蘭新花

(杭州市蕭山區(qū)高級(jí)技工學(xué)校 ,杭州 311201)

自動(dòng)研磨機(jī)技術(shù)改造升級(jí)

蘭新花

(杭州市蕭山區(qū)高級(jí)技工學(xué)校 ,杭州 311201)

本文介紹一個(gè)研磨機(jī)設(shè)備技術(shù)升級(jí)改造的整個(gè)過程。如何充分利用已有的元器件，再適當(dāng)?shù)靥砑硬糠衷骷瓿烧麄€(gè)技術(shù)改造升級(jí)，系統(tǒng)介紹了若原來電氣原理圖不清楚如何處理。充分利用三菱PLC內(nèi)部的特殊輔助繼電器M8000、M8012和M8013進(jìn)行步進(jìn)編程，利用這些內(nèi)部元件，給電路的運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)作出指示，從而增加電路工作直觀性。

PLC；M8000；低速；聯(lián)鎖

0 引言

某公司一套自動(dòng)研磨機(jī)設(shè)備已經(jīng)運(yùn)行十來年，控制柜當(dāng)中連接導(dǎo)線上面的線號(hào)早已經(jīng)脫落或掉色，無法分辨，電氣元器件也經(jīng)過多次更換，現(xiàn)在故障頻發(fā)，影響公司正常的生產(chǎn)。由于這些原因，公司領(lǐng)導(dǎo)決定對(duì)這一套設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造升級(jí)，并把這個(gè)任務(wù)交給我完成。我接受這個(gè)任務(wù)后，找到現(xiàn)在的管理設(shè)備人員，想從他那兒找到這臺(tái)設(shè)備的相關(guān)技術(shù)資料。但讓我失望而歸，這個(gè)設(shè)備在使用期間更換數(shù)次管理人員，原有相關(guān)圖紙資料都已經(jīng)全部丟失。萬幸的是，目前這臺(tái)設(shè)備還可以正常運(yùn)行，通過觀察這套設(shè)備以及相關(guān)動(dòng)作，我推出其電氣控制原理圖如圖1所示，在吃透這個(gè)電氣原理基礎(chǔ)上進(jìn)行PLC改造升級(jí)。

1 電氣原理圖的工作原理

本套設(shè)備共控制二臺(tái)電動(dòng)機(jī)，一臺(tái)為雙速電機(jī)，另外一臺(tái)為普通電機(jī)。雙速電機(jī)通過改變其極對(duì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)低速和高速的轉(zhuǎn)換。其工作原理簡述如下：

1.1 1M電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行

按下低速按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電，其常閉觸點(diǎn)先斷開，斷開KM3線圈支路，隨后KM1自鎖觸點(diǎn)和主觸點(diǎn)后閉合，讓雙速電動(dòng)機(jī)1M進(jìn)入低速運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 1M電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行

1M電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行分為兩種情況，一種情況是電動(dòng)機(jī)已經(jīng)處于低速運(yùn)行狀態(tài)，另外一種情況是電動(dòng)機(jī)沒有運(yùn)行狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)已經(jīng)進(jìn)入到低速運(yùn)行狀態(tài)，按下高速運(yùn)行按鈕SB3，中間繼電器線圈KA和時(shí)間繼電器KT線圈得電，KA自鎖觸點(diǎn)閉合，KT延時(shí)時(shí)間一到，讓KM3線圈得電，KM3常閉先斷開，讓KM1線圈失電，讓1M電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行結(jié)束；KM3主觸點(diǎn)、自鎖觸點(diǎn)和常開輔助觸點(diǎn)后閉合，讓KM2線圈得電，KM2主觸點(diǎn)閉合，KM2和KM3主觸點(diǎn)共同閉合，讓1M電動(dòng)機(jī)處于高速運(yùn)行狀態(tài)。而當(dāng)電動(dòng)機(jī)處理停止?fàn)顟B(tài)時(shí)候，只要直接按下高速啟動(dòng)按鈕SB3，則電動(dòng)機(jī)先低速，5秒后自動(dòng)轉(zhuǎn)為高速運(yùn)行。

圖1 電氣原理圖

1.3 1M電動(dòng)機(jī)的停止

按下停止按鈕SB1，則KM1、KM2、KM3接觸器全部失電，則1M電動(dòng)機(jī)停止動(dòng)作。

2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 PLC的輸入/輸出點(diǎn)確定

根據(jù)分析電氣原理圖，本次改造我采用PLC為核心控制器，去控制二臺(tái)電動(dòng)機(jī)，1M電動(dòng)機(jī)為雙速電機(jī)，2M為普通電機(jī)。PLC的輸入占用7點(diǎn)，PLC輸出占用8個(gè)輸出點(diǎn)，另外PLC的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)要有20%的余量，確定PLC的型號(hào)為FX3U-24MR,最終PLC的I/O分配如表1所示：

表1 電動(dòng)機(jī)運(yùn)料系統(tǒng)設(shè)計(jì)的I/O分配表

2.2 外部PLC電氣原理圖的確定

根據(jù)原設(shè)備的動(dòng)作特點(diǎn)推出的電氣原理圖，并對(duì)它進(jìn)行分析最終確定外部電氣原理圖如圖2所示。盡可能利用原有電氣元件，減少線路的改造量。本次技術(shù)改造升級(jí)，增加一些指示燈，一個(gè)系統(tǒng)正常工作指示燈HL1，只要系統(tǒng)一送電，HL1指示燈就會(huì)發(fā)出指示。1M電動(dòng)機(jī)工作指示燈HL2，由于1M電動(dòng)機(jī)為雙速電動(dòng)機(jī)，有兩種工作狀態(tài)，低速狀態(tài)和高速狀態(tài)，為了精簡程序只用了一個(gè)指示燈，1M電動(dòng)機(jī)處于低速狀態(tài)時(shí)，HL2指示燈閃亮；1M電動(dòng)機(jī)處于高速狀態(tài)時(shí)，HL2指示燈常亮，通過指示燈亮的方式不同從而區(qū)別1M電動(dòng)機(jī)是什么狀態(tài)。HL3指示燈作為2M電動(dòng)機(jī)動(dòng)作指示，HL4作為電動(dòng)機(jī)過載故障指示燈。但由于有二臺(tái)電動(dòng)機(jī)，也就是有兩個(gè)過載，為了精簡程序只用了一個(gè)指示燈，1M電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，HL4燈閃亮的頻率快，2M電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，HL4燈閃亮的頻率慢。

2.3 PLC程序圖

對(duì)圖1進(jìn)行分析，形成如圖3所示的PLC程序圖

3 PLC程序分析

在本程序當(dāng)中充分利用內(nèi)部特殊輔助繼電器來控制外部電路指示。我利用M8000、 M8012和M8013，M8000功能為PLC從STOP變成RUN一直保護(hù)閉合狀態(tài)；M8012功能為PLC從STOP變成RUN一直按閉合0.05秒，斷開0.05秒規(guī)律動(dòng)作；M8013功能為PLC從STOP變成RUN一直按閉合0.5秒，斷開0.5秒規(guī)律動(dòng)作。按下低速按鈕SB2，讓PLC輸入點(diǎn)X0閉合，由程序運(yùn)算驅(qū)動(dòng)Y0輸出，而Y0控制KM1接觸器，從而讓雙速電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行，同時(shí)由Y0和M8013共同驅(qū)動(dòng)Y5，而Y5控制1M電動(dòng)機(jī)指示燈HL2讓其閃亮，指示1M雙速電動(dòng)機(jī)已經(jīng)處于低速狀態(tài)，此時(shí)按下高速按鈕SB3，讓PLC輸入點(diǎn)X2閉合，接通內(nèi)部輔助繼電器M0和定時(shí)器T0，T0定時(shí)器定時(shí)5秒，5秒后程序運(yùn)算先驅(qū)動(dòng)Y2輸出，由Y2控制Y1，而由Y2和Y1驅(qū)動(dòng)KM2和KM1，由它們控制1M電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行，而Y2和Y1同時(shí)閉合時(shí)也會(huì)驅(qū)動(dòng)Y5，而Y5控制1M電動(dòng)機(jī)指示燈HL2讓其長亮，指示1M雙速電動(dòng)機(jī)已經(jīng)處于高速運(yùn)行狀。按下1M停止按鈕SB1，讓PLC輸入點(diǎn)X1斷開，Y2和Y1輸出斷開，KM2和KM3接觸器也失電，從而1M電動(dòng)機(jī)停止高速運(yùn)轉(zhuǎn)。按下2M啟動(dòng)按鈕SB5，讓PLC輸入點(diǎn)X4閉合，由程序運(yùn)算驅(qū)動(dòng)Y3輸出，而Y3控制KM4接觸器，從而2M電動(dòng)機(jī)持續(xù)正轉(zhuǎn)。按下2M停止按鈕SB4，讓PLC輸入點(diǎn)X5斷開，Y3輸出斷開，KM4接觸器也失電，從而2M電動(dòng)機(jī)停止正轉(zhuǎn)。當(dāng)1M電動(dòng)機(jī)過載時(shí)和M8012共同作用驅(qū)動(dòng)Y7，讓故障指示燈HL4快速閃亮；當(dāng)2M電動(dòng)機(jī)過載時(shí)和M8013共同作用驅(qū)動(dòng)Y7，讓故障指示燈HL4慢速閃亮。

圖2 PLC外部電氣原理圖

圖3 PLC程序圖

[1]王阿根編. PLC控制程序精編108例[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015.

[2]李金城編著. PLC模擬量與通信控制應(yīng)用實(shí)踐[M] 北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[3]李金城編著. 三菱FX2NPLC功能指令應(yīng)用詳解[M] 北京：電子工業(yè)出版社，2012.

(編輯 趙欣宇)

On Automatic Grinder Technology Upgrade

LAN Xinhua

(Hangzhou Xiaoshan Senior Technical School, Hangzhou 311201, China)

This paper introduces the whole process of a practical grinder technology upgrade. Explain that how to make full use of the existing components, and then add some components to complete the whole technology upgrade. Systematically introduce how to deal if the original electric principle diagram is not clear. Make full use of the internal special auxiliary relays M8000, M8012 and M8013 of mitsubishi PLC to program. Using these internal components, to make instructions for the running state and fault condition of the circuit, thus increasing intuition of circuit work.

PLC; M8000; low speed; interlocking

2015-11-21

蘭新花(1976-)，女。碩士學(xué)位，中學(xué)高級(jí)教師。主要研究方向：電子技術(shù)。

G712

B

1672-0601(2016)03-0005-03