摘要：可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。文章發(fā)表在《計算機應(yīng)用與軟件》上，是電子工程師論文發(fā)表期刊，供同行參考。

　　關(guān)鍵詞：PLC,機床電氣調(diào)控,電氣調(diào)控改造

　　可編程邏輯控制器的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。

　　PLC具有比其他控制系統(tǒng)更多的優(yōu)點,例如:穩(wěn)定的性能、較強的抗干擾能力;較強的通用適應(yīng)性;硬件齊全、編程簡單、易于操作;功能完善、控制靈活;體積小重量輕、便于攜帶、能耗低、運行快、易維修等,這些優(yōu)點導(dǎo)致了PLC在機床電氣控制中的運用越來越安全穩(wěn)定。

　　而我國目前采用繼電器控制系統(tǒng)的普通機床仍然廣泛運用在企業(yè)中,尤其在一些工業(yè)較落后的地區(qū)。由于這些設(shè)備在多年使用后易發(fā)生故障、可靠性較差、維修困難;其準確度、工作效率、自動化程度已滿足不了當前的生產(chǎn)需要,給正常的工業(yè)生產(chǎn)帶來了嚴重的影響。所以用PLC對這類普通機床控制系統(tǒng)進行改造是非常必要的。

　　1PLC與其他控制系統(tǒng)的比較

　　1.1PLC與繼電器控制系統(tǒng)相比較。a.組成器件不同;b.控制方式不同;c.工作方式不同;d.經(jīng)濟上有差異。

　　1.2PLC與微機控制系統(tǒng)相比較。a.PLC專門為惡劣的施工環(huán)境所設(shè)計,有體積小、方便攜帶、耐磨損等優(yōu)點,更適用于施工現(xiàn)場環(huán)境;而且PLC性能穩(wěn)定,在抗干擾能力方面比微機高。b.PLC的邏輯語言針對整個控制過程,繼電器的邏輯梯形圖為它的主要表達方式,圖表直觀方便、編程操作簡單易懂,能讓工作人員迅速掌握。

　　1.3PLC與單片機控制系統(tǒng)相比較。a.單片機對設(shè)計人員有一定的技術(shù)要求,要具備一些計算機硬件和相關(guān)軟件知識。PLC只需操作人員熟悉相關(guān)指令和操作方法,就可以直接應(yīng)用。b.單片機用來做自動控制時,需要在輸入和輸出口做大量的工作;而PLC有設(shè)計好的I/O端口,可以直接與信號相連接,簡單方便。c.單片機在抗干擾措施上遠沒有PLC的可靠性高,PLC在硬件和軟件上同時采用了控制抗干擾措施,安全穩(wěn)定。

　　2PLC改造原理

　　普通機床主要有兩種運動方式:一種是安裝在床身主軸箱內(nèi)的主軸轉(zhuǎn)動;另一種是安裝在刀架上的刀具與滑板一起沿主軸軸線方向進給移動。若加工的工件較大時,轉(zhuǎn)動慣量也相應(yīng)比較大,停車時必須有停車制動功能,多采用電氣制動。加工的過程中,為減小工人勞動強度和節(jié)省工作時間,在提供切削液的前提下要求溜板箱(帶動刀架移動)能夠高速的移動。

　　3PLC改造方法及過程

　　3.1確定控制對象,首先要明確控制任務(wù)和相關(guān)設(shè)計要求,對改造工程和機械運動中各執(zhí)行元件之間的關(guān)系及電控系統(tǒng)的相關(guān)要求要做到心中有數(shù),擬定系統(tǒng)設(shè)計的條件。要對改造機床的工作流程做深入全面的了解,分析其控制的幾種基本方式以及完成動作的前提關(guān)系,了解現(xiàn)有機床的操作控制系統(tǒng)是否需要加以改進,若有需要,在后續(xù)設(shè)計中應(yīng)予以特別實現(xiàn)。

　　3.2制定控制方案和PLC選型。在生產(chǎn)工藝及機械運動的控制要求前提下,預(yù)設(shè)出電控系統(tǒng)的工作方式。由工藝過程和機械運動的步驟和狀態(tài),確立信號的輸入和輸出;由PLC驅(qū)動哪些負載,統(tǒng)計出各輸入、輸出點。PLC硬件設(shè)計的重要部分是機型的選擇和I/O配置;以滿足控制系統(tǒng)的功能需要為選型原則,統(tǒng)計出被控設(shè)備的輸入輸出點數(shù)總需要量。PLC的輸入和輸出要有合理的地址編號,能方便PLC系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)整以及硬件、軟件的設(shè)計。

　　4PLC改造過程中須注意的問題

　　4.1首先應(yīng)詳細了解原始資料,明確機床的整個控制過程后再設(shè)計改造方案。了解電力控制的要求與特點,詳細分析控制電力線路的原理圖,確認各種控制信號含義及其間的相互關(guān)系,確定信號是否需要輸入PLC或由PLC輸出,以經(jīng)濟實用為準則選擇PLC主機。選擇過程中要留有余量,以方便日后的系統(tǒng)修改及變更。

　　4.2在改造中要保證外圍設(shè)備與選用的PLC輸出類型相配套。

　　4.3為達到更有效、更穩(wěn)妥的保護措施。梯形圖程序要與接觸器、繼電器的觸點進行連鎖結(jié)合、互鎖保護。比如在PLC程序中,雖然電動機正反轉(zhuǎn)控制已經(jīng)進行了互鎖保護,但在實際交流中接觸器觸點會發(fā)生熔焊,不能斷開,電動機就會造成電源短路。所以增加正、反轉(zhuǎn)接觸器的互鎖是避免電源短路的重要方法。

　　4.4在重要的安全保護部分直接作硬件處理。例如,設(shè)置急停按鈕和緊急限位開關(guān)等,忽略PLC輸入端,采用直接由PLC的輸出端接入來保護負載電路。

　　4.5最大限度的保證控制系統(tǒng)在工作時能安全穩(wěn)定的進行。

　　用PLC對一些舊式機床設(shè)備進行改造是非常有必要的,從經(jīng)濟和技術(shù)來講也是可行的,改造傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)可以充分發(fā)揮PLC可靠性高、抗干擾性強、節(jié)能壽命長、維修量少的優(yōu)點,提高了工作效率,為企業(yè)帶來了較好的經(jīng)濟效益,是一種行之有效的方法。

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