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PLC在双向多轴液压传动钻床中的应用

郑瀚炤

摘要：主要针对双向多轴液压传动钻床在传统的“继电器－接触器”

控制工作中存在的问题，通过对造成钻床存在的各种问题，然后对问

题的进行分析、查出故障，多次对其改造，最后采用PLC取代传统

的继电控制，实现顺序控制功能改造、解决存在的实际问题。

关键词：PLC改造双向多轴“继电器－接触器”

一、问题的提出

在下厂技术学习期间，本人被安排到一家日资企业，该企业主要

生产小型家用智能缝纫机，在车间中有一台日本的双向多轴液压传动

钻床，为“继电器－接触器”控制，据了解已使用了十三年。其硬件

部份仍旧完好，但控制部份的故障不断，里面的元件都是日本生产的，

当时购买时虽配带了一些配件，但现在几乎更换完了，机器里面最常

见的定时器都是机械式的，配件难买，对平时的维修带来很大的困难。

由于这台机器是该车间的主要生产机种的加工机，维修时间不允许太

久，针对机器故障频繁，为了不影响正常生产，于是我和设备部的技

术人员尝试将这台机器改造。

二、故障成因及问题分析

1、故障成因：造成钻床存在的问题经过我仔细分析，主要是设备老

式的继电器控制和工作环境潮湿导致的。由于这台钻床为车间主要缝

纫机机种的加工机，日操作频率较高，一天需加工1200台以上，并

且钻头加工时的冷却是使用切消液冷却水冷却的，因此操作现场十分

潮湿，并且钻床的行程开关都安装在机器的底部，冷却水经常进入开

关里面，也是故障经常发生的一个原因。

2、问题的分析：该多轴钻床采用电气元件继电控制，其控制本身不

够完善，时间继电器、交流接触器、行程开关等电气元件长期工作在

潮湿的环境中，触点和线圈不断的老化，增加了故障率。如果要提高

该设备的生产效率，最好的方法是采用电工新技术，比如用PLC实现

自动化控制，改造传统的双向多轴钻床“继电器－接触器”控制。

三、改造前多轴钻床的工作

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1、工作人员合上电源开关SB1接通钻床电源，按下油泵运行开关SB2

钻床准备起动，按下起动按钮SB3，夹具按时间继电器设定的时间依

次夹紧，夹具夹紧后，左右机滑台快进，当压到快进结束行程开关时，

减速阀动作，滑台工进，当压到行程开关SQ4、SQ7时，左右滑台快

退；当退回过程中压下限位开关SQ5、SQ8时，快退停止，夹具松开，

运行停止。

2、改造前钻床动作流程为：

按下电源开关SB1，钻床电源接通

按下油泵运行开关SB2，钻床准备运行

按下启动按钮SB3，夹具按顺序夹紧

左右滑台快进，压到快进结束行程开关

后，减压阀动作，滑台快进停止

左右滑台工进，分别压到位置开关SQ4、

SQ7时工进停

左右滑台快退，分别压到位置开关SQ5、

SQ8时，快退停止

钻床夹具松开

钻床停止运行，等待下次起动

四、选用PLC改造钻床的原因：

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PLC是近几十年才发展起来的一种新型工业用控制装置。它可以

取代传统的“继电器－接触器”控制系统实现逻辑控制、顺序控制、

定时、计数等各种功能。它具有通用性强、可靠性高、指令系统简单、

编程简便易学、易于掌握、体积小、维修工作量少、现场连接方便等

一系列显著优点。尤其在机械加工、机床控制中的应用更越来越广泛，

已成为改造和研发机床等机电一体化产品最理想的首选控制器。PLC

与“继电器－接触器”控制系统相比较，它主要有以下几大优点：

PLC与继电路逻辑控制系统的比较

比较工程继电器逻辑可编程序控制器