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自动化技术与应用2004年第23卷第8期PLC与DCSPLC and DCSPLC在X62W铣床电气控制电路中的应用李秀忠(佛山职业技术学院,广东 佛山 528237)摘要:本文介绍用PLC改造X62W铣床继电器控制电路,详细阐述了改造设计方案。根据X62W铣床继电器控制电路的组成,确定PLC的输入输出点数,并进行PLC型号选择,IO地址分配及IO接线。根据其继电器控制电路的工作原理,进行系统程序设计。关键词:X62W铣床; PLC;改造设计方案; IO接线;程序设计中图分类号: TP29 文献标识码: B 文章编号: 100327241(2004)0820028204Using PLC in Reconstruction of the X62W MillerLI Xiu - zhong(Foshan Polytechnic College , Foshan 528237 , China)Abstract:This paper presents the reconstruction of the relay control circuit with PLCfor the X62W miller. The determination of PLC IO counts , theselection of PLC type , IO address assignment and IO wiring are discussed ,and the system program design is also given.Key words:X62W miller; PLC; reconstruction design; IO wiring; Program design1 引言X62W铣床原控制电路为继电器控制,接触触点多,故障也多,操作人员维修任务较大,机械使用率较低。所以针对这种情况,我们用PLC控制改造其继电器控制电路,克服了以上缺点,降低了设备故障率,提高了设备使用率,效果非常好。2X62W铣床控制电路工作原理2. 1 工作台进给运动行程开关及圆工作台转换开关工作状态1(表1、 表2、 表3)表1 工作台纵向行程开关工作状态纵向操作手柄触点向左中间(停)向右SQ1-+SQ2+-表2 工作台升降、 横向行程开关工作状态升降及横向操作手柄触点向前向下中间(停)向后向上SQ3+-SQ4-+收稿日期:2004 - 02 - 19表3 圆工作台转换开关工作状态位置触点接通圆工作台断开圆工作台SA1+-2. 2 各电机的控制过程(1)主轴电机M1由K M3实现起、 停运行控制,由转向选择开关SA5预选转向,K M2的主触点串联两相电阻与速度继电器SR配合实现M1的停车反接制动。(2)工作台进给电机M2由K M4、K M5的主触点实现加工中的正、 反向进给控制,并由接触器K M6的主触点控制快速电磁铁,决定工作台移动速度,K M6接通为快速移动,断开为慢速自动进给。(3)冷却泵电机M3由K M1控制,单方向运转。2. 3 工作台进给限位保护工作台左右、 上下、 前后运动均有限位保护,由机械方法来实现。当工作台运动到极限位置时,利用固定在床身上的挡铁,撞击操作手柄,使其回到中间位置,工作台便停止运动。2. 4 工作台各运动方向的联锁控制在同一时间内,工作台只允许向一个方向运动,这种联锁是82|Techniques of Automation &ApplicationsPLC与DCSPLC and DCS自动化技术与应用2004年第23卷第8期利用机械和电气方法来实现的。工作台左右移动和上下前后移动分别由同一手柄操作,各自手柄本身起到机械联锁作用。而工作台左右移动与上下前后移动之间的联锁则是利用电气联锁来实现的。2. 5 工作台快速移动工作台快速移动为点动控制,在进给电机起动后,按压工作台快速进给点动按钮SB5(或SB6) ,快速移动电磁铁Y A通电,工作台快速移动;松开按钮后,工作台按原来速度进给。2. 6 主轴电机与进给电机的变速冲动主轴电机变速冲动是由主轴变速箱操作行程开关SQ7来实现的,主轴变速既可在M1停车时进行,又可在M1运转时进行。进给电机变速冲动是由进给变速箱操作行程开关SQ6来实现的,进给变速应在工作台停止移动时进行。2. 7 圆工作台控制在长工作台六个方向进给运动都停止时,将圆工作台转换开关扳到 “接通” 位置处,圆工作台才能起动运转。圆工作台与长工作台六个方向的联锁是利用电气联锁来实现的2。3 改造方案的确定(1)不改变原控制系统电气操作方法。(2)不改变原电气系统控制元件(包括行程开关、 按钮、 交流接触器、 中间继电器,以上元件的数量、 作用均与原电气线路相同)。(3)原控制线路中热继电器仍用硬件控制(因过载使用几率较少)。(4)指示灯接线仍和原控制线路相同。(5)原主轴和进给变速箱操作方法和结构不变。(6)原铣床的工艺加工方法不变。(7)只是将原继电器控制中的硬件接线改为用软件编程来替代。4PLC选择4. 1X62W铣床输入输出点数统计因为在改造中不改变原控制系统,所以PLC输入输出点数可根据原继电器控制电路来计算3。4.1.1 输入点数(1)原主轴电机启动按钮2个,主轴电机停止按钮2个,主轴电机反接制动速度继电器2个,主轴变速冲动行程开关1个,共7点;(2)工作台右移行程开关1个,左移行程开关1个,前、 下移行程开关1个,后、 上移行程开关1个,工作台快速进给按钮2个,工作台变速冲动行程开关1个,共7点;(3)圆工作台转换开关1个;(4)冷却泵电机起、 停转换开关1个;输入点数共16点。4.1.2 输出点数根据原控制电路主轴电机、 工作台进给电机、 快速进给电磁铁及冷却泵电机用交流接触器统计输出点数为:(1)主轴电机运行交流接触器1个,主轴电机反接制动交流接触器1个,共2点;(2)工作台进给电机正、 反转交流接触器各1个,快速进给电磁铁交流接触器1个,共3点;(3)冷却泵电机交流接触器1个;输出点数共为6点。4. 2PLC选择X62W铣床改造后共需点数为22点,考虑10 %余量及以后加报警电路和故障显示电路,考虑发展及工艺控制问题,故选用三菱FX2N48MR PLC,继电器输出,IO总点数为48点,输入点数为24点,输出点数为24点。4. 3PLC IO分配表(表4、 表5)表4 输入口分配表地址号符号名称用途X0SB1主轴电机启动按钮X1SB2主轴电机启动按钮X2SB3主轴电机停止按钮X3SB4主轴电机停止按钮X4SB5工作台快速进给按钮X5SB6工作台快速进给按钮X6SQ1工作台右移行程开关X7SQ2工作台左移行程开关X10SQ3工作台前、 下移行程开关X11SQ4工作台后、 上移行程开关X12SQ6进给变速冲动行程开关X13SQ7主轴变速冲动行程开关X14SA1圆工作台转换开关X15SA3冷却泵电机起、 停转换开关X16KS- 1主轴电机速度继电器X17KS- 2主轴电机速度继电器表5 输出口分配表地址号符号名称用途Y0K M1冷却泵电机交流接触器Y1K M2主轴电机反接制动交流接触器Y2K M3主轴电机运行交流接触器Y3K M4工作台进给电机正转交流接触器Y4K M5工作台进给电机反转交流接触器Y5K M6工作台快速进给电磁铁交流接触器92Techniques of Automation &Applications |自动化技术与应用2004年第23卷第8期PLC与DCSPLC and DCS5IO接线图(图1)根据X62W铣床继电器控制电路的组成及工作原理,绘制PLC改造IO接线图(如图1所示)4。图1X62W铣床PLC控制IO接线图03|Techniques of Automation &ApplicationsPLC与DCSPLC and DCS自动化技术与应用2004年第23卷第8期6 程序设计(图2)根据X62W的工作原理及工艺流程,进行控制系统程序设计。图2X62W铣床PLC控制梯形图7 改造时需注意的几个问题(1)用辅助继电器以简化控制电路。(2)应根据X62W的控制原理进行总体程序设计,在控制电路中应注意自锁和互锁控制。(3) SQ7(常闭)为软继电器的工作条件,只有这一条件满足时,机床控制才有效,所以在程序设计时用了一主控指令。(4)应注意主轴运动与进给运动的顺序联锁控制,故在程序中又用了一主控指令,以保证在主轴电机M1起动后才可起动进给电机M2。(5)应注意长工作台六个进给方向的联锁控制,铣床工作时,只允许一个进给方向运动,故除了操作手柄自身的机械联锁外,在程序设计时还需用软继电器加电气联锁控制;圆工作台与长工作台之间也需用软继电器加联锁控制。(6)应给PLC工作电源加外部启动、 停止按钮。8 结束语X62W铣床原继电器控制电路经PLC控制改造后,降低了设备运行的故障率,提高了设备运行的稳定性和使用率,减轻了操作人员维修劳动强度。改造后设备经过长期运行,结果表明效果非常良好,收到了较好的经济效益和社会效益。9 参考文献:1 邓则名,邝穗芳.电器与可编程控制器应用技术M.北京:机械工业出版社,19972 方承远.工厂电气控制技术M.北京:机械工业出版社,20003 张万忠.可编程控制器应用技术M.北京:化学工业出版社出版,20014 李秀忠,冯安平. PLC改造T68镗床电气控制电路J .机电产品开发与创新,2003(6) :77 - 78作者简介:李秀忠(1970 - ) ,男,四川人,讲师,广东工业大学在读硕士,研究方向:自动控制及机械电子技术。(上接第33页)3 结束语本熔铝炉结构简单、 成本低,炉体重量轻、 炉壳表面温度低、热效率高,工人劳动条件好的优点。电气控制系统中,将热电耦传感信号反馈到输入端,与智能型热电耦温度表的温度设定值信号比较后输出误差电压Vt ,构成闭环控制系统进行计算和恒温控制。电路采用了部分进口电器元件,电气柜上设有数显和信号灯,炉温调控方便可靠、 精度高、 操作安全。在本市微电机制造公司投产后,不仅有效地提高了电机转子的铸铝质量,改善了工人的劳动环境,同时也为该公司带来了可观的经济效益。4 参考文献:1 铸造工程师手册编写组.铸造工程师手册M.北京:机械工业出版社.19972 北京荣兴达自动化测控技术有限公司. REX - F9智能