机;对于M1来讲,它则是表示冷却泵电动机;而对于M3来讲,它是用来表示刀架快速移动电动机;针对SR来讲,它是用来表示速度继电器;针对FU1-FU3来讲,它是用来表示熔断器的;针对KM-KM4来讲,它是用来表示交流方面的接触器的;而针对FR1-FR2来讲,它是用来表示热继电器方面的热元件等。由于机床涉及到的工艺范围是很广泛的,所以,有关它的调速范围也是非常之大,运动也是非常之多。

3 PLC控制电路

为了更好实现对C650机床进行PLC电器控制系统的改造,本论文主要选择三菱公司所生产的FX2N-24MR型机床来进行改造设计。

3.1 C650普通机床的PLC梯形图

本论文涉及到的C650机床的PLC详细、具体梯形图主要为图1所示的。

3.2 对PLC梯形图控制进行分析

(1)针对对刀过程进行准确调整:要先把QS合上;接下来,再把SB2按下;这样,X2就接通了;进而促使Y1准确运动,使得KM1进行吸合;紧接着,M1串电阻限流点动;然后再把SB2松开;这样,X2就被断开了,从而使得M1停转;最终实现调动方式对车床的位置进行准确调整;

(2)有关车床的整个工作过程:首先,把QS合上,紧接着,把SB3按下,这样,X3就被接通了,从而促使Y0进行动作;当KM3对短接电阻R进行吸合之后,再促使M10与Y1进行动作,而KM1则是被吸合,这样,就导致M1进行正转起动并准确的运行,当这些动作都完成后,车削加工动作就开始执行。如果要进行停车动作,则把SB1按下,这样,X1就被接通,而X1涉及到的常闭触头则是被恰当的断开,在这样的情况下,除了M2、M1外的全部线圈都将被释放。由于存在惯性,当SB1被松开后,SR1的常开触点依旧是保持闭合状态的,而相应的X10则是被接通,这样再进一步的促使M1、Y2线圈被接通,而KM2则是被吸合,主轴电动机 M1 电源反接并串限流电阻 R实现反接制动,当运行到速度为零的情况的时候,SR2的常开触点就被有效的断开,这样,KM2被释放,M1就停止运转;

(3)有关刀架的整个快移过程:首先,把QS进行合上,扳动进给操纵手柄压合位置开关 SQ,这样,就把X7进行了接通,而有关的Y4开始动作,相应的KM4则是被吸合,这样,就会进一步的促使M3起动运行,最终使得刀架按照指定方向进行准确、快速的移动;

(4)要停车,按下 SB5 即可;倘若车削正在进行中,而相关的工件又要用冷却液,这样,就对SB6进行按下操作,X6则被接通,从而进一步的促使Y3线圈通电,进而促使KM3、M2进行工作,在这样的情况下,就开始有效的供给冷却液等。

(5)如果电动机出现过载的情况,这样,就会促使FR2或者FR1的常闭触点被断开,从而进一步的把电源切断,最终促使电机停止运作;

(6)有关反转的具体工作过程,它是与正转工作过程相同的。

3.3 梯形图主要有如下一些特点

(1)为了避免 M1 电动机正反转时造成相间短路,除采用程序上软继电器的触点联锁外,还在 KM1 和 KM2的线圈支路上采用了接触器常闭触点的电路联锁;

(2)为了防止合上 QS 后有人转动卡盘,使速度继电器的常开触点 X10 ( 或 X11 )闭合,造成 Y1 或 Y2 吸合,M1 突然转动起来造成事故,特引入内部辅助继电器的 M1、M2,在 M1 或 M2 没有接通的情况下,SR 的常开触点即使闭合,电机 M1 也不可能运转。

4 结束语

由于PLC控制系统具备功能优越、稳定性高、编程也是非常简单、对能耗的消耗也低、抗干扰能力非常之强等诸多优质特征,进而使得其被大量应用到我国现代化机械工业的自动控制生产活动中。通过把PLC控制系统良好的应用到我国现代机床中,不但可以减少大量原材料(如相关的导线、涉及到的電气元件等)的使用,而且还使得机床的调试变得简单、维护工作量减少、节省整体设计周期等,从而进一步的提升加工零部件等的合格性,使得企业的整体生产效益以及技术水准等都大幅度上升。与此同时,所设计的具有交互性、用户体验感好的人机界面(HMI),从而使得整个机床控制系统变得使用方便、易操作等,极大的提升了企业生产自动化的程度等。

参考文献

[1]郑凯锋,冯占宗,陈宇,陈柄言.电液控制全轮转向系统[J].液压与气动,2016(08).

[2]侯磊,鲁其兴,巩翰林,仲崇涛.基于PLC和MCGS的搬砖机械手控制系统设计[J].砖瓦世界,2017(10).

作者单位

四川大学锦江学院 四川省眉山市 620860