應用PLC對切割機進行控制設計

裕海東

淮北礦業股份有限公司臨渙煤礦， 安徽 淮北 235146

引言

隨著工業科技的飛速發展，數控技術的發展在一定程度上代表了一個國家先進的科學技術水平。就目前而言，我國是世界上機床產量最多的國家，雖然我國科技水平在世界上稍有一席之地，但生產的數控機床的產品競爭力在國際市場中仍處于較低的水平，生產的普通數控機床比重大，生產效率低，大部分采用繼電器控制，存在著故障多，難檢修等弊端，對加工業的發展有很大的制約和限制性。

圖1 主電路圖

隨著計算機技術的高速發展，推動了工業科技發展的步伐，給機械制造業帶來根本性的變化。近幾年來，我國在普通機床改造方面取得了很大的成就，普通機床的控制系統逐步被PLC控制的高效率，高精度的數控機床所代替，產生了巨大的生產力，然而在機械加工制造中被廣泛使用的用來加工大型工件的設備—龍門刨床的改造卻少之又少，在一定程度上影響著制造業的發展。

表1 火焰切割機控制器件的選擇

表2 輸入設備及地址表

1 火焰切割機的電氣控制線路分析

1.1 火焰切割機的主電路圖如圖1所示。

M1是Z軸向電動機，它的功能控制切割嘴上下移動，必須各電機在遠點位置才能啟動，在設計中通過PLC設定，控制其何時啟動。M2是X軸向電動機，M3是Y軸向電動機控制M2.M3電動機進而控制軌跡進而達到所設計的要求。

以上是對改造后的每臺電動機的功能作了簡單的分析，但要完成具體的工作過程還需要進行PLC的編程，實現具體工件的加工。

1.2 電機型號及其他器件見表1選擇

2 PLC控制程序設計

2.1 I/O的分配如表2和表3所示。

2.2 工件實際加工過程

2.3 加工工件的外部PLC外部接口圖設計

表3 輸出設備及地址表

圖2 工件加工前后俯視對比圖

圖3 I/O電路接線圖

圖4 順序功能圖

3 實現目標

對火焰切割機的PLC電氣改造，定位是加工的主要組成部分，是關系到加工工件是否符合加工要求。在輸入輸出接口電路圖中可以看到，為了保證在緊急情況下（包括PLC發生故障時）能可靠地切斷PLC的負載電源，設置了交流寄存器KM。在PLC開始運行時按下“負載電源”按鈕，使KM接通。

當按下按鈕開關打到“啟動”時，其工件就執行自動加工，完成對的工件進行加工，當一次加工完成后，其自動加工順序功能圖如圖4所示。

具體的加工過程如下，此加工過程在工件已經定位的前提下進行的自動加工。

1）先按下I0.0，啟動按鈕，此時若I0.1、I0.2、I0.3同時在閉合狀態即X原點常閉開關，Y常閉開關，Z山限位常閉開關都是閉合的，則啟動電路，開始加工工件。

2）M1電機先啟動I0.1,當碰到下限位開關停止觸發I0.2、I0.3即使M2、M3電機同時啟動正轉。

3）限位開關啟動I0.5、I0.6，M2電機停止，M2電機反轉。

4）I0.3得電，使線圈KM6得電，M3電機停止,M2電機反轉。

5）I0.2得電，M2電機停止，此時M1電機反轉。

6）碰上限位開關I0.1返回原點，完成加工。

[1]李明河.可編程控制器原理與應用.合肥：合肥工業大學出版社，2009.

[2]廖常初.PLC編程及應用.北京：機械工業出版社，2005.

[3]李發海.電機與拖動基礎.北京：清華大學出版社，2005.