廣東省技師學(xué)院 劉 嵐

廣州白云區(qū)某機(jī)械設(shè)備加工企業(yè)有一臺上個世紀(jì)八十年代從國外引進(jìn)一臺自動油壓粉碎機(jī)，由于設(shè)備使用時間久遠(yuǎn)，故障頻發(fā)，經(jīng)常會因故障而影響生產(chǎn)，廠家委托對這臺設(shè)備進(jìn)行改造升級。企業(yè)對升級改造提出了以下要求：

（1）于保管不善，設(shè)備原來技術(shù)圖紙已經(jīng)沒有了，首先恢復(fù)電氣原理圖。

（2）升級改造后設(shè)備可靠性要高，并增加一些指示功能。

（3）對設(shè)備改動要盡可能的小，改造周期要短。

首先我來到企業(yè)的操作區(qū)，找到操作這臺機(jī)床的操作人員，了解這臺機(jī)床的相關(guān)情況。自動油壓粉碎機(jī)一共有二臺電動機(jī)，一臺油泵電動機(jī)，一臺主軸加工電動機(jī)。機(jī)床加工設(shè)備前要對所有可動部件進(jìn)行充分潤滑，必須先起動油泵電動機(jī)。在油泵電動機(jī)起動15s后，此時自動油壓粉碎機(jī)液壓系統(tǒng)壓力繼電器SP動作（壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)），此時可以手動操作起動主軸電動機(jī)，主軸電動機(jī)起動后，閃爍的綠色指示燈應(yīng)熄滅。另外由于主軸電動機(jī)的功率比較大，起動時負(fù)載輕，故采用Y-△減壓起動方式。自動油壓粉碎機(jī)停止工作時，必須先停止主軸電動機(jī)，15s后，停止油泵電動機(jī)。在運(yùn)行過程中，不論哪一臺電動機(jī)過載則所有電動機(jī)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(shè)備是對原材料時行粉碎加工的，現(xiàn)場環(huán)境比較差，采用原來繼電控制可能達(dá)不到設(shè)備穩(wěn)定性的要求，針對這種情況我打算用PLC來實(shí)現(xiàn)升級改造自動油壓粉碎機(jī)。PLC具有穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。同時也便于一些指示功能的增加。比方說起動油泵電動機(jī)15s后，如機(jī)床液壓系統(tǒng)壓力繼電器SP動作（壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)），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(jī)，主軸電動機(jī)起動后，閃爍的綠色指示燈應(yīng)熄滅。油泵電動機(jī)起動15s后，如壓力繼電器SP不動作，40s后油泵電動機(jī)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(tǒng)有故障需要維修。在運(yùn)行過程中，不論哪一臺電動機(jī)過載則所有電動機(jī)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(tǒng)有故障需要維修。系統(tǒng)故障維修結(jié)束，設(shè)置機(jī)床重新起動開關(guān)，使閃爍的紅色指示燈熄滅，同時系統(tǒng)維修后的機(jī)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(yīng)程序指令表如表2所示。

表1 PLC的I/O現(xiàn)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(shè)備改動要盡可能的小，改造周期要短。對于這次設(shè)備的改造升級，我只是將原來設(shè)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(shè)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(dāng)中出現(xiàn)的按鈕、開關(guān)等信號，無論其出現(xiàn)多少次，使用的是常開觸點(diǎn)還是常閉觸點(diǎn)，只和一個PLC的輸入點(diǎn)進(jìn)行連接。油泵啟動按鈕與PLC的輸入點(diǎn)X10連接；主軸啟動按鈕與PLC輸入點(diǎn)X11連接；壓力繼電器按鈕按鈕與PLC的輸入點(diǎn)X12連接；停止按鈕與PLC輸入點(diǎn)X13連接；由于過載要求不論哪一臺電動機(jī)過載則所有電動機(jī)停止動作，所以我們選擇二個熱繼電器的常開并聯(lián)連接PLC的X15點(diǎn)，熱繼電器在原來電力拖動控制當(dāng)中提供保護(hù)采用熱繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在保護(hù)電路當(dāng)中，而這二個熱繼電器具有同一功能都是讓所有的電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，所以我們采用二個熱繼電路的常開觸點(diǎn)并聯(lián)的方式連接到電路當(dāng)中去，當(dāng)任一熱繼電器過載時，通過程序的運(yùn)算讓所有的設(shè)備停下來?？刂朴捅脝拥慕佑|器與PLC的輸出點(diǎn)Y10連接，還增加一些指示燈與PLC輸出點(diǎn)連接，通過程序來實(shí)現(xiàn)在廠家所提出指示要求。和原來的設(shè)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(guī)格型號，這樣對設(shè)備改動非常的小。PLC的輸入輸出點(diǎn)從X10，Y10開始原因?yàn)椋@個PLC為原來使用過的，為了節(jié)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(shè)備的接線，將表2所示程序指令表下載到PLC當(dāng)中去，清理好現(xiàn)場。和操作人員一起現(xiàn)場調(diào)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(biāo)。

經(jīng)過一段時間運(yùn)行，運(yùn)行情況良好，改造升級后的設(shè)備加工的產(chǎn)品也符合檢測標(biāo)準(zhǔn)，改造的目的達(dá)到了。