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
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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_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网 2.1 程序结构 WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 原机床包括自动、半自动、调整和长期修整4种工作方式，由万能转换开关选择。用PLC改造后,此部分的接线要重新安排，可选用转换开关的两组触点SA3－1和SA3－2(对应PLC输入端子X20和X21)，使其分别在4种工作情况下，满足表1所示的通断状态。 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 plcjs.技.术_网 矩阵二极管顺序控制电路是原床电气系统中的重要组成部分，PLC梯形图的转换原理，如图4示。其动作如下： 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。 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 （2）SA1打开，SA2合上，KA5线圈被短路，KA5脱吸，KA6线圈通电吸上并自锁。 ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户 （3）SA1、SA2同时合上，由于KA5、KA6线圈同时被短路，所以V1也处于上述导通状态，但KA5、KA6总是处于脱吸状态。 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户) 根据上述要求可得出SA1、SA2与KA5、KA6的逻辑关系,如表2所示。从表2可看出，SA1是KA5的置位端，KA6的复位端；SA2是KA6的置位端，KA5的复位端。这种状态可由PLC内部的置位、复位指令来实现，其梯形图如图4示，图中M21相当于KA5，M22相当于KA6。 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 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网 由于用PLC改造原机床电气系统是以不改变原控制功能为前提，此时可对原线路进行分块处理，对于MZ2015磨床，可分成输出处理程序，输入处理程序和顺序控制逻辑程序，这种处理对于程序调试和设备维修都有很大的方便，根据手动、 长修、 自动和半自动四种工作方式分别进行模拟运行。用开关模拟输入信号，开关的一端接入相对应的输入端点，另一端作为公共端接在PLC输入信号电源的负端。输入程序后，对照输入信号状态表，设置好原始状态情况下所有输入信号的状态；再按工步状态，扳动开关，观察输出端点指示灯在一个工作循环里的状态变化，并与工艺过程对照。由于程序较长，这里仅给出输出部分及二极管顺控电路所对应的梯形图，如图4、5示。 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网 |
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