劉海東, 李琴
(攀枝花學院 機械工程學院,四川 攀枝花 617000)
液壓動力滑臺作為組合機床的通用部件,在組合機床中得到了廣泛應用,配置相應的動力頭、主軸箱及刀具等可以對工件完成各種孔、端面等的加工。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中使用大量的中間繼電器、接觸器,控制觸點多、故障率高、可靠性差、維修不方便等缺點[1],為了提高機床控制系統(tǒng)的可靠性,降低其故障率,提高加工效益,很多企業(yè)對其進行了改造。本文以“液壓動力滑臺二次工作進給控制系統(tǒng)”為例,采用三菱FX2N系列的PLC對其進行了改造,實現(xiàn)了控制要求。
二次工作進給的液壓系統(tǒng)和控制電路分別如圖1、圖2所示,實現(xiàn)的工作循環(huán)是:快進→一次工進→二次工進→快退→原位停止。
工作循環(huán)如圖3所示,電磁鐵動作順序如表1。
表1 動力滑臺電磁鐵動作順序表
以下簡單介紹動力滑臺的工作循環(huán)[2]:
1)滑臺原位停止:壓下行程開關 SQ1,兩觸頭 SQ1=“1”=“0”,電磁鐵 YA1、YA2、YA3、YA4 均為斷電狀態(tài),滑臺原位停止。
2)滑臺快進:把轉換開關SA1扳到“1”位置,按下啟動按鈕SB1,KA1得電自鎖,繼而電磁鐵YA1、YA3得電,電磁閥1HF、2HF推向右,滑臺快進。
3)滑臺一工進:滑臺擋鐵壓下行程開關SQ3,KA2得電自鎖,電磁鐵YA3斷電,2HF復位,液壓油經(jīng)節(jié)流閥1L流入油箱,滑臺一次工進。
4)滑臺二工進:滑臺擋鐵壓下行程開關SQ4,KA3得電自鎖;電磁鐵YA4得電,3HF推向左,液壓油經(jīng)節(jié)流閥1L,2L流入油箱,滑臺二次工進,二次工進速度由兩個節(jié)流調(diào)速閥調(diào)整,比一次工進速度慢。
5)滑臺快退:滑臺擋鐵壓下行程開關SQ5,KA4得電,電磁鐵 YA2 得電,YA1、YA4 斷電,1HF 推向左,滑臺快退。退到原位時,壓下SQ1、YA2斷電,滑臺停止。
根據(jù)被控對象的輸入信號和輸出信號的總點數(shù),并考慮到今后調(diào)整和擴充,一般應預留15%~20%的備用量。因為該液壓滑臺需輸入點8個,輸出點4個,選用日本三菱公司的FX2N-32MR型號的PLC,該機型有16個輸入點和16個輸出點,滿足該滑臺的控制要求。
控制電路圖2中,轉換開關SA有兩種狀態(tài),用來切換自動和點動兩種工作方式,當SA位于1時,滑臺處于自動工作狀態(tài);SA位于2時,滑臺處于點動狀態(tài)。為了區(qū)別,在I/O分配表中用SA1-1和SA1-2分別表示圖中的1、2兩個位置。
I/O口的分配情況如表2所示,PLC輸入輸出外部接線圖如圖4。
控制電路中的繼電器 KA1、KA2、KA3、KA4,在PLC中分配輔助繼電器,分別對應 M100、M101、M103、M107。
表2 I/O分配表
根據(jù)動力滑臺二次工作進給的控制要求以及I/O點的分配情況,采用三菱編程軟件GX Developer進行編程,所得梯形圖程序如圖5所示。
本文對液壓動力滑臺二次工作進給的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)進行了PLC改進設計,改進后的控制系統(tǒng)既克服了傳統(tǒng)的硬件控制系統(tǒng)可靠性低、程序更改難等缺點,又具有運行穩(wěn)定、抗干擾能力強、維護方便、程序更改容易等特點;進而提高了生產(chǎn)效率,降低了企業(yè)的運營成本。
[1] 李澤蓉,李琴.液壓動力滑臺的PLC控制系統(tǒng)改造[J].機械工程與自動化,2012(3):129-130.
[2] 陳遠齡.機床電氣自動控制[M].重慶:重慶大學出版社,2007.
[3] 周恩濤.可編程控制器原理及其在液壓系統(tǒng)中的應用[M].北京∶機械工業(yè)出版社,2003.