應(yīng)用PLC對(duì)切割機(jī)進(jìn)行控制設(shè)計(jì)

裕海東

淮北礦業(yè)股份有限公司臨渙煤礦， 安徽 淮北 235146

引言

隨著工業(yè)科技的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展在一定程度上代表了一個(gè)國家先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)水平。就目前而言，我國是世界上機(jī)床產(chǎn)量最多的國家，雖然我國科技水平在世界上稍有一席之地，但生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)品競爭力在國際市場中仍處于較低的水平，生產(chǎn)的普通數(shù)控機(jī)床比重大，生產(chǎn)效率低，大部分采用繼電器控制，存在著故障多，難檢修等弊端，對(duì)加工業(yè)的發(fā)展有很大的制約和限制性。

圖1 主電路圖

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，推動(dòng)了工業(yè)科技發(fā)展的步伐，給機(jī)械制造業(yè)帶來根本性的變化。近幾年來，我國在普通機(jī)床改造方面取得了很大的成就，普通機(jī)床的控制系統(tǒng)逐步被PLC控制的高效率，高精度的數(shù)控機(jī)床所代替，產(chǎn)生了巨大的生產(chǎn)力，然而在機(jī)械加工制造中被廣泛使用的用來加工大型工件的設(shè)備—龍門刨床的改造卻少之又少，在一定程度上影響著制造業(yè)的發(fā)展。

表1 火焰切割機(jī)控制器件的選擇

表2 輸入設(shè)備及地址表

1 火焰切割機(jī)的電氣控制線路分析

1.1 火焰切割機(jī)的主電路圖如圖1所示。

M1是Z軸向電動(dòng)機(jī)，它的功能控制切割嘴上下移動(dòng)，必須各電機(jī)在遠(yuǎn)點(diǎn)位置才能啟動(dòng)，在設(shè)計(jì)中通過PLC設(shè)定，控制其何時(shí)啟動(dòng)。M2是X軸向電動(dòng)機(jī)，M3是Y軸向電動(dòng)機(jī)控制M2.M3電動(dòng)機(jī)進(jìn)而控制軌跡進(jìn)而達(dá)到所設(shè)計(jì)的要求。

以上是對(duì)改造后的每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的功能作了簡單的分析，但要完成具體的工作過程還需要進(jìn)行PLC的編程，實(shí)現(xiàn)具體工件的加工。

1.2 電機(jī)型號(hào)及其他器件見表1選擇

2 PLC控制程序設(shè)計(jì)

2.1 I/O的分配如表2和表3所示。

2.2 工件實(shí)際加工過程

2.3 加工工件的外部PLC外部接口圖設(shè)計(jì)

表3 輸出設(shè)備及地址表

圖2 工件加工前后俯視對(duì)比圖

圖3 I/O電路接線圖

圖4 順序功能圖

3 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

對(duì)火焰切割機(jī)的PLC電氣改造，定位是加工的主要組成部分，是關(guān)系到加工工件是否符合加工要求。在輸入輸出接口電路圖中可以看到，為了保證在緊急情況下（包括PLC發(fā)生故障時(shí)）能可靠地切斷PLC的負(fù)載電源，設(shè)置了交流寄存器KM。在PLC開始運(yùn)行時(shí)按下“負(fù)載電源”按鈕，使KM接通。

當(dāng)按下按鈕開關(guān)打到“啟動(dòng)”時(shí)，其工件就執(zhí)行自動(dòng)加工，完成對(duì)的工件進(jìn)行加工，當(dāng)一次加工完成后，其自動(dòng)加工順序功能圖如圖4所示。

具體的加工過程如下，此加工過程在工件已經(jīng)定位的前提下進(jìn)行的自動(dòng)加工。

1）先按下I0.0，啟動(dòng)按鈕，此時(shí)若I0.1、I0.2、I0.3同時(shí)在閉合狀態(tài)即X原點(diǎn)常閉開關(guān)，Y常閉開關(guān)，Z山限位常閉開關(guān)都是閉合的，則啟動(dòng)電路，開始加工工件。

2）M1電機(jī)先啟動(dòng)I0.1,當(dāng)碰到下限位開關(guān)停止觸發(fā)I0.2、I0.3即使M2、M3電機(jī)同時(shí)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)。

3）限位開關(guān)啟動(dòng)I0.5、I0.6，M2電機(jī)停止，M2電機(jī)反轉(zhuǎn)。

4）I0.3得電，使線圈KM6得電，M3電機(jī)停止,M2電機(jī)反轉(zhuǎn)。

5）I0.2得電，M2電機(jī)停止，此時(shí)M1電機(jī)反轉(zhuǎn)。

6）碰上限位開關(guān)I0.1返回原點(diǎn)，完成加工。

[1]李明河.可編程控制器原理與應(yīng)用.合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2009.

[2]廖常初.PLC編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[3]李發(fā)海.電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，2005.