PLC在機(jī)床技術(shù)改造中的應(yīng)用探討

張德田 艾建軍 曹麗蘋

摘?要：用PLC與觸摸屏結(jié)合起來，代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器-接觸器控制方式，在傳統(tǒng)機(jī)床改造、自動(dòng)化生產(chǎn)線改造中較為常用。本文以電動(dòng)機(jī)Y-△啟動(dòng)控制系統(tǒng)改造為載體，探討了PLC、觸摸屏技術(shù)在機(jī)床改造中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC;觸摸屏;技術(shù)改造

1 現(xiàn)狀分析

目前，傳統(tǒng)中小企業(yè)中，機(jī)床仍采用傳統(tǒng)控制方式。隨著時(shí)代的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸興起，為傳統(tǒng)中小企業(yè)的改造升級(jí)提供了技術(shù)支持。PLC被譽(yù)為工業(yè)現(xiàn)代化的三大支柱之一，將PLC與觸摸屏結(jié)合起來，可改變?cè)须姎饪刂葡到y(tǒng)繼電器-接觸器單一的控制方式，使之更加環(huán)?；?shù)字化、智能化，為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有顯著意義。

2 項(xiàng)目要求

某工廠風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行過程如下：按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)Y形聯(lián)結(jié)降壓?jiǎn)?dòng)，定時(shí)器開始延時(shí)，到達(dá)延時(shí)時(shí)間后，自動(dòng)切換到△聯(lián)結(jié)全壓運(yùn)行。運(yùn)行中按下停止按鈕，電機(jī)停止運(yùn)行。系統(tǒng)改造要求保留原主電路，用人機(jī)界面HMI給出主控信號(hào)，選用繼電器輸出PLC作為控制器，控制原來繼電器-接觸器電路。

3 解決方案

系統(tǒng)解決方案框圖如圖1所示。三菱FX-2N系列PLC具有控制功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高，抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)占有主流地位。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少，編程方法簡(jiǎn)單，易維修。選用昆侖通泰TCP7062Ti，配合使用，應(yīng)用的靈活性更強(qiáng)。

4 電氣設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)I/O分配表

保留原主電路，采用AC220V的交流電源為PLC供電。PLC的輸出Y1-Y3控制三個(gè)接觸器線圈，為防止接觸器故障造成電流短路故障，連接接觸器互鎖電路。I/O分配表如表1所示。

4.2 HMI組態(tài)設(shè)計(jì)

設(shè)定觸摸屏與PLC連接地址分配表，如表2所示。

組態(tài)設(shè)計(jì)界面如圖2所示，用昆侖通泰MCGS人機(jī)界面HMI給出主控信號(hào)，設(shè)定啟停按鈕及指示燈，通過對(duì)話框設(shè)定延遲時(shí)間。

4.3 PLC程序設(shè)計(jì)

在原來的Y-△接觸器控制電路的基礎(chǔ)上，修改控制回路。編寫如圖3所示梯形圖。Y聯(lián)結(jié)低速延時(shí)時(shí)間可以由PLC內(nèi)部定時(shí)器完成，不必再額外接時(shí)間繼電器。按下SB2時(shí)，X0常開觸點(diǎn)閉合，繼電器Y0、Y2得電，電動(dòng)機(jī)Y聯(lián)結(jié)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)定時(shí)器T0開始計(jì)時(shí)，當(dāng)?shù)竭_(dá)D0設(shè)定時(shí)間后，定時(shí)器T0動(dòng)作，使Y2線圈失電，Y1線圈得電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成△聯(lián)結(jié)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。停止按鈕SB1按下時(shí)或者電機(jī)過載，熱繼電器FR動(dòng)作時(shí)，輸出繼電器Y0、Y1、Y2和定時(shí)器T0均失電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。

5 整體調(diào)試

（1）下載程序到PLC。

（2）下載組態(tài)界面到觸摸屏。

（3）連接好觸摸屏、交換機(jī)與PLC的通信線。

（4）在觸摸屏上設(shè)置延時(shí)時(shí)間。

（5）按下啟動(dòng)、停止按鈕觀察運(yùn)行現(xiàn)象。

6 結(jié)語

本文以電動(dòng)機(jī)Y-△啟動(dòng)控制系統(tǒng)改造為載體，分析了PLC、觸摸屏在傳統(tǒng)機(jī)床繼電器-接觸器控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用，給出了實(shí)踐步驟。為中小企業(yè)技術(shù)改造升級(jí)、提高經(jīng)濟(jì)效益有積極指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)：

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基金來源：2019年保定市科技計(jì)劃自籌經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：臺(tái)鉆改制為自動(dòng)攻絲機(jī)的研究與實(shí)踐（項(xiàng)目編號(hào)：1911ZG001）

作者簡(jiǎn)介：張德田（1981-），女，漢族，河北保定人，碩士，講師，主要從事機(jī)電一體化研究。