自動油壓粉碎機的改造

廣東省技師學院 劉 嵐

廣州白云區某機械設備加工企業有一臺上個世紀八十年代從國外引進一臺自動油壓粉碎機，由于設備使用時間久遠，故障頻發，經常會因故障而影響生產，廠家委托對這臺設備進行改造升級。企業對升級改造提出了以下要求：

（1）于保管不善，設備原來技術圖紙已經沒有了，首先恢復電氣原理圖。

（2）升級改造后設備可靠性要高，并增加一些指示功能。

（3）對設備改動要盡可能的小，改造周期要短。

首先我來到企業的操作區，找到操作這臺機床的操作人員，了解這臺機床的相關情況。自動油壓粉碎機一共有二臺電動機，一臺油泵電動機，一臺主軸加工電動機。機床加工設備前要對所有可動部件進行充分潤滑，必須先起動油泵電動機。在油泵電動機起動15s后，此時自動油壓粉碎機液壓系統壓力繼電器SP動作（壓力達到標準），此時可以手動操作起動主軸電動機，主軸電動機起動后，閃爍的綠色指示燈應熄滅。另外由于主軸電動機的功率比較大，起動時負載輕，故采用Y-△減壓起動方式。自動油壓粉碎機停止工作時，必須先停止主軸電動機，15s后，停止油泵電動機。在運行過程中，不論哪一臺電動機過載則所有電動機停止動作。針對操作人員描述，我將電氣原理圖還原成如圖1所示。這樣廠家所提出的要求1滿足。

圖1 還原后的電氣原理圖

針對廠家所提出的第2個要求，由于設備是對原材料時行粉碎加工的，現場環境比較差，采用原來繼電控制可能達不到設備穩定性的要求，針對這種情況我打算用PLC來實現升級改造自動油壓粉碎機。PLC具有穩定性好，抗干擾能力強等優點。同時也便于一些指示功能的增加。比方說起動油泵電動機15s后，如機床液壓系統壓力繼電器SP動作（壓力達到標準），用閃爍的綠色指示燈，亮0.5s，滅0.5s周期提示操作者，可手動操作起動主軸電動機，主軸電動機起動后，閃爍的綠色指示燈應熄滅。油泵電動機起動15s后，如壓力繼電器SP不動作，40s后油泵電動機停車鎖死，并用紅色指示燈以亮0.5s，滅0.5s周期閃爍，指示液壓系統有故障需要維修。在運行過程中，不論哪一臺電動機過載則所有電動機停止動作，并用紅色指示燈以亮0.5s，滅0.5s周期閃爍，指示系統有故障需要維修。系統故障維修結束，設置機床重新起動開關，使閃爍的紅色指示燈熄滅，同時系統維修后的機床可重新起動。改造升級后I/O分配表如表1所示：電氣原理圖如圖2所示，對應程序指令表如表2所示。

表1 PLC的I/O現場元件信號對照表

表2 控制程序指令表

圖2 改造后電氣原理圖

廠家提出的第3個要求，對設備改動要盡可能的小，改造周期要短。對于這次設備的改造升級，我只是將原來設備的控制線路替換裝有程序PLC控制器，所有元器件仍然用原來的設備上已有的型號，只不過把原來舊的換成了新的。原來線路的主電路不要做任何的修改，直接使用；將控制線路當中出現的按鈕、開關等信號，無論其出現多少次，使用的是常開觸點還是常閉觸點，只和一個PLC的輸入點進行連接。油泵啟動按鈕與PLC的輸入點X10連接；主軸啟動按鈕與PLC輸入點X11連接；壓力繼電器按鈕按鈕與PLC的輸入點X12連接；停止按鈕與PLC輸入點X13連接；由于過載要求不論哪一臺電動機過載則所有電動機停止動作，所以我們選擇二個熱繼電器的常開并聯連接PLC的X15點，熱繼電器在原來電力拖動控制當中提供保護采用熱繼電器的常閉觸點串聯在保護電路當中，而這二個熱繼電器具有同一功能都是讓所有的電動機停止轉動，所以我們采用二個熱繼電路的常開觸點并聯的方式連接到電路當中去，當任一熱繼電器過載時，通過程序的運算讓所有的設備停下來。控制油泵啟動的接觸器與PLC的輸出點Y10連接，還增加一些指示燈與PLC輸出點連接，通過程序來實現在廠家所提出指示要求。和原來的設備相比較，我只是增加了一個PLC，其余元件仍然沿用原來的規格型號，這樣對設備改動非常的小。PLC的輸入輸出點從X10，Y10開始原因為，這個PLC為原來使用過的，為了節省成本，又再次將它從庫房拿出來使用。

按圖2所示電氣原理圖完成對設備的接線，將表2所示程序指令表下載到PLC當中去，清理好現場。和操作人員一起現場調試，有什么問題馬上解決，最終形成最后的版本提交給廠家，所用時間為1天半，滿足了廠家提出改造周期短的這一目標。

經過一段時間運行，運行情況良好，改造升級后的設備加工的產品也符合檢測標準，改造的目的達到了。