關于立式加工中心增裝門機連鎖的設計與安裝

徐勝 孫巖 張宏昆

摘 要：隨著裝備制造業的不斷發展，對設備安全性的要求也在不斷提高。但由于企業考慮到設備的經濟效益，有很多設備仍然不具有安全門鎖功能。本文筆者詳細的講解了針對企業內SIEMENS 802D SL系統設備的立式加工中心，通過加裝安全門鎖開關，在此基礎上對系統PLC編程，最終實現并滿足了對設備安全防護需求，對員工作業的安全防護起到了至關重要的作用。

關鍵詞：裝備制造；安全門鎖開關；SIMENSE 802D SL系統；PLC編程；安全防護

中圖分類號： TG519.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）21-157-2

1 問題的提出

洛陽一拖車橋有限公司內有19臺自制SIEMENS 802D SL系統立式加工中心，由于在設備設計和制造時，對設備安全運行認知不深，因此沒有加裝門機連鎖。為確保員工的安全作業，第一拖拉機集團有限公司要求各分廠單位對無門鎖的加工中心，在滿足設備基本運行功能的基礎上加裝門機連鎖。

對設備加裝門機連鎖后，在保障員工安全作業的同時，要求滿足以下三個基本功能：

①在程序自動狀態（AUTO）運行時，要求機床防護門不能打開。如果打開，機床將會自動報警，且程序運行直接停止運行。

②設備在MDI（編輯）/JOG（手動）狀態下運行時，需要對夾具進行調試或測量零件時，機床防護門后，主軸運行應該有安全限速最高為1000r/min。

③設備運行時，當發現設備出現問題或者需要開門檢查時，可按復位、急停等應急鍵將門鎖打開，檢查設備狀態。

2 硬件改造

基于對設備門機連鎖提出的功能要求，在硬件上我們采用了歐姆龍D4NL門鎖開關。D4NL門開關的內部結構有4個常閉點，1個常開點，電磁線圈和指示燈（內部接線見圖1）。

考慮到設計的簡便性和實用性，在此使用一個常閉點和電磁線圈，即實現門開關的通斷和吸合功能。因此，將常閉點作為輸入信號接入系統內，設備中間繼電器作為系統輸出控制，門開關電磁線圈作為

中繼控制輸出（。

3 軟件實現

根據門鎖開關的接線方式，為滿足設備運行的基本功能，對系統內PLC中內容進行編程。在不斷的修改和調試后，確定以下編程內容：（如圖3）

Network 3語句中M21.0與M21.1為PLC內部繼電器，Q3.2為輸出繼電器的電磁線圈（KA），即控制門開關線圈。在AUTO（自動）運行狀態下，啟動NCSTART（循環啟動），繼電器Q3.2輸出，中間繼電器吸合，門開關線圈得電吸合，門開關上鎖。

Network 4語句是在NCSTOP（暫停、停止）/EMG（急停）/RESET（復位）/M30（程序運行停止）的狀態時，內部繼電器M21.1接收信號，作用在圖2中程序時，電磁線圈輸出斷開，門鎖開關斷開。

Network 5語句當設備防護門打開時，在MDI（編輯） 與JOG（手動）運行狀態下，主軸限速運行。具體限速值可以根據實際要求進行設定。（如圖6）

Network 6語句在自動運行（AUTO）狀態下，如果門開關突然斷開時，X/Y/Z/SP等各軸進給運行將立即停止運行，且系統將會自動發出用戶700027報警。

4 使用時注意事項

在設備安裝門機連鎖后，員工在使用期間，會遇見因門機連鎖而引發的設備故障，故障內容如表1：

在設備故障發生后，我們還可以通過對PLC編程內容的信號輸入和輸出通斷的方法，來判斷故障源。

參 考 文 獻

[1] 郭向榮.基于CAXA實體設計的機床夾具標準件庫構建[D].河北科技大學，2011.

[2] 王守鵬.基于NX的夾具設計系統的研究與開發[D].吉林大學，2013.