天水星火機床有限責(zé)任公司設(shè)動處 馬存福

由于機床的精度直接決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和效益；但多數(shù)企業(yè)的設(shè)備都比較陳舊，尤其電氣控制系統(tǒng)由于多年使用，加上電氣元件嚴重老化，從而嚴重影響機床動作的可靠性，但購買新設(shè)備投資較大，所以通過對機床改造，不但能解決上述問題，而且也減少企業(yè)投資費用。

因此開展該工程的研究和工程實施是十分必要的，并且具有深遠的經(jīng)濟和社會效益。

1.改造效果

C534J電氣控制系統(tǒng)要求通過PLC改造后，不但能達到機床的使用功能，而且其可靠性大大提高，因在設(shè)計和制造過程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施，可在惡劣的工業(yè)環(huán)境中與強電一起工作，運行的穩(wěn)定性、可靠性較高。

同時PLC內(nèi)部具有的軟元件，如定時器、計數(shù)器、輔助繼電器等，利用它們來設(shè)計一些程序，可有效的提高系統(tǒng)的可靠性.安全性。

2.方案的選擇與比較

本設(shè)計中有兩個控制方案：

第一種方案是采用傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制。

第二種是采用PLC控制，第一種方案比較復(fù)雜，維修量大，而且可靠性也差，而第二種方案正好解決了上一種方案的缺點，在軟件實現(xiàn)時比較簡單。

因此我采用第二種方案。

3.PLC的選擇

目前隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC的種類也越來越多，而且功能也日趨完善。

近年來，大量使用的世界品牌產(chǎn)品如西門子S7-200、S7-300、日本的歐姆龍PLC。日本的三菱以及國內(nèi)廠家組裝自行開發(fā)的產(chǎn)品等，已有上百個產(chǎn)品。

PLC的品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。

因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)有著重要意義。

4.PLC機型的統(tǒng)一性

對于同一個企業(yè)或同一種產(chǎn)品，盡量做到PLC的機型統(tǒng)一，這樣有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高。

模塊的互換性好，便于采購和管理。外圍設(shè)備可通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通訊。

從上述幾點要求，結(jié)合本機床的工作性能我們選用日本三菱PLC.

5.PLC的輸入設(shè)備

開關(guān)量輸入信號，在設(shè)計時，應(yīng)盡量選用可靠性高的電氣元件，電源為直流24V。

在布線時，PLC的交流線與直流線應(yīng)分開走，開關(guān)量與模擬量的輸入/輸出線也要分開敷設(shè)，后者最好使用屏蔽線。PLC的開關(guān)量和模擬量輸入信號，由于噪聲.干擾.開關(guān)的誤動作，模擬信號誤差等因素的影響，會形成輸入信號的錯誤，嚴重時會引起程序判斷失誤，造成誤動作，所以應(yīng)選擇可靠性高的電路設(shè)計并在軟件編程時采取措施來抑制錯誤信號，提高系統(tǒng)的可靠性。

6.PLC的輸出電路

對于開關(guān)量輸出來說，PLC的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三中形式，具體選用哪中形式的輸出應(yīng)根據(jù)負載要求來決定，選擇不當(dāng)會降低系統(tǒng)的可靠性，嚴重時會導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。

如晶閘管輸出只能用于交流負載，晶體管輸出只能用于直流負載，此外PLC的輸出端子帶負載的能力是有限的，如果超過了規(guī)定的最大值，必須外接繼電器或接觸器，才能正常工作、PLC輸出電流的額定值與負載性質(zhì)有關(guān)的、額定負載電流還與溫度有關(guān)，當(dāng)工作環(huán)境溫度高時，額定負載電流相應(yīng)減小，如PLC輸出驅(qū)動的負載為感性元件時，對于直流負載，通常是在線圈兩端并聯(lián)二極管，對于交流負載，是在負載兩端并聯(lián)阻容吸收電路，采取以上的保護措施是為了防止感性元件在輸入或輸出斷開時，產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢或浪涌電流對PLC端子及內(nèi)部電路的沖擊，以保護PLC，提高可靠性.

7.結(jié)語

用PLC控制代替原有控制系統(tǒng)，可免去中間繼電器、時間繼電器，從而大大簡化控制線路，其原有空氣開關(guān)、接觸器、繼電器等型號陳舊，屬于淘汰產(chǎn)品，購買不方便，故全部更新為目前性能可靠、體積小外觀好看的通用性型號產(chǎn)品，另外原來機床的幾個電動機中，過熱保護均采用空氣開關(guān)來保護；因繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中限位開關(guān)的使用與PLC控制中的不一樣，在原線路中其常開點，常閉點必須一一對應(yīng)，而在PLC控制中其常開點.常閉點可靈活變更使用，也可用其一對觸點通過編程可實現(xiàn)其全部功能。

同時用PLC控制代替原有控制系統(tǒng)，簡化了控制線路，極大的減少了設(shè)備的故障點，從而使設(shè)備更便于維修，該設(shè)備自投入使用以來，運行狀態(tài)良好，取得了明顯的經(jīng)濟效益，改造取得了圓滿的成功.其最大特點。

[1]王淑英,等.電氣控制與PLC應(yīng)用(第三版)[M].機械工業(yè)出版社,1994.

[2]讀機床電路圖,浙江大學(xué)工業(yè)電氣自動化教研組,機械工業(yè)出版社,1975.

[3]路林吉,等.可編程控制器原理及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2002.

[4]鐘肇新,范建東.可編程控制器原理及應(yīng)用[M].長沙:華南理工大學(xué)出版社,2004,10.