基于PLC的自動往返工作臺升級改造

□ 黃李輝

一、傳統自動往返工作臺的繼電器控制

在實際的工業自動化場所，往返工作臺是經常用到的，比如說全自動成型機，其就是一臺由多個往返系統組成的設備。傳統的自動往返工作臺的工作示意圖如圖1所示，其工作原理是:工作臺在AB之間往返運動，當正向前進到達B處時，就會碰觸行程開關SQ1，行程開關SQ1閉合，電機反轉，工作臺就會反向后退，到達A處時，碰觸行程開關SQ2，行程開關SQ2閉合，電機正轉，工作臺正向前進，如此往復。其中SQ3和SQ4是正反向極限保護開關，一旦因為某種原因導致行程開關SQ1和SQ2失效時，工作臺碰觸到極限保護開關，整個電路系統就會斷電，工作臺停止運動。

圖1 自動往返工作臺示意圖

圖2 自動往返工作臺的主電路和控制電路

基于上述自動往返工作臺的原理，利用傳統的繼電器控制，可以設計如圖2的電器主電路和控制電路，圖2的工作原理是，SB1和SB2是控制電路開關，比如閉合SB1，線圈KM1得電，KM1觸點閉合，電機正轉，工作臺正向前進，當碰到行程開關SQ1時，SQ1常閉觸點斷開，常開觸點閉合，KM1線圈失電，KM1觸點斷開，電機正轉停止，工作臺停止，隨即，KM2線圈得電，KM2觸點閉合，電機反轉，工作臺反向后退，當碰到行程開關SQ2時，情景和碰到SQ1時相同，不再贅述。這樣工作臺就會做往返運動，當工作臺碰到極限保護行程開關SQ1或者SQ2時，控制電路斷電，主觸點斷開，電機停止，工作臺停止。同時電路中接觸器KM1和KM2互鎖，避免了主電路短路，從而起到保護電路的作用。

用低壓電器實現對電路的控制，電路原理比較簡單，出現故障時排查也比較方便，但是整個接線比較冗長，各個低壓電器的邏輯關系不是很嚴格，特別是期間動作不靈活的時候，容易造成短路，損壞電路。因此有必要用PLC電路對往返工作臺電路進行改造，從而實現電路準確、快速高效地運行。

表1 PLC的輸入和輸出點定義

二、基于PLC的往返工作臺的電路改造升級

(一)用PLC改造升級電氣控制電路的方法。在原來電氣控制電路的基礎上使用PLC進行電路升級改造，關鍵是抓住繼電器控制電路和PLC電路之間的一一對應關系，即邏輯關系的對應和繼電器硬元件和PLC軟元件之間的對應。一是熟悉繼電器控制電路的邏輯關系，熟悉工作臺的工作要求和各個動作的時序關系。二是定義PLC的各個管腳，確定PLC的輸入和輸出關系，進行PLC的外部接線。三是在相同的邏輯關系的基礎上，確定繼電器的硬元件和PLC的軟元件的對應關系，畫出PLC的梯形圖。四是優化梯形圖，并進行調試。

(二)定義PLC的輸入和輸出點。在上述方法的指引下，定義PLC的輸入和輸出點如表1表示，梯形圖如圖3所示。

圖3 自動往返工作臺的PLC梯形圖

(三)運行與調試程序。上述硬件和軟件做好以后，運行調試程序，完全符合工業生產要求，并且整個電路反應更快、更準確。

三、結語

現在很多企業的自動化電路還是由繼電器控制為主的，這種電路在安全性和精準性方面越來越跟不上社會的要求，因此需要進行自動化的改造升級。在原來繼電器控制電路的基礎上進行PLC自動化改造，關鍵是要找準繼電器控制和PLC控制之間的對應關系。在整個社會呼吁產業升級的背景下，提高設備的自動化程度是重中之重，因此，研究自動化的原理應用、程序算法、設備制造等等，是一個重大課題，也是一個重要方向。

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［2］向曉漢．三菱FX系列PLC完全精通教程［M］．北京:化學工業出版社，2012，3

［3］王柏忠．淺談三菱PLC在自動控制設備中的應用［J］．科技致富向導，2011，3