黃鏡榮
【摘要】近年來,數(shù)字控制技術(shù)越來越多地用于實際生產(chǎn)過程中。其中,PLC電氣控制技術(shù)已被廣泛用于提高效率和經(jīng)濟性。主要分析PLC電氣控制系統(tǒng)的工作方式和特點,結(jié)合PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計原理和過程,總結(jié)了PLC組合機床的設(shè)計方法和實際應(yīng)用原理,以促進(jìn)PLC電氣控制系統(tǒng)的進(jìn)一步完善。
【關(guān)鍵詞】機床;電氣控制;PLC自動化系統(tǒng)
PLC電氣控制系統(tǒng),也稱為可編程控制器,是基于現(xiàn)有控制器的改進(jìn)的高度自動化的繼電器接觸器控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)具有工作效率高,穩(wěn)定性強,操作簡單,成本低等優(yōu)點,近來在相關(guān)公司和工廠得到了廣泛的應(yīng)用。為了促進(jìn)該系統(tǒng)的進(jìn)一步推廣和使用,主要介紹了PLC系統(tǒng)在機床電氣控制技術(shù)中的創(chuàng)新和在組合機床中的實際應(yīng)用價值。
1.PLC系統(tǒng)的特點
1.1強大的操作靈活性。PLC的主要數(shù)據(jù)以程序形式存儲在控制器中,從而減少了與外部設(shè)備的連接和相互影響。如果需要修改數(shù)據(jù),則只需調(diào)整內(nèi)部程序,而無需更改外部線路連接。這大大簡化了控制器的操作過程,并使數(shù)據(jù)修改更加方便和靈活。
1.2響應(yīng)速度快
LC系統(tǒng)對機床的控制主要是通過控制器對半導(dǎo)體電路的控制來實現(xiàn)的。該半導(dǎo)體電路具有快速響應(yīng)和高精度的特性。另外,PLC系統(tǒng)采用了大規(guī)模集成電路和晶體管的組裝方法,有效地防止了接觸抖動和引弧現(xiàn)象,進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的靈敏度。
1.3高定時精度和寬范圍
PLC系統(tǒng)的計時系統(tǒng)還使用高度穩(wěn)定的半導(dǎo)體電路,從而大大提高了準(zhǔn)確性和廣度。同時,利用PLC系統(tǒng)還可以實現(xiàn)對用戶的實時控制。在使用過程中,用戶可以根據(jù)實際操作條件隨時更改時間設(shè)置,但不影響數(shù)據(jù)計算的準(zhǔn)確性。
1.4高度的系統(tǒng)穩(wěn)定性
除了使用微電子技術(shù)來確保電路的非接觸式開關(guān)外,PLC系統(tǒng)還具有自己的測試和監(jiān)視系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生輸入,輸出或電路故障時,系統(tǒng)會自動檢測測試結(jié)果并將其及時反映在控制終端中,因此您可以在最短的時間內(nèi)檢查錯誤,從而確保整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
1.5工作簡單易掌握
PLC系統(tǒng)的設(shè)計充分體現(xiàn)了人性化的特點,編程語言采用了更多的圖形圖形語言。即使是初級操作員,只要掌握基本的圖形命令,他們就可以在短時間內(nèi)掌握PLC系統(tǒng)的工作方式。此功能還使PLC系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)中得到更廣泛的應(yīng)用。
2. PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計原理
PLC系統(tǒng)控制整個企業(yè)中機床的運行,如果出現(xiàn)問題和障礙,可能會給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。因此,在設(shè)計控制系統(tǒng)時,必須將可靠性原則放在首位。 PLC系統(tǒng)設(shè)計中使用了許多先進(jìn)的新材料,例如晶體管和半導(dǎo)體,為系統(tǒng)穩(wěn)定性奠定了堅實的基礎(chǔ)。 經(jīng)濟利益是公司在生產(chǎn)過程中非常重要的內(nèi)容的一部分,因此在設(shè)計機床控制系統(tǒng)時也必須考慮經(jīng)濟因素。 PLC系統(tǒng)的高度自動化大大減少了所需的勞動量,高穩(wěn)定性大大降低了系統(tǒng)的維護投入,這在具有相似PLC經(jīng)濟性的系統(tǒng)中保持了很大的優(yōu)勢。 在工業(yè)生產(chǎn)中,系統(tǒng)和設(shè)備的更新非???。要在企業(yè)生產(chǎn)中長時間使用該系統(tǒng),必須遵循開發(fā)原則,并根據(jù)企業(yè)的實際生產(chǎn)需求不斷發(fā)展和完善。在設(shè)計系統(tǒng)時,尤其是在設(shè)計一些主要鏈接時,考慮開發(fā)和更改的能力很重要。您需要保留特定的換向空間。
3. PLC系統(tǒng)設(shè)計流程
充分了解被告的特征。對控制對象的全面理解是整個控制系統(tǒng)設(shè)計的前提和基礎(chǔ)。對應(yīng)控制的內(nèi)容的理解應(yīng)包括各個方面,例如工作步驟,工作時間,生產(chǎn)要求等。同時,有必要準(zhǔn)確總結(jié)數(shù)據(jù)的各個方面。在硬件選擇中,PLC硬件設(shè)備的主要部分通常包括I/O設(shè)備和I/O端口分配,并有相應(yīng)的外圍硬件設(shè)備。在選擇硬件設(shè)備時,有必要充分考慮穩(wěn)定性和經(jīng)濟性,并選擇功能齊全且價格經(jīng)濟的設(shè)備。
完成設(shè)備的組裝和連接后,也應(yīng)正確調(diào)試程序。調(diào)試程序通??梢苑譃閮蓚€階段。首先是虛擬調(diào)試。虛擬調(diào)試是通過特定的虛擬程序來模擬生產(chǎn)站點。這種程序調(diào)試可以及時發(fā)現(xiàn)程序工作中的一些基本問題,避免程序在實際工作中不必要的損失,并為以后的現(xiàn)場調(diào)試提供具體的數(shù)據(jù)參考。現(xiàn)場調(diào)試可基于虛擬調(diào)試在現(xiàn)場修復(fù)系統(tǒng)詳細(xì)信息?,F(xiàn)場調(diào)試比虛擬調(diào)試更注重細(xì)節(jié)校正,這也是整個調(diào)試過程的重要一步。
4. PLC電控系統(tǒng)在復(fù)雜機床中的應(yīng)用
4.1三面銑復(fù)合機床
三面銑削復(fù)雜機床是PLC系統(tǒng)應(yīng)用程序的示例。三面銑削組合機床是用于加工銑削銷的自動加工設(shè)備。主要組件是床,液壓站,動力滑軌等?,F(xiàn)有的處理程序是將要由操作員處理的零件放在電動滑軌上,并用夾具固定位置。當(dāng)操作員按下加工按鈕時,繼電器開始工作,滑臺被驅(qū)動,銑頭開始加工零件。
PLC系統(tǒng)主要在硬件和軟件管理中控制3面銑削復(fù)雜機床。在硬件方面,PLC系統(tǒng)允許三面銑削復(fù)合機床通過外部電路設(shè)計和I/O資源分配對銑削銷執(zhí)行單周期自動處理。在軟件方面,PLC系統(tǒng)通過單周期自動工作系統(tǒng)和單電源自動循環(huán)工作系統(tǒng)實現(xiàn)電氣元件的自動處理。
4.2復(fù)合鉆孔機
鉆床組合機床是使用PLC系統(tǒng)高效,自動地處理特殊部件的加工設(shè)備。 PLC在鉆井組合機床中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在外部接線圖上。 PLC系統(tǒng)通過強電流控制機床的弱電流混合系統(tǒng)。為避免電磁干擾,在對電源線進(jìn)行布線時,應(yīng)將它們與PLC的相應(yīng)線分開安裝,并保持一定的距離,以消除相互之間的噪聲影響。
復(fù)合機床用于在生產(chǎn)過程中精確加工某些零件,這對操作精度和機器穩(wěn)定性提出了很高的要求。它還為電氣控制系統(tǒng)設(shè)定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)在可靠性和準(zhǔn)確性方面不能滿足日益復(fù)雜的生產(chǎn)要求,并且在現(xiàn)有控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,PLC系統(tǒng)不僅大大提高了系統(tǒng)的可靠性,而且還改善了自動維護功能。這樣可以減少系統(tǒng)維護方面的投資,并進(jìn)一步提高企業(yè)的經(jīng)濟效率。
4.3 PLC外部電路設(shè)計
SB0是處理命令按鈕,SQ1是滑塊起始位置開關(guān),SQ2是要切換到工作位置的滑塊。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA實現(xiàn)三種工作模式的選擇:單面銑削復(fù)合機床的單周期自動操作,單動力頭自動循環(huán)操作和微動。按鈕SB1至SB4分別控制左銑頭,右1銑頭,右2銑頭和立銑頭。位置開關(guān)SQ3至SQ 6分別控制左銑頭,右1銑頭,右2銑頭和立銑頭的單周期操作的處理間隔。按鈕SB5和SB6控制滑塊的快進(jìn)和倒帶,并使用SB7和SB8控件實現(xiàn)滑塊的點動調(diào)整和油缸的精確調(diào)整(手動釋放和手動夾緊)。油泵和每個銑頭電機FR1至FR5觸點的長期過載保護可與PLC并聯(lián),以存儲PLC輸入點的數(shù)量。工件夾緊和松動信號顯示(HL1和HL2),滑臺快進(jìn)和倒帶信號顯示(HL3和HL4),滑臺工作前進(jìn)信號顯示(HL5),液壓泵工作信號顯示(HL6)和每個銑頭加工信號指令(HL7,HL8,HL9和HL10)可以與相應(yīng)的電磁體或接觸器線圈的相應(yīng)端并聯(lián)連接,以存儲PLC輸出點的數(shù)量。將觸點并聯(lián)連接到PLC或?qū)⑤敵鲈O(shè)備并聯(lián)連接到PLC的相同輸出端子可以降低設(shè)備成本,但是經(jīng)常使用這些方法,但是必須充分考慮控制系統(tǒng)的可靠性。開關(guān)QS控制機床的整個電源,SA 1控制機床的照明EL,照明電路使用36V的安全電壓。 QS和SA 1不包含在PLC控制系統(tǒng)中,因為它們不參與系統(tǒng)過程周期。
如果三面銑削復(fù)合機床執(zhí)行單周期自動銑削和單動力頭自動循環(huán)工作,則必須在隨后的操作之前啟動液壓泵。也就是說,無論哪個馬達(dá),液壓泵和每個銑削頭之間都有一個順序聯(lián)鎖。為了確保加工質(zhì)量并減少故障,銑削頭,液壓泵和電動機的超載均已停止。執(zhí)行單周期自動銑削時,需要確保以下互鎖:在右1個銑刀頭和立銑刀頭之間有一個順序的互鎖,在立式銑頭和右2銑刀頭之間有一個順序的互鎖。右2銑頭不能同時工作,它是互鎖的。
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