三菱PLC在C534J立式車床改造中的應(yīng)用

天水星火機(jī)床有限責(zé)任公司設(shè)動(dòng)處 馬存福

由于機(jī)床的精度直接決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和效益；但多數(shù)企業(yè)的設(shè)備都比較陳舊，尤其電氣控制系統(tǒng)由于多年使用，加上電氣元件嚴(yán)重老化，從而嚴(yán)重影響機(jī)床動(dòng)作的可靠性，但購(gòu)買新設(shè)備投資較大，所以通過(guò)對(duì)機(jī)床改造，不但能解決上述問(wèn)題，而且也減少企業(yè)投資費(fèi)用。

因此開(kāi)展該工程的研究和工程實(shí)施是十分必要的，并且具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1.改造效果

C534J電氣控制系統(tǒng)要求通過(guò)PLC改造后，不但能達(dá)到機(jī)床的使用功能，而且其可靠性大大提高，因在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施，可在惡劣的工業(yè)環(huán)境中與強(qiáng)電一起工作，運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性較高。

同時(shí)PLC內(nèi)部具有的軟元件，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輔助繼電器等，利用它們來(lái)設(shè)計(jì)一些程序，可有效的提高系統(tǒng)的可靠性.安全性。

2.方案的選擇與比較

本設(shè)計(jì)中有兩個(gè)控制方案：

第一種方案是采用傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制。

第二種是采用PLC控制，第一種方案比較復(fù)雜，維修量大，而且可靠性也差，而第二種方案正好解決了上一種方案的缺點(diǎn)，在軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)比較簡(jiǎn)單。

因此我采用第二種方案。

3.PLC的選擇

目前隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC的種類也越來(lái)越多，而且功能也日趨完善。

近年來(lái)，大量使用的世界品牌產(chǎn)品如西門子S7-200、S7-300、日本的歐姆龍PLC。日本的三菱以及國(guó)內(nèi)廠家組裝自行開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品等，已有上百個(gè)產(chǎn)品。

PLC的品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等各有不同，適用的場(chǎng)合也各有側(cè)重。

因此，合理選用PLC，對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。

4.PLC機(jī)型的統(tǒng)一性

對(duì)于同一個(gè)企業(yè)或同一種產(chǎn)品，盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一，這樣有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高。

模塊的互換性好，便于采購(gòu)和管理。外圍設(shè)備可通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通訊。

從上述幾點(diǎn)要求，結(jié)合本機(jī)床的工作性能我們選用日本三菱PLC.

5.PLC的輸入設(shè)備

開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量選用可靠性高的電氣元件，電源為直流24V。

在布線時(shí)，PLC的交流線與直流線應(yīng)分開(kāi)走，開(kāi)關(guān)量與模擬量的輸入/輸出線也要分開(kāi)敷設(shè)，后者最好使用屏蔽線。PLC的開(kāi)關(guān)量和模擬量輸入信號(hào)，由于噪聲.干擾.開(kāi)關(guān)的誤動(dòng)作，模擬信號(hào)誤差等因素的影響，會(huì)形成輸入信號(hào)的錯(cuò)誤，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起程序判斷失誤，造成誤動(dòng)作，所以應(yīng)選擇可靠性高的電路設(shè)計(jì)并在軟件編程時(shí)采取措施來(lái)抑制錯(cuò)誤信號(hào)，提高系統(tǒng)的可靠性。

6.PLC的輸出電路

對(duì)于開(kāi)關(guān)量輸出來(lái)說(shuō)，PLC的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三中形式，具體選用哪中形式的輸出應(yīng)根據(jù)負(fù)載要求來(lái)決定，選擇不當(dāng)會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。

如晶閘管輸出只能用于交流負(fù)載，晶體管輸出只能用于直流負(fù)載，此外PLC的輸出端子帶負(fù)載的能力是有限的，如果超過(guò)了規(guī)定的最大值，必須外接繼電器或接觸器，才能正常工作、PLC輸出電流的額定值與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)的、額定負(fù)載電流還與溫度有關(guān)，當(dāng)工作環(huán)境溫度高時(shí)，額定負(fù)載電流相應(yīng)減小，如PLC輸出驅(qū)動(dòng)的負(fù)載為感性元件時(shí)，對(duì)于直流負(fù)載，通常是在線圈兩端并聯(lián)二極管，對(duì)于交流負(fù)載，是在負(fù)載兩端并聯(lián)阻容吸收電路，采取以上的保護(hù)措施是為了防止感性元件在輸入或輸出斷開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)或浪涌電流對(duì)PLC端子及內(nèi)部電路的沖擊，以保護(hù)PLC，提高可靠性.

7.結(jié)語(yǔ)

用PLC控制代替原有控制系統(tǒng)，可免去中間繼電器、時(shí)間繼電器，從而大大簡(jiǎn)化控制線路，其原有空氣開(kāi)關(guān)、接觸器、繼電器等型號(hào)陳舊，屬于淘汰產(chǎn)品，購(gòu)買不方便，故全部更新為目前性能可靠、體積小外觀好看的通用性型號(hào)產(chǎn)品，另外原來(lái)機(jī)床的幾個(gè)電動(dòng)機(jī)中，過(guò)熱保護(hù)均采用空氣開(kāi)關(guān)來(lái)保護(hù)；因繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中限位開(kāi)關(guān)的使用與PLC控制中的不一樣，在原線路中其常開(kāi)點(diǎn)，常閉點(diǎn)必須一一對(duì)應(yīng)，而在PLC控制中其常開(kāi)點(diǎn).常閉點(diǎn)可靈活變更使用，也可用其一對(duì)觸點(diǎn)通過(guò)編程可實(shí)現(xiàn)其全部功能。

同時(shí)用PLC控制代替原有控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了控制線路，極大的減少了設(shè)備的故障點(diǎn)，從而使設(shè)備更便于維修，該設(shè)備自投入使用以來(lái)，運(yùn)行狀態(tài)良好，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，改造取得了圓滿的成功.其最大特點(diǎn)。

[1]王淑英,等.電氣控制與PLC應(yīng)用(第三版)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1994.

[2]讀機(jī)床電路圖,浙江大學(xué)工業(yè)電氣自動(dòng)化教研組,機(jī)械工業(yè)出版社,1975.

[3]路林吉,等.可編程控制器原理及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2002.

[4]鐘肇新,范建東.可編程控制器原理及應(yīng)用[M].長(zhǎng)沙:華南理工大學(xué)出版社,2004,10.