范偉登 王 偉

摘要:文章從電氣設(shè)計和PLC編程兩個方面,全面、詳細介紹了T6216A鏜床電氣系統(tǒng)的升級改造過程,同時指出了機床電氣改造的一般方向。在整個機床改造的過程中,一方面升級電氣的主要部分,另一方面為降低成本盡力保留可繼續(xù)使用的部分,整個電氣改造實現(xiàn)了電氣升級與經(jīng)濟型的統(tǒng)一,收到了良好的效果,這也是舊式機床電氣改造的一般方向。

關(guān)鍵詞:T6216A鏜床;電氣改造;直流調(diào)速;集中控制;PLC;語句表程序

中圖分類號:TN773文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)20-0023-02

武漢重型機床廠生產(chǎn)的T6216A鏜床因電氣系統(tǒng)老化、故障率增多,決定在盡量保持原來機械及液壓系統(tǒng)的情況下進行改造,簡化控制線路,升級控制及調(diào)速系統(tǒng)。

為繼續(xù)使用原直流電動機,主軸及進給部分采用英國歐陸直流調(diào)速系統(tǒng)SSD590,它采用可控硅整流及微機數(shù)字控制技術(shù),可對電機的運轉(zhuǎn)進行精確的控制及各種保護。其軟件采用模塊化結(jié)構(gòu),用戶可根據(jù)具體應(yīng)用自由組態(tài),可實現(xiàn)弱磁控制、張力控制、多級同步等功能。并且其內(nèi)部具有卷徑計算,PID等軟件模塊,可實現(xiàn)無傳感器的卷取控制。具有較寬的電源適應(yīng)范圍?？晒ぷ髟?20～500V或110～220V的電源電壓下。此外該系統(tǒng)還可選配通訊及網(wǎng)絡(luò)接口?？梢耘c其他的控制器及上位機進行聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)集中控制,其優(yōu)點可概括為:功能強大、電壓范圍寬廣并且調(diào)試方便、性能可靠。

主軸部分采用SS590-70A調(diào)速系統(tǒng),要實現(xiàn)的功能如下:

電氣原理如下圖所示:

進給部分電氣原理與主軸部分一致,不過是改用SSD590-35系統(tǒng),其電氣原理為:

電氣控制部分采用日本歐姆龍CQM1型控制器。CQM1型控制器具有豐富的特殊I/O單元、方便的側(cè)連接及組合、高速的處理功能,并且與C系列PLC兼容。在實際應(yīng)用中可靠性好,故障率低,特別適合中小型機床使用。

在PLC這一部分首先分配PLC的輸入輸出接口,PLC輸入接口部分分配如下:

PLC輸出部分分配如下:

在電氣設(shè)計部分進行的同時編寫了T6216A的控制程序,該機床主要語句表程序如下:

LD 00002

OR 10109

AND 00001

AND 00003

ANDNOT 10207

OUT 10109

//泵啟停

......

LD 00013

OR 00014

LD 00015

OR 00100

ANDLD

OUT 20000

//變速變成

......

LD 00011

OR 20004

LD 10010

OR 10113

ANDLD

AND 20001

AND 20000

AND 00000

ANDNOT 20003

ANDNOT 20007

OUT 20004

//正向長車

......

LD 00012

OR 20007

LD 00010

OR 10113

ANDLD

AND 20001

AND 20000

AND 00000

ANDNOT 20003

ANDNOT 20004

OUT 20007

//反向長車

LD 20004

OR 20007

OUT 10111

//長車

LD 20001

AND 00006

ANDNOT 10111

ANDNOT 20003

OUT 20005

//正點動

LD 20004

OR 20005

ANDNOT 10002

OUT 10001

//正向

......

LD 20007

OR 20006

ANDNOT 10001

OUT 10002

//反向

LD 20005

OR 20006

OUT 10112

//點動

LDNOT 00008

ANDNOT 00009

LDNOT 00008

AND 00009

ORLD

LD 10111

AND 10003

ORLD

ANDNOT 20009

OUT 10003

//主軸變速閥1

......

LD 0008

AND 0009

LD 10111

AND 20009

ORLD

OUT 20009

//變速Ⅳ檔

LD 0004

OUT 10104

//平旋盤推出

LD 10111

TIM 002

#0400

//長車后延時4s進給

......

LD 00114

OR 20013

LD 20108

OR TIM 002

ANDLD

AND 00113

AND 20012

AND 00000

AND 20105

ANDNOT 20101

ANDNOT 20102

OUT 20013

//正向長車

......

LD 20013

OR 20102

OUT 10113

//長車

LD 20012

AND 00111

ANDNOT 10113

ANDNOT 20101

AND 20105

ANDNOT 00107

OUT 20103

//正向微動

LD 20013

OR 20114

OR 20103

LDNOT 20110

AND TIM 005

ORNOT 20110

ANDLD

OUT 10006

//正向

......

LD 20103

OR 20104

ANDNOT 10100

OUT 10114

//點動

......

LDNOT 00108

AND 00109

ANDNOT 00110

OUT 20107

//主軸選擇

......

LD 00108

AND 00109

ANDNOT 00110

AND 10109

OUT 20109

//主軸箱選擇

......

LD 00106

ANDNOT 00107

LD 10113

AND 10009

ORLD

OUT 10009

//YC1

......

LD 20108

ANDNOT 20107

ANDNOT 20109

ANDNOT 20110

AND 10109

OUT 10105

//YV4

......

LD 00303

OUT 20113

//SP信號

LD 20110

OUT 10108

//滑座進給YV7

......

LD 10109

OUT 10200

//泵啟停信號

LD 20004

OUT 10201

//主軸正轉(zhuǎn)信號

......

LD 20102

OUT 10205

//反向進給信號

LD 00300

OUT 10206

//液位高信號

......

LD 10000

ANDNOT 10110

LDNOT 20113

AND TIM 07

ORLD

OUT 10115

LD 10109

AND 20110

TIM 07

//故障信號

LD 20012

AND 00111

ANDNOT 10113

ANDNOT 20101

AND 20105

AND 00107

OUT 20114

//正向快速

......

LD 20114

OR 20115

ANDNOT 10114

OUT 10100

//快速信號

LD 00307

ORNOT 00101

ANDNOT 20009

OUT 20200

//平旋盤退回

LDNOT 00000

OUT 10015

//急停

END

//結(jié)束

將程序輸入PLC,經(jīng)反復(fù)調(diào)試,程序通過,機床各項功能正確、響應(yīng)良好。在整個機床改造的過程中,一方面升級電氣的主要部分,如調(diào)速部分使用英國歐陸直流調(diào)速器,降低了故障率,提高了控制精度,也形成良好的人機界面,使得以后的維修維護變得簡單;控制部分采用CQM1控制器大大簡化了控制部分的電氣電路、減少了繼電器的使用,減少了故障點。另一方面為降低成本盡力保留可繼續(xù)使用的部分,如直流電機、相關(guān)液壓控制部分。整個電氣改造實現(xiàn)了電氣升級與經(jīng)濟型的統(tǒng)一,收到了良好的效果,這也是舊式機床電氣改造的一般方向。

作者簡介:范偉登(1979-),男,山東臨沂人,濟南鋼鐵集團總公司機械設(shè)備制造總司助理工程師,研究方向:電氣設(shè)計;王偉(1956-),男,山東濟南人,濟南鋼鐵集團總公司機械設(shè)備制造總司高級技師,研究方向:機床電氣。