PLC控制在專用鉆床生產上的應用

王曉峰

摘要：針對目前專用鉆床在生產實踐中的廣泛使用，設計一種使用PLC控制系統，將鉆床的生產工藝流程進行改造。該系統中使用多個順控狀態，用PLC相關指令來處理轉移條件，將處理后的狀態返回初始值。

關鍵詞：壓力傳感器；光耦隔離；存儲器

專用機床是一種用來加工特定零部件和特定工藝的機床，生產效率比普通機床高幾倍甚至是幾十倍，由于所使用的配件已高度標準化，所以可以根據生產訂單靈活組織搭配，如進行大批量的訂單可有效的降低企業的生產成本。而專用鉆床就是里面的一類機床，是主要進行孔加工的機床，可鉆削80mm以下的孔，也可進行攻螺紋、鉸孔、擴孔等相關工作。

而機床中的PLC在工業控制生產領域已得到廣泛的應用，由于PLC的可靠性高，光耦隔離的部分更是讓其在抗干擾方面得到保障，并且其平均無故障工作時間也得到大家廣泛的認可，而在編程方面也是易學易用，只要能讀懂電氣原理圖，就可直接將其轉換成為梯形圖，正是因為PLC的諸多優點，才使其在各種控制領域中成為重要的控制元件。

1 專用鉆床控制要求

需要將一加工零件進行打孔作業，由于孔徑的不同，需要兩把直徑不同的鉆頭，要能實現整個工序的自動循環，在工作的過程中如果按下停止按鈕，整個工作的周期要完成后才可以停車，并且回歸初始位置，這樣在下一次啟動的時候可以使工序的完整性得到保證，如遇突發狀態，按下急停按鈕，機床要及時制動，保證人身財產的安全。

2 硬件系統設計

根據控制要求，要使用順序控制。在進入整個工序之前，兩把孔徑不同的刀具在初始位置，需要用限位開關來確定刀具的位置，用存儲器M來代表各步，由控制要求可知，順序功能圖里有選擇序列和并行序列。在工件位置定好后，需要用啟動按鈕來驅動整個工序。其中，狀態轉移的幾個條件之間的關系是與運算。而轉移條件是幾個工序之間承接的關鍵。而其中有幾個關鍵的狀態要進行描述。首先夾緊，需要一個狀態給定輸出來使工件夾緊以便加工。而鉆孔需要四個狀態，分別是大孔和小孔的鉆孔輸出，以及兩個鉆頭回到初始位置的輸出對應的狀態。以及旋轉回到已夾緊的狀態和最后松開的狀態，最后的兩個狀態控制都比較簡單。以上就是進行順序控制所需要的幾個狀態。具體狀態的簡圖如下圖所示：

除了以上對狀態的確定，還有以下幾點在狀態設置時需要注意。

2.1 計數器數值的設定

在整個控制過程中，需要對計數器的數值進行設定。而且在初始狀態時就要確定數值的大小，要根據鉆孔的數量和組數來確定計數器的數值。

2.2 停止按鈕和急停的設置

根據控制要求，要求按下停止按鈕后，要返回初始狀態，在這里可以使用SHLW指令，通過將IN中的字逐位左移，進行置位，完成后面的工作并返回初始狀態。而急停按鈕所對應的輸入繼電器則需要插入在每個狀態里。

2.3 轉移條件的設定

既然給定了狀態，那么就要合理的設置各個狀態之間轉移的條件，初始狀態到夾緊狀態時，需要兩個Ф值不同的鉆頭的限位開關進行與運算，而夾緊狀態的完成需要壓力繼電器的狀態配合，鉆孔的結束需要其對應Ф值的鉆頭碰到限位開關后，給出1狀態來進入下一個狀態即鉆頭的歸位。

2.4 PLC的選型

PLC在這里用西門子S7300PLC，作為中小型PLC，300的各種模塊可以較好的滿足和適應各種控制任務，其強大的性能和諸多的擴展模塊也為后續的工作任務帶來保障。在這里，我們選用CPU314C2DP。

3 總結

通過對鉆床的PLC控制，可以很好的對鉆孔工藝進行提升，對工作效率帶來改善。其中對300的選型大大提高了編程的靈活度和自由度。

參考文獻：

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[3]陳韋明.電氣控制及PLC控制技術.北京：北京交通大學出版社，2010.