基于PLC的半自動(dòng)多刀車床控制系統(tǒng)改造

• 2018-09-08

C7632液壓半自動(dòng)多刀車床是機(jī)械行業(yè)擁有量較多的一種半自動(dòng)機(jī)床。它采用二極管矩陣順控裝置及繼電器邏輯控制系統(tǒng)，液壓驅(qū)動(dòng)上下刀架作縱橫兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，裝有液壓卡盤。其加工自動(dòng)化程度及生產(chǎn)效率較高，適用于較大批量工件的車削加工。但由于該機(jī)床系統(tǒng)采用的是分立元件，易出故障，且維修比較麻煩，影響了機(jī)床性能的正常發(fā)揮。

　　我們根據(jù)該機(jī)床的問(wèn)題，采用可編程序控制器改造改其控制系統(tǒng)，克服了上述缺點(diǎn)，使機(jī)床工作可靠、維修方便，大大提高了機(jī)床的工作效率，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　1.PLC的選型

　　(1)控制對(duì)象的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)輸入點(diǎn)即為機(jī)床的控制按鈕、工作選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)等。輸出點(diǎn)是控制電動(dòng)機(jī)的接觸器、控制液壓動(dòng)作的電磁閥及指示燈等。

　　考慮到節(jié)省改造改費(fèi)用，應(yīng)盡量壓縮輸入、輸出點(diǎn)數(shù)。在某些場(chǎng)合，輸入點(diǎn)可以一點(diǎn)兩用。如某行程開(kāi)關(guān)只在自動(dòng)循環(huán)時(shí)有用，而某按鈕只在手動(dòng)調(diào)時(shí)用，當(dāng)輸入點(diǎn)不夠時(shí)，則可將上述兩個(gè)輸入信號(hào)共用一個(gè)PLC輸入點(diǎn)，利用PLC的轉(zhuǎn)移標(biāo)號(hào)指令，不會(huì)使兩個(gè)信號(hào)混淆。同樣，為節(jié)省輸出點(diǎn)，也可將與自動(dòng)控制無(wú)關(guān)的輸出點(diǎn)，如電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止，仍用強(qiáng)電回路控制。

　　(2)控制對(duì)象的輸入、輸出類型一般的機(jī)械加工設(shè)備，采用開(kāi)關(guān)量控制，選用直流輸入，繼電輸出型的PLC。輸入還有交流型和TTL電平型，而輸出則有晶閘管型及直流晶體管型，可適應(yīng)不同的需要。另外還有各種特殊類型的模塊，如A/D、D/A模塊，外部可調(diào)計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器模塊，高速計(jì)數(shù)器模塊等。

　　2.PLC程序的編制步驟

　　(1)編制開(kāi)關(guān)表即將機(jī)床的各輸入輸出元件分配到PLC輸入輸出點(diǎn)上，即分配地址。以C7532車床的部分開(kāi)關(guān)表為例，見(jiàn)附表。

　　(2)按照加工工藝要求，編制動(dòng)作流程圖或開(kāi)關(guān)動(dòng)作表以C7632車床的下刀架的一種加工流程為例，動(dòng)作流程圖如下圖所示。

　　(3)擬訂程序框圖程序框圖可參照計(jì)算機(jī)程序框圖的編制方法。以C7632車床的程序框?yàn)槔?，如下圖。

　　(4)編制梯形圖程序根據(jù)程序框圖，開(kāi)關(guān)表及動(dòng)作表即可直接在編程器鍵盤上鍵人程序。編制程序可分段進(jìn)行，先編制自動(dòng)循環(huán)程序段、手動(dòng)調(diào)整程序段、初始化程序段，后分段模擬運(yùn)行調(diào)試后串聯(lián)起來(lái)。運(yùn)用轉(zhuǎn)移、標(biāo)號(hào)指令，可將復(fù)雜的程序分解成功能程序段，有利于程序編制及調(diào)試。以半自動(dòng)車床自動(dòng)循環(huán)與手動(dòng)調(diào)整程序?yàn)槔?，若開(kāi)關(guān)1127為手動(dòng)/自選擇開(kāi)關(guān)，可按如下方法編制程序(見(jiàn)下圖)：

　　當(dāng)開(kāi)關(guān)1127接通時(shí)，程序按下列順序掃描執(zhí)行：1、3、…、20、40，再返回到開(kāi)頭，執(zhí)行手動(dòng)調(diào)整程序；反之，開(kāi)關(guān)1127斷開(kāi)，程序掃描順序?yàn)?/span>2、21、…、40，再返回至開(kāi)頭，執(zhí)行自動(dòng)循環(huán)程序。

　　其自動(dòng)循環(huán)工作段的程序，可采本控制器編程語(yǔ)言中特地為順序控制設(shè)計(jì)的步進(jìn)器功能編制。

　　梯形圖編制完成，并通過(guò)模擬器模擬運(yùn)行后，通過(guò)打印機(jī)打印梯形圖文本。當(dāng)PLC安裝在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上后，可通過(guò)編程器與其聯(lián)機(jī)，采用“故障檢測(cè)”方式逐點(diǎn)檢查現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的輸入、輸出元件是否連接正確，工作是否正常。在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下，運(yùn)行梯形圖程序，并對(duì)運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行監(jiān)測(cè)、修改，直至程序運(yùn)行完全符合要求，即可使PLC控制設(shè)備正常工作。

　　3.結(jié)語(yǔ)

　　采用PIC改造改C7632車床后，車床的電氣故障減少90%以上，工作效率大大提高。由于PLC的控制功能強(qiáng)，使機(jī)床的自動(dòng)化程度提高，又因?yàn)槌绦蚓幹茣r(shí)增加了各種保護(hù)功能，使機(jī)床不會(huì)因誤操作而造成損壞。

　　整個(gè)改造過(guò)程歷時(shí)不到一周，停機(jī)時(shí)間只有兩天，費(fèi)用不到3000元。因此我們認(rèn)為，采用PLC改造C7632車床及類似的機(jī)床，是完全可行且易見(jiàn)成效的技改捷徑。