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摘要:为节省空间及能耗,提高机器的可靠性,方便机器的维修,降低维护成本,在镗床原有的操作方式不变,机床的主电路不变的情况下,本文选择用德国西门子S7-200型PLC对T68卧式镗床的电气控制系统进行了改造,在可靠性和稳定性方面有了很大提高。
关键词:卧式镗床;电气控制系统;PLC;改造
引言
电气控制系统是机床重要组成部分,其技术先进与否,在很大程度上决定了整台机床的综合性能。T68卧式镗床采用传统继电器控制方式所设计的电路比较复杂,具有体积大、维修量大等缺点。可编程控制器具有体积小、环境适应性好、功能强大、编程简单、控制可靠、速度快、使用方便等优点。近年来,由于各可编程控制器生产厂家的激烈竞争,PLC价格出现下滑,这使得很多镗床生产厂家开始逐渐使用PLC来代替传统继电器,同时很多车间也根据自己的实际情况,逐步对车间内的T68镗床进行改造[1]。
1 T68型卧式镗床电气系统要求分析
T68卧式镗床主要由床身、镗头架、前立柱、主轴箱、工作台、后立柱等部分组成[2]。T68镗床的电气控制要求如下:
(1)T68镗床主轴的运动和进给运动用同一台电动机带动[3]。控制要求T68主轴的速度要宽泛,所以电动机多使用双速电动机带动,来使其机械变速机构简化。
(2)T68镗床要求有变速冲动,主轴和进给变速均在运行中进行,变速操作时,主电动机便断电停车,变速完成以后又恢复运行[4]。
(3)要求主轴电动机既能够正转,又能反转,同时可实现点动、制动,电机制动要求使用电气反接方式[5]。
(4)主轴箱、工作台与主轴进给等部分快速移动有单独的快速移动电动机拖动,它们与其他进给之间有联锁保护[6]。
2 PLC改造
本文对T68卧式镗床的PLC改造总体构思是:
(1)将原有继电器控制线路改为由PLC编程来实现。
(2)根据控制要求,进行I/O地址分配,画出I/O接线图。
(3)根据机床控制要求、运动形式设计梯形图。
如图1所示,在对该镗床原有继电器控制系统分析的基础上,确定输入点数为11个,输出点数为7个。通过对各可编程控制器点数查阅及性能分析,我们选择德国西门子S7-200型可编程控制器。
2.1确定PLC的I/O分配表
根据T68型卧式镗床的工序及控制要求,确定PLC的I/O地址分配情况,如表1所示。
2.2主电路分析
T68镗床主线路中,电动机M1是接法为△/YY的双速电动机[7]。电动机M2由接触器KM6、KM7实现正反转控制,设有短路保护。因快速移动时所需要时间很短,所以电动机M2实行点动控制,且无需过载保护。电动机M1由5个接触器控制,其中KM1、KM2为正反转控制接触器,KM3为低速启动接触器,KM4、KM5用于电动机的高速启动运行[8]。KM3通电时,将电动机定子绕组接成三角形,电动机为低速运行;KM4、KM5 通电时,将电动机定子绕组接成双星形,电动机为高速运行。主轴电动机正反转停车时,均有电磁铁抱闸进行机械制动[9]。
2.3梯形图设计
在原有继电器控制电路的基础上,对T68型卧式镗床进行PLC改造,设计好的梯形图部分程序如图2所示。
3 结语
本文采用德国西门子S7-200型可编程控制器重新设计了T68型卧式镗床的电气控制系统。经调试该设计可以满足镗床的控制要求,简化了原有线路的复杂连线,降低了设备运行故障率,提高了设备运行稳定性和效率,减轻了工人劳动强度,降低了日常维护成本,并且可以避免出现误操作引起的事故。
参考文献:
[1]刘娴芳.T68卧式镗床电气控制系统的PLC改造[J].职业,2014(6).
[2]刘波.T68型卧式镗床的控制系统设计[J].自动化应用,2015(3):10-12.
[3]罗及红.基于PLC技术改造T68型卧式镗床控制系统[J].科学技术与工程,2012(25):6437-6440.
[4]秦冲.基于S7-200型PLCT68型卧式镗床的电气控制系统改造[J].漯河职业技术学院学报,2015(2):28-30.
[5]杜诗超.T68卧式镗床的电气控制与PLC改造[D].开封:开封大学,2013.
[6]彭爱梅.T68型卧式镗床电气控制系统的PLC改造和调试[J].科技广场,2012(6):97-99.
[7]肖麗.T68型卧式镗床的PLC改造[J].科技成果管理与研究,2010(2):76-79.
[8]朱振豪.PLC改造T68卧式镗床控制系统[J].电子世界,2014.
[9]张改莲.基于PLC的T68卧式镗床电气系统改造[J].煤矿机械,2013.
关键词:卧式镗床;电气控制系统;PLC;改造
引言
电气控制系统是机床重要组成部分,其技术先进与否,在很大程度上决定了整台机床的综合性能。T68卧式镗床采用传统继电器控制方式所设计的电路比较复杂,具有体积大、维修量大等缺点。可编程控制器具有体积小、环境适应性好、功能强大、编程简单、控制可靠、速度快、使用方便等优点。近年来,由于各可编程控制器生产厂家的激烈竞争,PLC价格出现下滑,这使得很多镗床生产厂家开始逐渐使用PLC来代替传统继电器,同时很多车间也根据自己的实际情况,逐步对车间内的T68镗床进行改造[1]。
1 T68型卧式镗床电气系统要求分析
T68卧式镗床主要由床身、镗头架、前立柱、主轴箱、工作台、后立柱等部分组成[2]。T68镗床的电气控制要求如下:
(1)T68镗床主轴的运动和进给运动用同一台电动机带动[3]。控制要求T68主轴的速度要宽泛,所以电动机多使用双速电动机带动,来使其机械变速机构简化。
(2)T68镗床要求有变速冲动,主轴和进给变速均在运行中进行,变速操作时,主电动机便断电停车,变速完成以后又恢复运行[4]。
(3)要求主轴电动机既能够正转,又能反转,同时可实现点动、制动,电机制动要求使用电气反接方式[5]。
(4)主轴箱、工作台与主轴进给等部分快速移动有单独的快速移动电动机拖动,它们与其他进给之间有联锁保护[6]。
2 PLC改造
本文对T68卧式镗床的PLC改造总体构思是:
(1)将原有继电器控制线路改为由PLC编程来实现。
(2)根据控制要求,进行I/O地址分配,画出I/O接线图。
(3)根据机床控制要求、运动形式设计梯形图。
如图1所示,在对该镗床原有继电器控制系统分析的基础上,确定输入点数为11个,输出点数为7个。通过对各可编程控制器点数查阅及性能分析,我们选择德国西门子S7-200型可编程控制器。
2.1确定PLC的I/O分配表
根据T68型卧式镗床的工序及控制要求,确定PLC的I/O地址分配情况,如表1所示。
2.2主电路分析
T68镗床主线路中,电动机M1是接法为△/YY的双速电动机[7]。电动机M2由接触器KM6、KM7实现正反转控制,设有短路保护。因快速移动时所需要时间很短,所以电动机M2实行点动控制,且无需过载保护。电动机M1由5个接触器控制,其中KM1、KM2为正反转控制接触器,KM3为低速启动接触器,KM4、KM5用于电动机的高速启动运行[8]。KM3通电时,将电动机定子绕组接成三角形,电动机为低速运行;KM4、KM5 通电时,将电动机定子绕组接成双星形,电动机为高速运行。主轴电动机正反转停车时,均有电磁铁抱闸进行机械制动[9]。
2.3梯形图设计
在原有继电器控制电路的基础上,对T68型卧式镗床进行PLC改造,设计好的梯形图部分程序如图2所示。
3 结语
本文采用德国西门子S7-200型可编程控制器重新设计了T68型卧式镗床的电气控制系统。经调试该设计可以满足镗床的控制要求,简化了原有线路的复杂连线,降低了设备运行故障率,提高了设备运行稳定性和效率,减轻了工人劳动强度,降低了日常维护成本,并且可以避免出现误操作引起的事故。
参考文献:
[1]刘娴芳.T68卧式镗床电气控制系统的PLC改造[J].职业,2014(6).
[2]刘波.T68型卧式镗床的控制系统设计[J].自动化应用,2015(3):10-12.
[3]罗及红.基于PLC技术改造T68型卧式镗床控制系统[J].科学技术与工程,2012(25):6437-6440.
[4]秦冲.基于S7-200型PLCT68型卧式镗床的电气控制系统改造[J].漯河职业技术学院学报,2015(2):28-30.
[5]杜诗超.T68卧式镗床的电气控制与PLC改造[D].开封:开封大学,2013.
[6]彭爱梅.T68型卧式镗床电气控制系统的PLC改造和调试[J].科技广场,2012(6):97-99.
[7]肖麗.T68型卧式镗床的PLC改造[J].科技成果管理与研究,2010(2):76-79.
[8]朱振豪.PLC改造T68卧式镗床控制系统[J].电子世界,2014.
[9]张改莲.基于PLC的T68卧式镗床电气系统改造[J].煤矿机械,2013.