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
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。 |
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) |
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 |
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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