PLC在普通磨床升级改造中的应用

　　0　引言

　　我公司批量生产的M1350/M1450型号的机床电气部分一直使用继电器-接触器控制,由于线路装配的繁琐及电器元件的损耗,致使机床的故障率较高。现采用可编程控制器(PLC)来进行设备升级改造。

　　1　PLC的优点

　　PLC控制与传统的继电器-接触器控制相比,明显具有以下优点:

　　a.PLC控制的电路中,导线数量和长度大幅减少;

　　b.PLC接线简单,输入、输出点直接接在PLC的端子上,逻辑控制关系完全由梯形图(程序)确定,无需直接连成电路;

　　c.因省去常规控制电路中的中间继电器、时间继电器等,电路大为简化;d.PLC有输入、输出显示灯,这对检查电路十分方便直观,还可利用编程器整定电路中的某些设定值,以及利用编程器来监控电路的工作状况,这是普通电器元件做不到的。

　　2　系统硬件设计

　　2. 1　PLC的选型

　　综合考虑国内外主要生产PLC厂商的产品,决定选用欧姆龙(OMRON)品牌。OMRON的PLC具有以下几个特点:指令系统功能强大,处理复杂控制的功能强;编程语言是梯形图和语句表并重,编程简单,易掌握;具有明显的价格优势及良好的售后服务。通过对M1450型万能外圆磨床继电器-接触器控制系统的主电路及控制电路的分析知道:其输入量全部为开关量,输出量为感性负载(继电器线圈、电磁阀)及阻性负载(指示灯)。输入信号17个(包括按钮SB、旋钮SA、压力开关SP、接近开关SQ、液位开关SL、断路器的辅助接点QM);输出量12个(包括继电器线圈、电磁阀线圈)。最终选用OMRON CPPM2A-30CDR-A型整体式30点(输入为18点,输出为12点)继电器输出型的PLC。

　　2. 2　主电路控制原理

　　本机床各种运动分别由单独电动机驱动(包括液压泵、静压泵、水泵、大砂轮、小砂轮、床头共6个电动机)。

　　2. 2. 1　液压系统

　　按下液压泵启动SB1按扭,中间继电器KA1吸合,其常开触点接通接触器线圈,液压泵电机开始运行。当按下液压泵停止按扭SB2或任意一个电机过载跳闸或紧急停止情况下停止运行。

　　2. 2. 2　静压泵(外磨大砂轮主轴润滑电机)系统液压泵启动后,且砂轮切换旋扭SA1打在“外磨”位置时,静压泵方可启动运行,此时KA2吸合;静压泵随着液压泵停止而延时停止(因为大砂轮的惯性)。使用内磨小砂轮时静压泵不工作。

　　2. 2. 3　内磨小砂轮电机系统

　　将砂轮切换旋扭SA1打在“内磨”位置,按下砂轮启动按扭SB3,中间继电器KA6吸合,小砂轮运行;若停止,按下砂轮停止按扭SB4即可。

　　2. 2. 4　外磨大砂轮电机系统

　　将砂轮切换旋扭SA1打在“外磨”位置,按下砂轮启动按扭SB3,中间继电器KA4吸合,大砂轮电机Y形启动;当油箱液位(SL1),压力(SP)正常时,中间继电器KA3吸合,大砂轮进入Y形降压启动阶段,经PLC内部5 s延时后,中间继电器KA5吸合,大砂轮电机进入三角形全压运行阶段,大砂轮完成Y-△转换过程。