一种基于可编程逻辑控制器的轴承磨床电气控制系统技术方案

一种基于可编程逻辑控制器的轴承磨床电气控制系统，以PLC为控制核心，取代原有的继电器‑接触器控制系统，减少了中间继电器，使线路得到简化，提高了可靠性。该系统不仅可靠性强，而且生产效率也大大提高，使用PLC具有投资省、见效快的特点。PLC输入输出部分有信号灯指示，不仅使电气故障次数大大减少，而且还给准确判断电器故障的发生部位提供了方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可编程逻辑控制器的轴承磨床电气控制系统
本专利技术涉及一种基于可编程逻辑控制器的轴承磨床电气控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
现有3台M8820型轴承磨床的控制系统为早期的继电器-接触器控制线路，电气元件较多、连线多、触点多、可靠性差，有时因1个继电器或1条连线出现故障都会造成磨床无法使用，而且查找排除故障困难，因而考虑对其进行技术改造。磨床的工艺流程是一个典型的顺序控制，不牵扯到模拟量的控制，因此考虑采用可编程逻辑控制器(PLC)取代原有的系统。用PLC改造继电器控制系统时，继电器电路图与梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此可以根据继电器电路图来设计梯形图(即将继电器电路图“转换”为具有相同功能的PLC外部硬件接线图和梯形图)。使用此设计方法时应注意梯形图是PLC程序，是一种软件。而继电器电路是由硬件元件组成的，梯形图和继电器电路有很大的本质区别。原有的机床电气系统被PLC程序代替，其控制功能通过程序来实现，这样一旦生产工艺发生变化，只需修改程序就可以了。电气控制系统改造后，大大增强了磨床的适应性，抗干抗能力强，平均无故障时间长，还可大大缩短系统的设计安装和调式周期，具有投资少、见效快的特点。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于可编程逻辑控制器的轴承磨床电气控制系统，以PLC为控制核心，取代原有的继电器-接触器控制系统，减少了中间继电器，使线路得到简化，提高了可靠性。本专利技术所采用的技术方案是：所述电气控制系统采用6台电动机，各电动机用热继电器作过载保护，熔断器作短路保护。所述控制系统中，机床的进给操作分为自动和手动工作方式，自动工作方式又分为快速进给和点进给，因为在手动工作方式下，各种动作都是由按钮控制实现的，其程序可独立于自动程序之外，因此，程序分为手动程序和自动程序两段独立的部分。所述手动程序简单，按照一般继电器-接触器控制系统电路直接转换为梯形图，为安全起见，程序中应设置联锁保护。所述自动程序实质上是单周期自动操作，操作者手工装卸工件，然后按下SB1起动砂轮电动机，按下SB2起动磨架电动机，工作台向前快进，并进入自动操作阶段，无需人工干预。本专利技术的有益效果是：该系统不仅可靠性强，而且生产效率也大大提高，使用PLC具有投资省、见效快的特点。PLC输入输出部分有信号灯指示，不仅使电气故障次数大大减少，而且还给准确判断电器故障的发生部位提供了方便。附图说明图1是本专利技术的PLC外部接线图。图2是本专利技术的程序设计总体方案图。图3是本专利技术的顺序功能图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，首先，研究原有磨床的电气控制系统。整个系统采用6台电动机，各电动机用热继电器作过载保护，熔断器作短路保护。原机床中的主令电器包括行程开关、选择开关、按钮、测量仪表触点、继电器等为系统输入信号，而接触器、电磁阀线圈、指示灯等为系统输出信号。各电磁阀的状态指示灯并联在其线圈两端，可以节省输出点；同时为了保护PLC输出继电器，在电磁阀两端各并联1只二极管，防止在感性负载断开时产生很高的感应电动势对PLC输出点及内部电源的冲击。二极管的额定电流为1A，额定电压大于电源电压的3倍。为了确保PLC的运行平稳，考虑使用单独的隔离电源，防止电动机起动时的电磁干扰，导致PLC死机。动作指示灯与输出接触器并联，还可作为故障查询指示。如图2，机床的进给操作分为自动和手动工作方式。自动工作方式又分为快速进给和点进给，因为在手动工作方式下，各种动作都是由按钮控制实现的，其程序可独立于自动程序之外。因此，程序分为两段独立的部分：手动程序和自动程序。公用程序用于切换自动程序和手动程序。当系统处于手动工作方式时，必须将除初始步以外的各步对应的状态继电器S复位，否则当系统从自动工作方式切换到手动工作方式，后又返回自动工作方式时，可能会出现同时有两个活动步的异常情况，引起错误的动作。当选择自动工作方式时，则转换开关SA1到相应位置，其常开触点断开，输入继电器X6为OFF，执行自动程序段;其常闭点为ON，则跳过手动程序。手动程序简单，按照一般继电器-接触器控制系统电路直接转换为梯形图。为安全起见，程序中应设置联锁保护。设计输入电路时，应尽量采用常开触点。如果只能使用常闭触点，梯形图中对应触点的常开/常闭类型应与继电器电路图中的相反。如图3，由于自动程序是典型的步进控制系统，可以用步进梯形指令(StepLadderInstruction，简为STL指令)来实现。FX系列PLC有一条使STL指令复位的RET指令。利用此两条指令，可以很方便地编制顺序控制梯形图程序。STL指令使编程者可以生成工作流程与顺序功能图非常接近的程序。顺序功能图中的每一步对应一小段程序，每一步与其他步是完全隔离开的。使用者根据顺序功能图将这些程序段按一定的顺序组合在一起，就可以完成控制任务。此编程方法可以节约时间，并能减少错误。自动程序实质上是单周期自动操作。操作者手工装卸工件，然后按下SB1起动砂轮电动机，按下SB2起动磨架电动机，工作台向前快进，并进入自动操作阶段，无需人工干预。由于本程序使用了STL指令，步与步的转移完全受转移条件控制。当下一步被激活，上一步将自动变为静步，所对应的操作输出也将立刻停止。因此，程序的编制简洁明了，便于日后工艺变更时的修改。FX2NPLC中5TL指令驱动的状态继电器具有断电自锁功能，即使突然停电，待恢复供电时，磨床将继续加工未加工完的工件;所以，在公共程序中需要使用M8002串联X6作为区间复位的控制触点，可以在恢复供电时选择手动/自动选择开关SAI的位置来决定是继续停电时的工步，还是重新开始。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可编程逻辑控制器的轴承磨床电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统采用6台电动机，各电动机用热继电器作过载保护，熔断器作短路保护。

【技术特征摘要】
1.一种基于可编程逻辑控制器的轴承磨床电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统采用6台电动机，各电动机用热继电器作过载保护，熔断器作短路保护。2.根据权利要求1所述的一种基于可编程逻辑控制器的轴承磨床电气控制系统，其特征是：所述控制系统中，机床的进给操作分为自动和手动工作方式，自动工作方式又分为快速进给和点进给，因为在手动工作方式下，各种动作都是由按钮控制实现的，其程序可独立于自动程序之外，因此，程序分为手动程序和自动程序两段独立的...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝凤娟，
申请(专利权)人：祝凤娟，
类型：发明
国别省市：辽宁,21