把PLC技術(shù)應(yīng)用于雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，可以充分發(fā)揮PLC可靠性高、調(diào)試方便和使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)而大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低設(shè)計(jì)成本，提高了成功率和產(chǎn)品的可靠性，生產(chǎn)效率增加。
　　
　　1引言
　　
　　可編程控制器（PLC）是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，其具有邏輯控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)與通信等強(qiáng)大功能，同時(shí)，由于PLC具有很高的可靠性和極大的應(yīng)用靈活性，用它來替代傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)巳成為必然。大量采用傳統(tǒng)繼電一接觸控制系統(tǒng)的設(shè)備通過改造更新，成為PLC控制的自動(dòng)化系統(tǒng)，而且具有改造成本低、周期短和可靠性高等特點(diǎn)。本文介紹雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
　　　　2組合機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及控制要求
　　
　　組合機(jī)床指可同時(shí)進(jìn)行多種或多處加工的機(jī)床，組合機(jī)床的加工動(dòng)作常常是按預(yù)定的步驟安排的，類似于簡單的程序控制，這也正是PLCzui擅長的。
　　
　　雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床采用三臺電動(dòng)機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)，M1、M2為左右動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)，M3為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，其對應(yīng)的控制交流接觸器分別為KM1、KM2、KM3。SA1為左動(dòng)力頭單獨(dú)調(diào)整開關(guān)，SA2為右動(dòng)力頭單獨(dú)調(diào)整開關(guān)，通過它們可實(shí)現(xiàn)左、右動(dòng)力頭的單獨(dú)調(diào)整。SA3為冷卻泵電動(dòng)機(jī)工作選擇開關(guān)。該機(jī)床的左、右動(dòng)力頭的工作循環(huán)，電磁鐵動(dòng)作順序表見表1。
　　
　　由表1可知，組合機(jī)床為自動(dòng)循環(huán)狀態(tài)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，左、右動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)M1、M2同時(shí)旋轉(zhuǎn)，按下“快進(jìn)”按鈕，電磁閥YV1、YV3通電，左、右動(dòng)力頭快速進(jìn)給并離開原位，行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ5、SQ6先復(fù)位，行程SQ3、SQ4后復(fù)位。當(dāng)SQ3、SQ4復(fù)位后，在動(dòng)力頭進(jìn)給過程中，靠各自行程閥自動(dòng)變快進(jìn)為工進(jìn)，同時(shí)壓下行程開關(guān)SQ，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3工作，供給冷卻液。當(dāng)左動(dòng)力頭加工完畢，將壓下SQ7并頂在死擋鐵上，其油路油壓升高使KP1動(dòng)作，當(dāng)右動(dòng)力頭加工完畢，將壓下SQ8并使KP2動(dòng)作，YV2、YV4將通電，同時(shí)YV1、YV3也將失電，左、右動(dòng)力頭將快退。當(dāng)左動(dòng)力頭使SQ復(fù)位后，冷卻泵電動(dòng)機(jī)將停轉(zhuǎn)。左右動(dòng)力頭快退至原位時(shí)，先壓下SQ3、SQ4，再壓下SQ1、SQ2、SQ5、SQ6，使動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)M1、M2斷電，同時(shí)YV2、YV4斷電，動(dòng)力頭停止，機(jī)床循環(huán)結(jié)束。加工過程中，可隨時(shí)使左、右動(dòng)力頭快退至原位停止。
　　
　　3PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
　　
　　雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床的控制系統(tǒng)首先應(yīng)滿足上述工作循環(huán)的基本要求，再根據(jù)工作循環(huán)及控制需要的行程開關(guān)數(shù)目，加之按鈕、壓力繼電器、熱繼電器觸點(diǎn)所需的工作點(diǎn)數(shù)來選擇可編程控制器，PLC輸入輸出接線圖。
　　
　　該P(yáng)LC有21個(gè)輸入信號（4個(gè)按鈕、9個(gè)行程開關(guān)、3個(gè)熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)、2個(gè)壓力繼電器觸點(diǎn)、3個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)），則需占用21個(gè)輸入點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，為節(jié)省PLC的點(diǎn)數(shù)，可適當(dāng)改變輸人信號接線，如將SQ8與KP2串聯(lián)后作為PLC的一個(gè)輸入信號，就能減少一個(gè)輸入點(diǎn)。這時(shí)PLC的輸入點(diǎn)數(shù)由21點(diǎn)減少至13點(diǎn)，這樣可以降低設(shè)備的成本，然而由于有些接點(diǎn)采用了串、并聯(lián)的形式輸入，可能降低輸入器件的可靠性和整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性。
　　
　　可編程控制器輸出控制對象主要是控制電路中的執(zhí)行器件，如接觸器、電磁閥等。雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床中的執(zhí)行器件有交流接觸器KM1、KM2、KM3，電磁閥YV1、YV2、YV3、YV4，需占用7個(gè)輸出點(diǎn)。依據(jù)它們的工作電壓，可設(shè)計(jì)出PLC的輸出口接線圖，由于接觸器與電磁閥線圈所加電壓的種類與高低不一樣，故必須占用PLC的兩組輸出通道，并選擇繼電器輸出型的PLC。通過對機(jī)床PLC控制系統(tǒng)輸入、輸出電路的綜合分析，選用日本三菱FX2N-32MR可編程控制器實(shí)施該機(jī)床的控制，可基本滿足上述整體要求。
　　
　　4PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)
　　
　　PLC控制程序采用梯型圖編程完成，根據(jù)控制要求，設(shè)計(jì)出雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床循環(huán)工作的PLC控制梯形圖。當(dāng)組合機(jī)床處于自動(dòng)循環(huán)位置時(shí)，X013、X014為接通狀態(tài)，按下啟動(dòng)按鈕SB2，Y000、Y001接通，KM1、KM2線圈通電并自鎖，左、右動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)。按下按鈕SB3，Y004、Y006接通，YV1、YV3通電，左、右動(dòng)力頭快速進(jìn)給并離開原位。在動(dòng)力頭進(jìn)給過程中，靠各自行程閥自動(dòng)變快進(jìn)為工進(jìn)，同時(shí)壓下SQ，Y002接通，KM3線圈通電，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)。左動(dòng)力頭加工完畢時(shí)壓下SQ7并頂在死擋鐵上，油壓升高使KP1動(dòng)作，Y005接通；右動(dòng)力頭加工完時(shí)壓下SQ8并使KP2動(dòng)作，Y007接通，YV2、YV4將通電，同時(shí)YV1、YV3也將失電，左、右動(dòng)力頭將快退。當(dāng)左動(dòng)力頭使SQ復(fù)位后，Y002斷電，KM3將失電，冷卻泵電動(dòng)機(jī)將停轉(zhuǎn)。左右動(dòng)力頭快退至原位時(shí)，壓下各行程開關(guān)，使Y000、Y001斷電，KM1、KM2線圈失電，使M1、M2停轉(zhuǎn)，同時(shí)YV2、YV4斷電，動(dòng)力頭停止，機(jī)床循環(huán)結(jié)束。若按下SB4，X003接通，可隨時(shí)使左、右動(dòng)力頭快退至原位停止。另外，機(jī)床還設(shè)計(jì)了過載和短路保護(hù)。
　　
　　5結(jié)束語
　　
　　把PLC技術(shù)應(yīng)用于雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，可以充分發(fā)揮PLC可靠性高、調(diào)試方便和使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)而大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低設(shè)計(jì)成本，提高了成功率和產(chǎn)品的可靠性，生產(chǎn)效率增加。
　　
　　（來源：電子工程世界網(wǎng)）