YGJ093球軸承自動(dòng)壓蓋機(jī)電氣系統(tǒng)改造

戴鐵生，孫 巖，崔 武

（1. 哈爾濱軸承集團(tuán)公司 南直軸承分廠，黑龍江 哈爾濱 150036；2. 哈爾濱軸承集團(tuán)公司 鍛壓分廠，黑龍江 哈爾濱150036）

1 前言

YGJ093機(jī)床是裝配球軸承過程中自動(dòng)放蓋、壓蓋的專用設(shè)備。它是由傳統(tǒng)的繼電器控制，由于設(shè)備日益老化，電氣故障多，穩(wěn)定性和可靠性較差，給生產(chǎn)和維護(hù)帶來很多困難。根據(jù)這種情況，用可編程控制器（以下簡稱PLC），對(duì)該機(jī)床進(jìn)行了改造。改造后不僅使機(jī)床故障率降低，增加了穩(wěn)定性和可靠性，而且還使機(jī)床的電氣控制的自動(dòng)化程度得到了提高。

2 DVP-40ES簡述

DVP-40ES型PLC是臺(tái)達(dá)DVP系列中的一種，它體積小，應(yīng)用靈活，可靠性強(qiáng)，編程方便。是軸承壓蓋機(jī)改造的理想替代機(jī)型。DVP-40ES是以DC單片微處理器為核心的，共有40個(gè)輸入/輸出；其中有24個(gè)輸入點(diǎn)，其地址：X0-X27；輸出點(diǎn)16個(gè)，其地址為Y0-Y17，并可連接擴(kuò)展機(jī)，最大輸入輸出可擴(kuò)展分別達(dá)到128點(diǎn)，能滿足各種場合需要。而本壓蓋機(jī)只需用主機(jī)就可達(dá)到要求。本PLC可利用編程器方式把程序以梯形圖的方式輸入在PC中，也可根據(jù)工件加工要求而改變程序，并可監(jiān)控機(jī)床運(yùn)行情況，便于查找故障。本PLC有兩種電源輸入，即：交流（AC）100～240VAC，50/60Hz；直流（DC）24VDC。輸入為內(nèi)部利用光電耦合器隔離，增加抗干擾能力，輸出有3種形式，即繼電器輸出，固態(tài)繼電器輸出及晶體管輸出，由于固態(tài)繼電器輸出過載能力較強(qiáng)，故該機(jī)床選用DVP-40ES固態(tài)繼電器輸出形式的PLC。本機(jī)輸入輸出采用發(fā)光二極管顯示，以便在顯示輸入輸出信號(hào)時(shí)一目了然地觀察到是否工作到位，便于維護(hù)和維修。

3 改造后的YGJO93型球軸承自動(dòng)壓蓋機(jī)

YGJ093型球軸承自動(dòng)壓蓋機(jī)主電路為三相380V/50Hz,有油泵、傳送帶電機(jī)，油泵電機(jī)是通過外部交流接觸器單獨(dú)控制，傳送帶電機(jī)是通過PLC控制啟動(dòng)?？刂凭€路是單項(xiàng)220VAC控制，傳送帶電機(jī)、延時(shí)繼電器均為220AC電源，在本機(jī)床安裝DVC-40ES型PLC采用交流220V作為電源，執(zhí)行部分的電磁閥采用220V AC輸出控制，本機(jī)床的動(dòng)力源均來自氣壓和液壓。壓蓋電磁閥上、下是液壓電磁閥，其余均為氣動(dòng)電磁閥。該機(jī)床的控制有自動(dòng)和調(diào)整兩種工作方式，根據(jù)要求繪制了控制系統(tǒng)的接線圖，如圖1 所示。

圖1 DVP-40ES控制系統(tǒng)接線圖

3.1 PLC輸入端接線

在安裝PLC時(shí)，把輸入端接入機(jī)床外部各接近開關(guān)及控制信號(hào)和開關(guān)，按輸入端地址分別為：XO：SO手動(dòng)自動(dòng)按鈕；X1: 循環(huán)啟動(dòng)S8，送蓋；X2：復(fù)位按鈕S9，取蓋；X3： 停止按鈕S10，進(jìn)料；X4: 急停按鈕S11；X5: 送料原位SL1；X6: 送料到位SL2；X7: 送蓋原位SL3；X10: 送蓋到位SL4；X11: 取蓋原位SL5；X12： 取蓋到位SL6；X13：放蓋到位SL7；X14： 移位原位SL8；X15：移位到位SL9；X16: 出料原位SL10；X17： 出料到位SL11；X20： 氣壓檢測S10正常，放蓋顯示；X21:SQ1壓，顯示有料；X22：SQ2壓，無蓋，移位；X23: 蓋原位SQ3壓；X24: 蓋到位SQ4壓；X25: 滿料、檢測；SQ5，壓蓋；X26: 壓蓋延時(shí)，出料。

3.2 PLC輸出端接線

由于PLC繼電器輸出過載能力強(qiáng)，本機(jī)床采用固態(tài)繼電器輸出直接驅(qū)動(dòng)接觸器和電磁閥。按輸出地址分別為Y0: 液壓電磁伐YV8吸，壓蓋；Y1: 氣動(dòng)閥YV1吸，進(jìn)料；Y2: 氣動(dòng)閥YV2吸，送蓋；Y3：氣動(dòng)閥YV3吸，取蓋；Y4：氣動(dòng)閥YV4吸，放蓋；Y5: 氣動(dòng)閥YV4吸，移位；Y6: 液壓電磁閥YV6吸，壓蓋下；Y7: 氣動(dòng)閥YV7吸，出料；Y10: 紅色出錯(cuò)指示；Y11：綠色運(yùn)行指示；Y12：傳送帶電機(jī)T；Y13: 壓蓋快慢延時(shí)K；Y14：氣壓指示；Y15：原位顯示；Y16:傳送帶運(yùn)行顯示；Y17：無蓋等待顯示。

3.3 機(jī)床電器動(dòng)作循環(huán)

圖2 電磁閥動(dòng)作循環(huán)圖

電磁閥動(dòng)作見圖2 。機(jī)床工作循環(huán)見圖3 。先啟動(dòng)油泵 ，液壓氣壓正常，按啟動(dòng)按鈕S8，傳送帶電機(jī)啟動(dòng)機(jī)床各動(dòng)作都處在原始狀態(tài) 。

首先將工作方式開關(guān)S0打到調(diào)整位置，可單獨(dú)調(diào)整每一個(gè)動(dòng)作，將開關(guān)S0轉(zhuǎn)到自動(dòng)位置，當(dāng)進(jìn)料口有料時(shí)，按工作啟動(dòng)按鈕S8，進(jìn)料電磁閥YV1吸，進(jìn)料到位。氣缸上接近開關(guān)（以下氣缸上接近開關(guān)均用符號(hào)SL+數(shù)字代替）。SL2壓、原位SL1斷開，同時(shí)送蓋電磁閥YV2吸，送蓋到位，SL4壓，原位SL3斷開，取蓋電磁閥YV3吸，取蓋到位，SL6壓，原位SL5斷開，進(jìn)料、送蓋取蓋又回到原位，然后放蓋電磁閥YV4吸，放蓋LS7壓，移位電磁閥YV5吸，移位到位，SL9壓，料口接近開關(guān)SQ1壓，壓蓋電磁閥YV6吸，壓蓋，下降到位，接近開關(guān)SQ4壓，原位接近開關(guān)SQ2斷開，移位電磁閥斷電回原位，同時(shí)壓蓋延時(shí)K吸，延時(shí)開始，延時(shí)到壓蓋下電磁閥 YV6斷，上升電磁閥YV8吸，上升到位接近開關(guān)，SQ4壓，出料電磁閥YV7吸，出料，出料原位SL10斷開，出料到位SL11壓，回原位SL10壓，又進(jìn)料、送料、移位重新開始下一工作循環(huán)。以上自動(dòng)循環(huán)程序均可在輸出點(diǎn)不外接的情況只輸出本壓蓋機(jī)的程序到PLC內(nèi)，通過輸入點(diǎn)的變化，來觀察其對(duì)應(yīng)輸出點(diǎn)的變化，由此判斷程序是否正確，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改。

圖3 YGJ093工作循環(huán)圖

4 結(jié)束語

YGJ093球軸承自動(dòng)壓蓋機(jī)經(jīng)過上述改造，用PLC控制取代原有繼電器控制，機(jī)床工作穩(wěn)定，運(yùn)行良好。故障率明顯降低，減少了中停時(shí)間，節(jié)省了維修費(fèi)用，使老設(shè)備換發(fā)了青春，提高了設(shè)備使用效率，所以應(yīng)用PLC技術(shù)取代傳統(tǒng)繼電器控制是老企業(yè)電氣控制更新?lián)Q代的良好途徑，具有很好的推廣和應(yīng)用前景。