標(biāo)題: 用FXON-60MR PLC 對MZ2015控制系統(tǒng)進(jìn)行改造 [打印本頁] 作者: 李白 時間: 2007-12-13 16:46 標(biāo)題: 用FXON-60MR PLC 對MZ2015控制系統(tǒng)進(jìn)行改造 MZ2015自動磨床是軸承行業(yè)廣泛使用的加工設(shè)備，用于軸承套圈內(nèi)圓磨削，由于該機床的早期電氣系統(tǒng)采用的是繼電器─接觸器控制和由二極管組成的矩陣順序控制線路，電氣元件較多，且可靠性差，電氣故障頻繁。故采用FXon-60MR PLC對其控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造。 ' c3 q5 T) P5 ]# {+ U2 M e, `5 Q* A8 A' x 1、系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ) g; J; u" e7 ^: X' K / M. p$ z9 F9 |# z0 \5 z4 t1 u 任何一種繼電器系統(tǒng)都有三個部分組成，即輸入部分，邏輯部分和輸出部分。系統(tǒng)輸入部分由所有行程開關(guān)、儀表觸點、方式選擇開關(guān)、控制按鈕等組成。邏輯部分 是指由各種繼電器及其觸點組成的實現(xiàn)一定邏輯功能的控制線路，輸出部分包括電磁閥線圈，指示燈和接通各種負(fù)載的接觸器線圈。在控制系統(tǒng)中使用PLC 就是代替繼電器控制系統(tǒng)中的邏輯線路部分。原MZ2015磨床的電氣系統(tǒng)，所有行程開關(guān)(SQ1～SQ17),選擇開關(guān)(SA3),儀表觸點 (KA1～KA4),控制按鈕(SB2,SB5)等為系統(tǒng)的輸入信號；而電磁閥線圈(YV1～YV13),指示燈，充磁信號等為系統(tǒng)的輸出信號。系統(tǒng)的硬 件構(gòu)成如圖1所示，為了節(jié)省輸出點數(shù)，各電磁閥的狀態(tài)指示燈并聯(lián)在其線圈兩端；系統(tǒng)的調(diào)整操作采用由PLC的Y1和Y2輸出調(diào)整信號在外部經(jīng)相應(yīng)開關(guān)控 制。同時為了保護(hù)PLC輸出繼電器，在電磁閥兩端各并聯(lián)一只二極管，防止在電感性負(fù)載斷開時產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動勢或浪涌電流對PLC輸出點及內(nèi)部電源的沖 擊，二極管的額定電流通常選為1A，額定電壓大于電源電壓的3倍。 ! \1 l' ]% u1 R9 `1 X$ ]5 ^- T+ z2 h 5 h% i4 |& Q' @# }: R- Y8 J2 P圖1 PLC外部接線圖 4 h8 `, C8 J: l# F* G8 e0 x' V0 `2 I8 x" Q 2、軟件設(shè)計 ' Q8 Y- M3 O2 v+ l K2 T ; e: @8 J |3 c+ Q* G （1） 程序結(jié)構(gòu) : L8 ?, |% c% n' e1 ?! y5 J& e
; H Q/ _, d5 a& K( \6 W 原機床包括自動、半自動、調(diào)整和長期修整4種工作方式，由萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇。用PLC改造后,此部分的接線要重新安排，可選用轉(zhuǎn)換開關(guān)的兩組觸點SA3－1和SA3－2(對應(yīng)PLC輸入端子X20和X21)，使其分別在4種工作情況下，滿足表1所示的通斷狀態(tài)。' \) R2 A- L4 g" o, A% O( x
; L8 S, b, U# h' `* T2 q, G: g0 h' m表1 開關(guān)方式狀態(tài) ) |8 v: z, L9 [ 7 J9 ]- w$ z/ i; P0 D5 N; h' n # `+ O6 X' Q+ U! f6 { ~4 U 表1中"0"表示斷開，"1"表示接通。如用二進(jìn)制表示X20 和X21 的狀態(tài)，即為00，01，10和11四種。如圖2示，自動方式時驅(qū)動M10，半自動時驅(qū)動M11，調(diào)整時驅(qū)動M12，長修時驅(qū)動M13。這樣可安排出圖3的程序結(jié)構(gòu)圖。 4 y" X5 q6 _, A) m . o. w5 r. v |+ Z9 } & c8 S3 T3 ?- d- _7 Y& ?0 S) ? b圖2 工作方式梯形圖 $ E! R$ ? E2 {* m. G5 B : Y1 ~2 N) S' ~: _( s: I# E+ b; X* C" S4 ^7 e2 ^! V7 ]/ Q
圖3 程序結(jié)構(gòu)圖 R- O7 q3 b/ l) Z- F8 P
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（2） 矩陣電路的編程處理 - j- W2 A7 I4 E7 f" D* i5 _ |! j4 ^9 T 5 b( W/ [# x* j
圖4 二極管順序控制原理示意圖及對應(yīng)梯形圖6 P' _& ^( w9 H3 M
4 t/ t+ @1 a; y, e 矩陣二極管順序控制電路是原床電氣系統(tǒng)中的重要組成部分，PLC梯形圖的轉(zhuǎn)換原理，如圖4示。其動作如下： / I+ E4 \2 \7 L5 V6 }: P! V) M5 M% |0 p. C" G; J
a. SA1合上，SA2打開，KA5線圈通電吸合并自鎖，此時KA5線圈及R上的電壓基本相等，約為12V，KA6線圈被短路脫吸。 1 K6 I. f+ I' m) u2 h Y6 Y3 `8 s b. SA1打開，SA2合上，KA5線圈被短路，KA5脫吸，KA6線圈通電吸上并自鎖。 . l" q; {3 ~2 D B [; G2 _% A
c. SA1、SA2同時合上，由于KA5、KA6線圈同時被短路，所以V1也處于上述導(dǎo)通狀態(tài)，但KA5、KA6總是處于脫吸狀態(tài)。4 c4 F' V5 i+ ~
1 j' R0 l/ G, S- w+ ~0 X u 根據(jù)上述要求可得出SA1、SA2與KA5、KA6的邏輯關(guān)系,如表2所示。從表2可看出，SA1是KA5的置位端，KA6的復(fù)位端；SA2是KA6的置 位端，KA5的復(fù)位端。這種狀態(tài)可由PLC內(nèi)部的置位、復(fù)位指令來實現(xiàn)，其梯形圖如圖4示，圖中M21相當(dāng)于KA5，M22相當(dāng)于KA6。 ) T- H% M7 C- Y: X0 c; Z 7 w, O1 d+ q; ^5 G" z; C表2 順序邏輯控制/ X4 q- {4 E" ~" q) B% x; T ' Q% W3 O8 J) }0 [. N $ c4 t! A/ p A3 M （3） 編程調(diào)試 / d0 i; n, y% b& M1 y 7 T( [) F$ r) T' n# T- _ 由于用PLC改造原機床電氣系統(tǒng)是以不改變原控制功能為前提，此時可對原線路進(jìn)行分塊處理，對于MZ2015磨床，可分成輸出處理程序，輸入處理程序和順 序控制邏輯程序，這種處理對于程序調(diào)試和設(shè)備維修都有很大的方便，根據(jù)手動、 長修、自動和半自動四種工作方式分別進(jìn)行模擬運行。用開關(guān)模擬輸入信號，開關(guān)的一端接入相對應(yīng)的輸入端點，另一端作為公共端接在PLC輸入信號電源的負(fù) 端。輸入程序后，對照輸入信號狀態(tài)表，設(shè)置好原始狀態(tài)情況下所有輸入信號的狀態(tài)；再按工步狀態(tài)，扳動開關(guān)，觀察輸出端點指示燈在一個工作循環(huán)里的狀態(tài)變 化，并與工藝過程對照。由于程序較長，這里僅給出輸出部分及二極管順控電路所對應(yīng)的梯形圖，如圖4、5示。 $ [4 w- g5 g6 e- c9 b7 J' m
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圖5 輸出部分梯形圖# O4 b. `6 p" L! t+ A
% L3 z7 ]8 R! ~# `" { 3、結(jié)束語8 a$ q0 J. m5 c% M; u1 ~
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