主（zhǔ）頁 > 技術文章 > 淺議用ＰＬＣ對其控製係（xì）統進行改造（zào）的實（shí）操教學 2024-10-20

淺議用ＰＬＣ對其控製（zhì）係（xì）統進行改造（zào）的實操教學

摘要：本文淺議（yì）了用PLC可編程對其控製係統進行改（gǎi）造的實操教學,即包括（kuò）三個方麵:有效使用硬件設備,合理考慮（lǜ）硬件運行要求,安（ān）裝、調試與試運行。
　　半（bàn）精鏜專用鏜床是應用於加工汽車連杆的專（zhuān）用設備（bèi）,汽車連杆是發動機的重要（yào）組成（chéng）部（bù）件（jiàn）,它直接影響到（dào）發動（dòng）機及汽車的性能指標。如果機床（chuáng）電（diàn）控（kòng）係統采用繼電接觸器控（kòng）製,由於使（shǐ）用了大量（liàng）的機械觸點,導致設備的響應速度慢、可靠性差、故障率高、接線（xiàn）複雜、不便於（yú）調整和（hé）維修,加工產品的質量無法得到可靠保證。而可編程序控製器具有通用性好、抗幹擾能力強、性價比高等特點,運用其控製邏輯的軟件（jiàn）設計功能可（kě）在很大（dà）程度上改善機床電控係統的（de）柔性;同時,其可靠性得到（dào）明顯增（zēng）強（qiáng）,具有很好（hǎo）的社會和經濟效益。故采用PLC對其控製係統進行了改造。
　　參加電工技師（shī）培訓班後（hòu）,學習了PLC理論知識,還動手做了實驗,就設想對半精（jīng）鏜專用鏜床（chuáng）加以改進,並引（yǐn）進學生的（de）實操教學中。於是,詳細了解了半精鏜專用鏜床的工作特點和生產工藝過程,明確其控製任（rèn）務和設計要求,確定了控製係統的工作方式。
一（yī）、有效使用硬件設備：
　　1.外部接線設計。采（cǎi）用的機型是OMRON40點（diǎn）的CPM1A,該機有（yǒu）24個輸入點,16個輸出點。CAM1A係列PLC是OMRON公（gōng）司生（shēng）產的小型整體式PLC可編程控製器。其結構緊湊、功能強,具有很高的（de）性能價格比,在小（xiǎo）規（guī）模控製中已（yǐ）獲廣泛應用。
　　2.主機的麵板結構。CPM1A係列40點主（zhǔ）機的麵板有幾個接線端（duān）子（zǐ）和接口組成（chéng）,具體如下。
　　(1)電源輸入端子。AC電源（yuán）型的（de）主機,其（qí）電源電壓為AC100-240V,DC電源型（xíng）的主（zhǔ）機,其電源電壓為DC24V。
　　(2)功能（néng）接地端子(僅AC電源型)。在有（yǒu）嚴（yán）重燥聲幹擾時,功能接地端子必須接地。
　　(3)保護接地端（duān）子。為了防止觸電,保護接（jiē）地端子務必（bì）接地。
　　(4)輸出DC24V電源端子。
　　(5)輸入端（duān）子。輸入端子用（yòng）於連接輸入設備。
　　(6)輸出（chū）端子。輸（shū）出端子（zǐ）用於連（lián）接輸出設備。
　　(7)工（gōng）作狀態顯示（shì）LED。主機麵（miàn）板的中部有四個工作狀態顯示LED,分別是PWR(綠)、RUN(綠)、ERR/ALM(紅)、COMM(橙)。
　　(8)輸入/輸出（chū）點顯示LED。
　　(9)模擬量設定電位器。
　　(10)外設端口。
　　(11)擴展連接器。
　　3.CPM1A的特殊功能
　　(1)豐富的指令係統。CPM1A係列PLC具有豐富的指令係統,其基本指令有17條,應用指令有136條。
　　(2)模擬設定電位器功能。
　　(3)輸入時間常數設定功（gōng）能（néng）。
　　(4)高速計數器功能。
　　(5)外（wài）部輸入中斷功能。
　　(6)間隔定時器中斷（duàn）功能。
　　(7)快速響應（yīng）輸入功能。
　　(8)脈衝輸（shū）出功能。
　　(9)較強的（de）通信（xìn）功能。
(10)高性能的快閃內存（cún）。
二、合理考慮硬件運行要求
1.機床的自動運（yùn）行方式必須在初始狀態下才能啟動（dòng）,機床在原位時,右滑台原限位開關ST4、左（zuǒ）滑台（tái）原限位開（kāi）關ST6、插銷到位限位開關ST7、工件放鬆到位（wèi）限位開關ST8被壓,X112, X14X15,X16開接點接通,R3線圈接通,原位指示燈亮。這時把方式（shì）選擇開關（guān）打到自（zì）動（dòng）擋,XO常開點接通,R4內（nèi）部繼電（diàn）器線圈接通,R4的常開接點閉合,為下一步夾緊作好準備（bèi）。
2.夾緊（jǐn）是整個加工過程的（de）第一步,如確定機床在原位,把選擇開關（guān）撥到自動檔,按下自動方（fāng）式啟（qǐ）動按（àn）鈕SB7,SB8,X7,X8的常開接（jiē）點閉合,Y7、Y9,YB線（xiàn）圈（quān）接（jiē）通,驅動夾緊電（diàn）磁閥(A)YV5線圈、夾緊電（diàn）磁閥(B) YV7線圈、夾緊電磁閥(C) YV9線圈接通,把要加工（gōng）的兩工件夾緊。如把方式選擇開關撥到手動,按下手動夾緊工件操作（zuò）按鈕SB1、手動夾緊工件操作按鈕SB2,即可（kě）實現工件夾緊的手動操作。
3.拔銷夾緊之後要拔銷才能進行加（jiā）工。在自動方式下,R4常開接點接通,RZ是用來記憶總加工（gōng）狀態（tài）的內部繼電器,在沒有進行加工之前（qián）,R2內部繼電器的常閉點處於接通狀態,由於夾（jiá）緊過程已完成,工件夾緊壓力繼電器SPO、工件夾緊到位限（xiàn）位開（kāi）關STl動作（zuò）,XB、XF常開點閉合,YE輸出繼電器線圈接（jiē）通,開始拔銷,拔銷到位後,插銷到位（wèi）限位開關ST7動作,X10常閉點斷開,拔銷完成。加工（gōng）前的準備（bèi）工作（zuò）就完（wán）成了。
4.拔銷到位後,插銷到位限（xiàn）位開關ST7動作,X10常開點閉合,快（kuài）進YVl線圈接通,右滑台快進,接著主（zhǔ）軸啟動。
5.為防（fáng）止左右滑台不能同時快進,在（zài）左滑台快進邏輯行串（chuàn）入X12的常開點,隻有右滑台在原位位時,限位開關ST4才動作,X12的（de）常開點才能閉合（hé）,左滑台才能快進。
三、安裝、調（diào）試與（yǔ）試運行：
在合理考（kǎo）慮硬件運行要求以及準確把握各壓（yā）力（lì）繼電器的（de）狀態同時,進入實驗室按照PLC可編程的軟件設計進行模擬（nǐ）調試,由於用PLC改造原機床電氣係統是以（yǐ）不改變原控製功能為前提,此時可對原線路進行分塊處理,由於半精（jīng）鏜床控製規模（mó）較小,采用模擬調試的方式,外接幾個輸入開關作為模擬輸入信號,通過輸出端子的發光二極管,對（duì）PLC進行調試,調（diào）試中（zhōng）針（zhēn）對發現（xiàn）幾個（gè）問題,並（bìng）加以處理,具體處理辦法（fǎ）如下。
1.為（wéi）防止來自電源線的幹擾,電源線使用雙絞線,每（měi）根導線截麵應在1.25 mm2以上,電源通過1:1的隔離變壓器供給PLC,降低電噪（zào）聲。另外為了防止（zhǐ）電壓過（guò）高損壞PLC,電源輸入端加上壓敏電阻。
2.PLC輸入線路與動力線路不能（néng）位於同一線槽（cáo）或電線管內,三相動力線路束在一起走線,並且使兩部分盡可能相互垂直走線,輸入線也可采用屏蔽線,以防動力線路幹擾輸入線路（lù）。
3.為防（fáng）止（zhǐ）過熱,PLC不許安裝（zhuāng）在變壓器等發熱元件的正上方,在元器件留（liú）有適當（dāng）空隙（xì）,以（yǐ）便散熱,並且在配電箱上安裝風扇降（jiàng）熱。
實踐證明,用PLC改造舊（jiù）機床電氣係統,在現有企業裏是非常現實的技術改造方案,具有投資省、見效快的特點。通過使用PLC改造（zào）該機（jī）床（chuáng）電氣係統後,去掉了原機床的13隻中間繼電（diàn）器,5隻時間繼電器,80隻順序控製二極管及20隻電阻,使線路簡化。同時,由於PLC可編程的高可靠性,輸入輸出部分還有信號指示（shì）,不僅使電氣故障次數大大減少,而且還給準確判斷電器故障的發生部位（wèi）提供了很（hěn）大的方便,這樣不僅大大提高了其工作的可靠性,改善了（le）其控製性能,還提高了機床的加工精度,與此同時,在一定程度上降低了設備能耗。在實際使用中,效果（guǒ）良好。

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