三菱PLC在C534J立式車床改造中的應用

天水星火機床有限責任公司設動處 馬存福

由于機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，加上電氣元件嚴重老化，從而嚴重影響機床動作的可靠性，但購買新設備投資較大，所以通過對機床改造，不但能解決上述問題，而且也減少企業(yè)投資費用。

因此開展該工程的研究和工程實施是十分必要的，并且具有深遠的經(jīng)濟和社會效益。

1.改造效果

C534J電氣控制系統(tǒng)要求通過PLC改造后，不但能達到機床的使用功能，而且其可靠性大大提高，因在設計和制造過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)境中與強電一起工作，運行的穩(wěn)定性、可靠性較高。

同時PLC內(nèi)部具有的軟元件，如定時器、計數(shù)器、輔助繼電器等，利用它們來設計一些程序，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

本設計中有兩個控制方案：

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，在軟件實現(xiàn)時比較簡單。

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的種類也越來越多，而且功能也日趨完善。

近年來，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。日本的三菱以及國內(nèi)廠家組裝自行開發(fā)的產(chǎn)品等，已有上百個產(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、價格等各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。

因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟指標有著重要意義。

4.PLC機型的統(tǒng)一性

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

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

從上述幾點要求，結(jié)合本機床的工作性能我們選用日本三菱PLC.

5.PLC的輸入設備

開關(guān)量輸入信號，在設計時，應盡量選用可靠性高的電氣元件，電源為直流24V。

在布線時，PLC的交流線與直流線應分開走，開關(guān)量與模擬量的輸入/輸出線也要分開敷設，后者最好使用屏蔽線。PLC的開關(guān)量和模擬量輸入信號，由于噪聲.干擾.開關(guān)的誤動作，模擬信號誤差等因素的影響，會形成輸入信號的錯誤，嚴重時會引起程序判斷失誤，造成誤動作，所以應選擇可靠性高的電路設計并在軟件編程時采取措施來抑制錯誤信號，提高系統(tǒng)的可靠性。

6.PLC的輸出電路

對于開關(guān)量輸出來說，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根據(jù)負載要求來決定，選擇不當會降低系統(tǒng)的可靠性，嚴重時會導致系統(tǒng)不能正常工作。

如晶閘管輸出只能用于交流負載，晶體管輸出只能用于直流負載，此外PLC的輸出端子帶負載的能力是有限的，如果超過了規(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載性質(zhì)有關(guān)的、額定負載電流還與溫度有關(guān)，當工作環(huán)境溫度高時，額定負載電流相應減小，如PLC輸出驅(qū)動的負載為感性元件時，對于直流負載，通常是在線圈兩端并聯(lián)二極管，對于交流負載，是在負載兩端并聯(lián)阻容吸收電路，采取以上的保護措施是為了防止感性元件在輸入或輸出斷開時，產(chǎn)生很高的感應電勢或浪涌電流對PLC端子及內(nèi)部電路的沖擊，以保護PLC，提高可靠性.

7.結(jié)語

用PLC控制代替原有控制系統(tǒng)，可免去中間繼電器、時間繼電器，從而大大簡化控制線路，其原有空氣開關(guān)、接觸器、繼電器等型號陳舊，屬于淘汰產(chǎn)品，購買不方便，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產(chǎn)品，另外原來機床的幾個電動機中，過熱保護均采用空氣開關(guān)來保護；因繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中限位開關(guān)的使用與PLC控制中的不一樣，在原線路中其常開點，常閉點必須一一對應，而在PLC控制中其常開點.常閉點可靈活變更使用，也可用其一對觸點通過編程可實現(xiàn)其全部功能。

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

[1]王淑英,等.電氣控制與PLC應用(第三版)[M].機械工業(yè)出版社,1994.

[2]讀機床電路圖,浙江大學工業(yè)電氣自動化教研組,機械工業(yè)出版社,1975.

[3]路林吉,等.可編程控制器原理及應用[M].北京:清華大學出版社,2002.

[4]鐘肇新,范建東.可編程控制器原理及應用[M].長沙:華南理工大學出版社,2004,10.