正航電子(zǐ)CN-200系列PLC在(zài)組合機床運動控制系統中的(de)應用

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- 正航電子(zǐ)CN-200系列PLC在(zài)組合機床運動控制系統中的(de)應用
- 發布時(shí)間: 2013.02.19
- 導讀: 由于(yú)PLC具有很高的(de)可靠性和(hé / huò)極大(dà)的(de)應用靈活性，用它來(lái)替代傳統的(de)繼電接觸控制系統巳成爲(wéi / wèi)必然。大(dà)量采用傳統繼電一(yī / yì ／yí)接觸控制系統的(de)設備通過改造更新，成爲(wéi / wèi)PLC控制的(de)自動化系統，而(ér)且具有改造成本低、周期短和(hé / huò)可靠性高等特點。本文介紹雙面單工位液壓傳動組合機床PLC控制系統的(de)設計與應用。
  
  一(yī / yì ／yí) 引言
  
  可編程控制器(PLC)是(shì)以(yǐ)微處理機爲(wéi / wèi)基礎，綜合了(le／liǎo)計算機技術、自動控制技術和(hé / huò)通信技術等現代科技而(ér)發展起來(lái)的(de)一(yī / yì ／yí)種新型工業自動控制裝置，其具有邏輯控制、計時(shí)、計數、數據處理、聯網與通信等強大(dà)功能，同時(shí)，由于(yú)PLC具有很高的(de)可靠性和(hé / huò)極大(dà)的(de)應用靈活性，用它來(lái)替代傳統的(de)繼電接觸控制系統巳成爲(wéi / wèi)必然。大(dà)量采用傳統繼電一(yī / yì ／yí)接觸控制系統的(de)設備通過改造更新，成爲(wéi / wèi)PLC控制的(de)自動化系統，而(ér)且具有改造成本低、周期短和(hé / huò)可靠性高等特點。正航電子(zǐ)CN-200系列PLC因結構緊湊，編程簡單方便，指令豐富，功能全面而(ér)得到(dào)廣大(dà)工程技術人(rén)員的(de)喜愛，廣泛的(de)應用于(yú)個(gè)中小型的(de)自動控制系統中。本文介紹雙面單工位液壓傳動組合機床PLC控制系統的(de)設計與應用。
  
  二組合機床的(de)運動及控制要(yào / yāo)求
  
  組合機床指可同時(shí)進行多種或多處加工的(de)機床，組合機床的(de)加工動作常常是(shì)按預定的(de)步驟安排的(de)，類似于(yú)簡單的(de)程序控制，這(zhè)也(yě)正是(shì)PLC最擅長的(de)。
  
  雙面單工位液壓傳動組合機床采用三台電動機進行拖動，m1、m2爲(wéi / wèi)左右動力頭電動機，m3爲(wéi / wèi)冷卻泵電動機，其對應的(de)控制交流接觸器分别爲(wéi / wèi)km1、km2、km3。sa1爲(wéi / wèi)左動力頭單獨調整開關，sa2爲(wéi / wèi)右動力頭單獨調整開關，通過它們可實現左、右動力頭的(de)單獨調整。sa3爲(wéi / wèi)冷卻泵電動機工作選擇開關。該機床的(de)左、右動力頭的(de)工作循環如圖1 所示，電磁鐵動作順序表見表1。
  
  由圖1和(hé / huò)表1可知，組合機床爲(wéi / wèi)自動循環狀态時(shí)，按下啓動按鈕後，左、右動力頭電動機m1、m2同時(shí)旋轉，按下“快進”按鈕，電磁閥yv1、yv3通電，左、右動力頭快速進給并離開原位，行程開關sq1、sq2、sq5、sq6先複位，行程sq3、sq4後複位。當sq3、sq4複位後，在(zài)動力頭進給過程中，靠各自行程閥自動變快進爲(wéi / wèi)工進，同時(shí)壓下行程開關sq，冷卻泵電動機m3工作，供給冷卻液。當左動力頭加工完畢，将壓下sq7并頂在(zài)死擋鐵上(shàng)，其油路油壓升高使kp1動作，當右動力頭加工完畢，将壓下sq8并使kp2動作，yv2、yv4将通電，同時(shí)yv1、yv3也(yě)将失電，左、右動力頭将快退。當左動力頭使sq複位後，冷卻泵電動機将停轉。左右動力頭快退至原位時(shí)，先壓下sq3、sq4，再壓下sq1、sq2、sq5、sq6，使動力頭電動機m1、m2斷電，同時(shí)yv2、yv4斷電，動力頭停止，機床循環結束。加工過程中，可随時(shí)使左、右動力頭快退至原位停止。
  
  三系統設計實現
  
  （1）PLC自動控制系統的(de)硬件設計
  
  雙面單工位液壓傳動組合機床的(de)控制系統首先應滿足上(shàng)述工作循環的(de)基本要(yào / yāo)求，再根據工作循環及控制需要(yào / yāo)的(de)行程開關數目，加之(zhī)按鈕、壓力繼電器、熱繼電器觸點所需的(de)工作點數來(lái)選擇可編程控制器，該PLC有21個(gè)輸入信号（4個(gè)按鈕、9個(gè)行程開關、3個(gè)熱繼電器動斷觸點、2個(gè)壓力繼電器觸點、3個(gè)轉換開關），則需占用21個(gè)輸入點。在(zài)實際應用中，爲(wéi / wèi)節省PLC的(de)點數，可适當改變輸人(rén)信号接線，如将sq8與kp2串聯後作爲(wéi / wèi)PLC的(de)一(yī / yì ／yí)個(gè)輸入信号，就(jiù)能減少一(yī / yì ／yí)個(gè)輸入點。這(zhè)時(shí)PLC的(de)輸入點數由21點減少至13點，這(zhè)樣可以(yǐ)降低設備的(de)成本，然而(ér)由于(yú)有些接點采用了(le／liǎo)串、并聯的(de)形式輸入，可能降低輸入器件的(de)可靠性和(hé / huò)整個(gè)控制系統的(de)可靠性。
  
  可編程控制器輸出(chū)控制對象主要(yào / yāo)是(shì)控制電路中的(de)執行器件，如接觸器、電磁閥等。雙面單工位液壓傳動組合機床中的(de)執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(chū)點。依據它們的(de)工作電壓，可設計出(chū)PLC的(de)輸出(chū)口接線圖，由于(yú)接觸器與電磁閥線圈所加電壓的(de)種類與高低不(bù)一(yī / yì ／yí)樣，故必須占用PLC的(de)兩組輸出(chū)通道(dào)，并選擇繼電器輸出(chū)型的(de)PLC。通過對機床PLC控制系統輸入、輸出(chū)電路的(de)綜合分析，選用正航的(de)CN-CPU224-AR可編程控制器實施該機床的(de)控制，可基本滿足上(shàng)述整體要(yào / yāo)求。
  
  （2）PLC控制系統的(de)軟件設計特點
  
  PLC控制程序采用梯型圖編程完成，根據控制要(yào / yāo)求，設計出(chū)雙面單工位液壓傳動組合機床循環工作的(de)PLC控制梯形圖。梯形圖中當組合機床處于(yú)自動循環位置時(shí)，I1.3、I1.4爲(wéi / wèi)接通狀态，按下啓動按鈕sb2，Q0.0、Q0.1接通，km1、km2線圈通電并自鎖，左、右動力頭電動機啓動旋轉。按下按鈕sb3，Q0.4、Q0.6接通，yv1、yv3通電，左、右動力頭快速進給并離開原位。在(zài)動力頭進給過程中，靠各自行程閥自動變快進爲(wéi / wèi)工進，同時(shí)壓下sq，Q0.2接通，km3線圈通電，冷卻泵電動機m3啓動。左動力頭加工完畢時(shí)壓下sq7并頂在(zài)死擋鐵上(shàng)，油壓升高使kp1動作，Q0.5接通；右動力頭加工完時(shí)壓下sq8并使kp2動作，Q0.7接通，yv2、yv4将通電，同時(shí)yv1、yv3也(yě)将失電，左、右動力頭将快退。當左動力頭使sq複位後，Q0.2斷電，km3将失電，冷卻泵電動機将停轉。左右動力頭快退至原位時(shí)，壓下各行程開關，使Q0.0、Q0.1斷電，km1、km2線圈失電，使m1、m2停轉，同時(shí)yv2、yv4斷電，動力頭停止，機床循環結束。若按下sb4，Q0.3接通，可随時(shí)使左、右動力頭快退至原位停止。另外，機床還設計了(le／liǎo)過載和(hé / huò)短路保護。
  
  四結束語
  
  本文介紹了(le／liǎo)PLC控制組合機床運動控制的(de)一(yī / yì ／yí)種實現方法，該系統由于(yú)采用正航CN-200PLC應用于(yú)雙面單工位液壓傳動組合機床，完成機床的(de)運動控制，充分發揮PLC可靠性高、調試方便和(hé / huò)使用靈活等的(de)優點，大(dà)大(dà)縮短産品的(de)開發周期，降低設計成本，提高産品的(de)可靠性，并且使生産效率增加。由于(yú)該系統設計合理，自投入運行以(yǐ)來(lái)一(yī / yì ／yí)切正常。