PLC控制技術(shù)改造搖臂鉆床電氣控制

陳世杰

（綏化學(xué)院，綏化 152061）

搖臂鉆床是一種應(yīng)用是非常廣泛的機(jī)床，形式多樣，其中搖臂式是一種立式鉆床，屬于多種鉆床中的一種典型工藝。該鉆床重點(diǎn)是用于大型零件的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和攻螺紋等，如果增加輔助設(shè)備，可以進(jìn)行轄孔。而傳統(tǒng)的搖臂式鉆床，多為繼電控制電路，控制線路的接觸點(diǎn)很多，故障頻繁，嚴(yán)重降低整體的生產(chǎn)效率。而PLC控制技術(shù)改造搖臂鉆床的繼電控制電路，能明顯解決傳統(tǒng)故障問題，極大滿足工作的需求，提升整體的效率。

1 搖臂鉆床電氣控制的要求

鉆床適用于鉆孔、打孔、攻螺紋孔的，對(duì)于鉆床的自身結(jié)構(gòu)要求就比較高，搖臂式鉆床操作起來更加方便，適用范圍非常之廣，尤其是適用于帶有多孔的大型零件的生產(chǎn)，機(jī)械加工中經(jīng)常需要鉆床設(shè)備。尤其是鉆削加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)最為關(guān)鍵的就是主軸箱夾緊上下運(yùn)動(dòng)，一般是將主軸箱固定在搖臂外立柱上，通過搖臂主軸軸帶的上下運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生一種縱向運(yùn)動(dòng)，而軸帶鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。最終整個(gè)結(jié)構(gòu)就是通過搖臂沿著外立柱上下運(yùn)動(dòng)，完成生產(chǎn)的輔助運(yùn)動(dòng)過程，在運(yùn)動(dòng)中，始終要保持主軸箱和搖臂、外立柱等處于同一個(gè)水平面。所以，要想利用PLC對(duì)搖臂鉆床進(jìn)行改造，就需要借助可編程序，在鉆床繼電器控制基礎(chǔ)上，利用PLC的計(jì)算、控制和通信技術(shù)功能，全面對(duì)其進(jìn)行控制和調(diào)試，從而實(shí)現(xiàn)人工智能化生產(chǎn)。

2 基于PLC控制技術(shù)的鉆床改造系統(tǒng)

PLC是一種集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)以及通信技術(shù)為一體的一種可編程序控制器，在生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的重要經(jīng)濟(jì)支柱。下面針對(duì)PLC控制技術(shù)的具體功能，對(duì)于搖臂鉆床進(jìn)行改造，具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)搖臂鉆床工藝生產(chǎn)的流程，實(shí)際控制需求以及輸入、輸出變量特點(diǎn)選出S7-200CPU224/AC/DC/DC繼電器，以PLC為系統(tǒng)的核心。設(shè)計(jì)的搖臂鉆床電氣控制電路中分為主軸電動(dòng)機(jī)、搖臂升降電動(dòng)機(jī)、液壓泵電動(dòng)機(jī)等，主軸箱上面分布有4個(gè)按鈕，分別是主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止按鈕、搖臂上下升降，主軸箱轉(zhuǎn)盤上分別有一個(gè)主軸箱和立柱調(diào)試按鈕。

2.2 功能實(shí)現(xiàn)

通過PLC改造之后，主軸電動(dòng)機(jī)控制通過開關(guān)與接觸器連接，通過開關(guān)按鈕的閉合或斷開控制主軸箱控制電路，當(dāng)接通開關(guān)時(shí)，顯示為綠燈時(shí)，表示主軸箱電動(dòng)機(jī)正常開始工作；在搖臂鉆床上下升降控制方面，系統(tǒng)生產(chǎn)前，搖臂應(yīng)該夾緊在外立柱上面，然后根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的上下運(yùn)動(dòng)信號(hào)，搖臂在外立柱上面松開進(jìn)行上下移動(dòng)，當(dāng)達(dá)到指定位置之后，搖臂夾緊停止運(yùn)動(dòng)。PLC搖臂控制電氣控制系統(tǒng)，是一個(gè)智能化的電路控制器，對(duì)于上下、正反雙重方向的運(yùn)動(dòng)，都能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的電路控制，從而讓搖臂升降控制與液壓泵的正常工作緊密聯(lián)系在一起，當(dāng)液壓泵電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)，接觸器控制然后雙向拖動(dòng)液壓泵，一端送出，一端輸入，能實(shí)現(xiàn)自如的升降和開閉。

通過測(cè)試得知，通過PLC控制技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)改造，最終能順利實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)構(gòu)的反轉(zhuǎn)、停車制動(dòng)、空擋等環(huán)節(jié)的控制，另一套使用液壓泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)液壓泵送出，能控制搖臂的上下運(yùn)動(dòng)，電路得到完善的保護(hù)和聯(lián)鎖，系統(tǒng)的智能化水平更加明顯。整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，進(jìn)一步節(jié)約了人力資源投入成本，縮短生產(chǎn)的周期，從而提升整體的效率，改善了大型零件、特殊零件生產(chǎn)的質(zhì)量，減少設(shè)備故障問題，具有積極的推廣意義。

3 結(jié)束語

綜上所述，PLC技術(shù)用于改造搖臂式鉆床電氣控制系統(tǒng)，能明顯提升系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，并且能迎合搖臂式鉆床電氣控制的作業(yè)需求，通過PLC進(jìn)行系統(tǒng)的改造，最終能提升整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，取得理想的經(jīng)濟(jì)效益。PLC技術(shù)能簡(jiǎn)化系統(tǒng)繼電控制電路，從而能減少系統(tǒng)運(yùn)行的故障發(fā)生率，避免反復(fù)的故障耽誤正常的生產(chǎn)，極大地節(jié)約了生產(chǎn)的時(shí)間，并且還能有效減少人力資源投入，整體系統(tǒng)技術(shù)含量得到提升。所以，研究PLC技術(shù)是推動(dòng)現(xiàn)代大型零件生產(chǎn)精準(zhǔn)度和效率的重要途徑，值得重視。