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【摘 要】本文以C7632液压半自动多刀车床改造为例简要地分析了改造的原理和过程,为车床的使用和改造提供了有益的帮助。
【关键词】PLC;I/O端口;流程图
C7632液压半自动多刀车床是机械行业拥有量较多的一种半自动机床。其加工自动化程度及生产效率较高,适用于较大批量工件的车削加工。但传统C7632车床采用继电器-接触器控制方式,设备的电控系统故障率高,检修周期长,影响了机床性能的正常发挥。PLC基于电子计算机且适用于工业现场工作的电控制器。它源于继电控制装置,但它不像继电装置那样,通过电路的物理过程实现控制,而主要靠运行存储于PLC内存中的程序,进行入出信息变换实现控制。利用它代替传统继电器矩阵,可以避免大量电器元件的更换,既节约时间,又节省成本。
一、机床动作顺序分析
C7632机床在内燃机配件行业,主要用于缸套、活塞等产品外圆、端面的加工,工作流程相对稳定。C7632型车床的刀架有水平方向和垂直方向的运动。刀架在水平方向的运动称为纵向运动,由右向左为进,由左向右为退;刀架在垂直方向的运动称为横向运动,刀架由上而下为进,由下而上为退;下刀架则相反,它是由下而上为进,由上而下为退。刀具在加工工件准备时迅速靠近工件称为快进,加工时刀具移动速度较慢称为工进;在退刀时也有工退和快退之分。因此,刀架动作类型有:横向快进、横向工进、横向工退、横向快退、纵向快进、纵向工进、纵向工退、纵向快退。上下刀架都分别具有这八种动作类型。
二、I/O地址分配
原控制面板上的按钮、手动控制开关和机床内压力控制继电器开关、热继电器触点、行程开关作为可编程控制器输入点,在控制面板上增加的程序段选择开关也作为可编程控制器的输入点 ,而控制回路中的电磁阀、接触器及程序段指示灯为可编程控制器的输出接点。根据上述控制要求和刀架的具体工作过程,本系统I/O为13个输入点和7个输出点,可选用FX2N-40MR型PLC来实现该任务,如表1所示。FX2N-40MR是三菱公司生产的一种小型整体式PLC,共有20个输入口、20个输出口。机箱的上部端子为输入端口和输出端口。
表1 输入输出I/O地址分配表
三、程序的编制
PLC的最大优点是在使用是可以根据生产工序的顺序来编写程序,程序的结构与电气控制电路的结构有较大的相似性,所以在程序编写也比较简单。对C7632车床原电气设备用PLC改造后其内部的程序只需要相对每个控制按钮发出的信号,做出相应的动作即可。根据C7632车床动作过程分析可以发现,大拖板双速电机每完成一次工进、快进、工退、快退,循环,工位台即旋转一个工位进入下一工步。编制程序可分段进行,先编制自动循环程序段、手动调整程序段、初始化程序段,后分段模拟运行调试后串联起来。运用转移、标号指令,可将复杂的程序分解成功能程序段,有利于程序编制及调试,程序流程图如图1所示。
图1 程序流程图
PLC技术已经日趋成熟,不仅用于新型机床的电气控制,也适合旧机床的改造。经FX2N-40MR型PLC改进后的C7632型多刀半自动车床控制系统,可靠性大大增强,且在电气结构上更具柔性,同时兼有工件加工步序显示,使加工过程更加明了。实践证明,改造后车床的电气故障大大减少,生产效率显著提高。
【关键词】PLC;I/O端口;流程图
C7632液压半自动多刀车床是机械行业拥有量较多的一种半自动机床。其加工自动化程度及生产效率较高,适用于较大批量工件的车削加工。但传统C7632车床采用继电器-接触器控制方式,设备的电控系统故障率高,检修周期长,影响了机床性能的正常发挥。PLC基于电子计算机且适用于工业现场工作的电控制器。它源于继电控制装置,但它不像继电装置那样,通过电路的物理过程实现控制,而主要靠运行存储于PLC内存中的程序,进行入出信息变换实现控制。利用它代替传统继电器矩阵,可以避免大量电器元件的更换,既节约时间,又节省成本。
一、机床动作顺序分析
C7632机床在内燃机配件行业,主要用于缸套、活塞等产品外圆、端面的加工,工作流程相对稳定。C7632型车床的刀架有水平方向和垂直方向的运动。刀架在水平方向的运动称为纵向运动,由右向左为进,由左向右为退;刀架在垂直方向的运动称为横向运动,刀架由上而下为进,由下而上为退;下刀架则相反,它是由下而上为进,由上而下为退。刀具在加工工件准备时迅速靠近工件称为快进,加工时刀具移动速度较慢称为工进;在退刀时也有工退和快退之分。因此,刀架动作类型有:横向快进、横向工进、横向工退、横向快退、纵向快进、纵向工进、纵向工退、纵向快退。上下刀架都分别具有这八种动作类型。
二、I/O地址分配
原控制面板上的按钮、手动控制开关和机床内压力控制继电器开关、热继电器触点、行程开关作为可编程控制器输入点,在控制面板上增加的程序段选择开关也作为可编程控制器的输入点 ,而控制回路中的电磁阀、接触器及程序段指示灯为可编程控制器的输出接点。根据上述控制要求和刀架的具体工作过程,本系统I/O为13个输入点和7个输出点,可选用FX2N-40MR型PLC来实现该任务,如表1所示。FX2N-40MR是三菱公司生产的一种小型整体式PLC,共有20个输入口、20个输出口。机箱的上部端子为输入端口和输出端口。
表1 输入输出I/O地址分配表
三、程序的编制
PLC的最大优点是在使用是可以根据生产工序的顺序来编写程序,程序的结构与电气控制电路的结构有较大的相似性,所以在程序编写也比较简单。对C7632车床原电气设备用PLC改造后其内部的程序只需要相对每个控制按钮发出的信号,做出相应的动作即可。根据C7632车床动作过程分析可以发现,大拖板双速电机每完成一次工进、快进、工退、快退,循环,工位台即旋转一个工位进入下一工步。编制程序可分段进行,先编制自动循环程序段、手动调整程序段、初始化程序段,后分段模拟运行调试后串联起来。运用转移、标号指令,可将复杂的程序分解成功能程序段,有利于程序编制及调试,程序流程图如图1所示。
图1 程序流程图
PLC技术已经日趋成熟,不仅用于新型机床的电气控制,也适合旧机床的改造。经FX2N-40MR型PLC改进后的C7632型多刀半自动车床控制系统,可靠性大大增强,且在电气结构上更具柔性,同时兼有工件加工步序显示,使加工过程更加明了。实践证明,改造后车床的电气故障大大减少,生产效率显著提高。