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关键词：磨床;PLC;电气系统;改造
MZ2015自动磨床是轴承行业广泛使用的加工设备，用于轴承套圈内圆磨削，由于该机床的早期电气系统采用的是继电器─接触器控制和由二极管组成的矩阵顺序控制线路，电气元件较多，且可靠性差，电气故障频繁。故采用FXon-60MR PLC对其控制系统进行了改造。
1 系统的硬件设计
任何一种继电器系统都有三个部分组成，即输入部分，逻辑部分和输出部分。系统输入部分由所有行程开关、仪表触点、方式选择开关、控制按钮等组成。逻辑部分是指由各种继电器及其触点组成的实现一定逻辑功能的控制线路，输出部分包括电磁阀线圈，指示灯和接通各种负载的接触器线圈。在控制系统中使用PLC 就是代替继电器控制系统中的逻辑线路部分。原MZ2015磨床的电气系统，所有行程开关(SQ1～SQ17),选择开关（SA3）,仪表触点（KA1～KA4）,控制按钮(SB2,SB5)等为系统的输入信号；而电磁阀线圈(YV1～YV13),指示灯，充磁信号等为系统的输出信号。系统的硬件构成如图1所示，为了节省输出点数，各电磁阀的状态指示灯并联在其线圈两端；系统的调整操作采用由PLC的Y1和Y2输出调整信号在外部经相应开关控制。同时为了保护PLC输出继电器，在电磁阀两端各并联一只二极管，防止在电感性负载断开时产生很高的感应电动势或浪涌电流对PLC输出点及内部电源的冲击，二极管的额定电流通常选为1A，额定电压大于电源电压的3倍。
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图1 PLC外部接线图 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网 2 软件设计 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 表1 开关方式状态 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 |
| 方式 | SA3-1(X20) | SA3-2(X21) |
| 长修 | 0 | 0 |
| 调整 | 0 | 1 |
| 半自动 | 1 | 0 |
| 自动 | 1 | 1 |
| 表1中“0”表示断开，“1”表示接通。如用二进制表示X20 和X21 的状态，即为00，01，10和11四种。如图2示，自动方式时驱动M10，半自动时驱动M11，调整时驱动M12，长修时驱动M13。这样可安排出图3的程序结构图。 |
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图2 工作方式梯形图 WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户) |
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图3 程序结构图 WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户) 2.2 矩阵电路的编程处理 WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户 图4 二极管顺序控制原理示意图及对应梯形图 WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网 （1）SA1合上，SA2打开，KA5线圈通电吸合并自锁，此时KA5线圈及R上的电压基本相等，约为12V，KA6线圈被短路脱吸。 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网 表2 顺序控制逻辑 WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网 |
| SA1 | SA2 | KA5 | KA6 |
| + | - | + | - |
| - | + | - | + |
| + | + | - | - |
| - | - | 不变 | 不变 |
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2.3 编程调试 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 |
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