浅谈用PLC改造旧式机床电气控制系统.doc

浅谈用PLC改造旧式机床电气控制系统 【摘要】 本文详细介绍了采用PLC改造继电器控制的旧式机床电气控制系统的一般方法和改造中的一些注意事项，并以T68镗床为例分析。 【关键词】 PLC；改造；机床；电气控制系统 前言 目前采用继电器控制的旧式普通机床设备仍在企业中广泛使用，特别是在一些工业欠发达地区，这些设备的使用率还比较高，在企业中仍然起着较大的作用。由于这些设备使用多年后故障率高、维修量大、可靠性差；其精度、效率、自动化程度都已不能满足当前生产需要等原因，严重影响了正常的生产。随着PLC技术的发展，使用PLC相对于使用继电器线路拥有无法比拟的优势:功能强，性能价格比高 一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比，具有很高的。 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 可编程序控制器产品已经标准化系列化模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同的功能、大规模的系统。 可靠性高，抗干扰能力强 传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可大为减少，因触点接触不良造成的故障大为减少。 系统的设计、安装、调试工作量少 PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计方法。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。 PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。 编程方法简单 梯形图是使用得最多的可编程序控制器的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只要花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。 维修工作量少，维修方便 PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的迅速的查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。 由此可见用PLC改造旧机床电系统，是非常现实的技术改造方案。特别是一些加工工艺较特殊的机床设备，采用PLC实现机床电器系统的控制更优势。所以对这类普通机床控制系统进行改造是非常必要的。下面介绍采用PLC改造机床电控系统的一般方法和具体步骤。 2 改造原则 1）最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求。充分发挥PLC的功能最大限度地满足被控对象的控制要求，是改造控制系统的首要前提，这也是改造中最重要的原则。这就要求设计人员在改造前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内外资料。同时要注意同现场工程技术人员，操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决改造设计中的重点问题和疑难问题。 2）在满足要求的前提下，力求系统简单经济、使用及维修方便。一个新的改造工程固然能够提高设备效率，带来经济效益和社会效益，但工程的投入，技术的培训，设备的维护也将导致运行资金的增加，这就要求改造不仅应该是使控制系统简单经济，而且要使控制系统的使用和维护方便，成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。 3）保证控制系统工作安全可靠。保证控制系统能够长期安全可靠稳定运行，是改造控制系统的重要原则。这就要求在系统设计，元器件选择，软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。 4）适应发展的需要。由于技术的不断发展，控制系统的要求也将不断地提高，改造时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要，在选择PLC，输入、输出模块，I\O点数和内存容量时要适当留有裕量，以满足今后的发展和工艺的改进。 3 改造流程 1）确定控制对象，明确控制任务和改造设计要求，要了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间的关系和对电控系统的控制要求，拟定控制系统改造设计的技术条件。 要深入、全面了解需改造机床的工作过程，分析整理其控制的基本方式、完成动作的条件关系，以及相关的保护联锁关系，了解是否需要对现有机床的操作控制加以改进，如有需要，后续改造设计中应予以实现。根据整理结果，确定所需输入、输出设备在保证完成工艺要求的前提下，力求系统简单经济，能最大限度地使用原有的输入、输出设备，降低改造成本。 2）制定控制方案，进行PLC选型。 设备工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集成的，标准的，按照易于扩充其功能的原则，选型所用PLC应是相关工业领域成熟可靠的系统。P