PLC在氣門桿無(wú)心外圓磨床自動(dòng)化改造中的應(yīng)用.pdf

G皂動(dòng)圖3改造后磨床結(jié)構(gòu)示意圖動(dòng)上料裝置，必須有三種控制模式：手動(dòng)調(diào)試模式用于手動(dòng)測(cè)試各執(zhí)行機(jī)構(gòu)能否單獨(dú)正常工作，能否正確地完成工件的傳送過程，保證工件準(zhǔn)確地放置到相應(yīng)位置；為了滿足工件小量生產(chǎn)或是樣板工件的加工要求，保留了半自動(dòng)加工模式，這是極少使用的模式；全自動(dòng)加工模式是關(guān)鍵所在，是正常生產(chǎn)與工件加工質(zhì)量和數(shù)量的根本保證，是機(jī)器長(zhǎng)期工作的模式。(2)改裝后磨床電氣控制分為兩大部分。第一大部分是砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)。采用三菱MRJ2S一200A伺服放大器和HCSFS203伺服電機(jī)，使用速度控制模式工作，用電位器調(diào)整砂輪轉(zhuǎn)速。它是獨(dú)立系統(tǒng)與PLC控制無(wú)關(guān)。第二部分是自動(dòng)上料裝置的控制，其控制構(gòu)成的方式是：以PLC為控制中心，以電磁閥的控制線圈為PLC的輸出執(zhí)行元件，再由電磁閥控制氣缸和油缸為最終執(zhí)行元件，以及控制CL電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)繼電器和燈光報(bào)警器等形成了整個(gè)按PLC程序去執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，以達(dá)到生產(chǎn)控制要求，并最終完成生產(chǎn)任務(wù)。(3)改造后的無(wú)心外圓磨床的工作過程如圖4所示操作員把工件放滿導(dǎo)A槽在自動(dòng)模式下按啟動(dòng)按鈕料架檢測(cè)有無(wú)工件f工件無(wú)報(bào)警操作員放入件后，自動(dòng)轉(zhuǎn)到進(jìn)料工步L工件有進(jìn)科工件固定lPA夾持工件向下轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)移到cL轉(zhuǎn)臂并進(jìn)行固定2cL夾持工件X00YO0X0lY01X02Y02X03YO3X04Y04_丘盈一X05Y05X06Y06_丘一。一X07Y07Xl0YlO譬XlIY1。一Xl2Y12=X13Yl3X14-_Yj4：Xl5Yl5XI6YI6舀一ZZ-ZXl70Yl7_6仝：X20CoM0仝：X2lCOMloX220OM2仝：X23COM!仝：X24COM4仝：X25CQMX26仝：X27C0MNL圖5PLCIO接線圖進(jìn)科電磁閩閥定1電磁閥PA下電磁閥PA上電磁閥固定2電磁閹j|料電磁閹cL電機(jī)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臂進(jìn)CL電機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臂退無(wú)#燈光報(bào)管加工工件計(jì)數(shù)無(wú)工件加工超時(shí)報(bào)警螺桿加油滑扳加油LB進(jìn)刀電磁閥V32PLC控制系統(tǒng)的輸入輸出分配本系統(tǒng)選用FX1N一40MR可編程控制器IO接線圖fCL在前端放下工件CL退回原點(diǎn)等待下一周期夾持工件在中問位cL夾持工件再進(jìn)LL8進(jìn)丹州B退刀捧科捧料確認(rèn)并返回原點(diǎn)等待下一周期二二二工二二如圖5。其中SB1是自動(dòng)和半自動(dòng)加工時(shí)的啟動(dòng)按鈕，也是測(cè)量位暫停工件經(jīng)測(cè)量合格后再次啟動(dòng)工作的啟動(dòng)按鈕。SB2是自動(dòng)和半自動(dòng)加工時(shí)的停止按鈕工件處于加工過程中按下該按鈕后機(jī)器則必須完成本次加工Pl公用程序L垂固X0。一1卜_復(fù)位自動(dòng)年u半自動(dòng)程序lXI，一1卜_復(fù)位半自動(dòng)程序I私鼻C囹JP0翥辨_1ll磊由社圈xo=l生效_1生I囝-1二圈囂口衛(wèi)X0=l手動(dòng)模式生效圖6自動(dòng)半自動(dòng)手動(dòng)的程序結(jié)構(gòu)圖后才能停止。X5X15是手動(dòng)調(diào)試開關(guān)，X16一X27是分布機(jī)器各檢測(cè)位置的傳感器，Y1一Y6及Y15Y17接電磁閥料架S1X2啟動(dòng)X26有料進(jìn)料Is2ol,(Y1xl6隊(duì)罄TIK10-)l縮回壓桿，05sK5后PA轉(zhuǎn)臂下行。iPA氣缸伸出K5翳cL進(jìn)l；：卜_。9cL進(jìn)4-X21cL在中間CL中間X24出料確認(rèn)YI2報(bào)警確認(rèn)M40是X4測(cè)量開關(guān)及X2啟動(dòng)開關(guān)控制M2排料確認(rèn)PA上l：卜。_(!)PA氣缸縮回網(wǎng)-4-X16PAM0到原點(diǎn)lS1RSTcL再進(jìn)I!卜_cL進(jìn)4-X22cL前端的線圈YA1一YA9，均使用220V交流電，Y10、Y11、Y13接220V的繼電器，Y12、Y14接220V的紅色、黃色燈光報(bào)警器。33PLC控制程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于自動(dòng)半自動(dòng)手動(dòng)的程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。全自動(dòng)控制的順序功能圖設(shè)計(jì)、半自動(dòng)順序功能圖設(shè)計(jì)詳見圖6、圖7_3。但由于全自動(dòng)控制程序必要的互鎖和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行的先后順序鎖定比較復(fù)雜，在編程時(shí)，除了考慮順序功能圖中的注解事項(xiàng)外還要解決以下的問題。(1)每次模式轉(zhuǎn)換都要對(duì)用到的狀態(tài)繼電器S、計(jì)數(shù)器C復(fù)位。(2)在半自動(dòng)和全自動(dòng)加工模式時(shí)，必須讓SB1按下一次啟動(dòng)程序后就立即無(wú)效，只有停止按鈕SB2和模式轉(zhuǎn)換按鈕SA1才能解除。(3)只有在CL轉(zhuǎn)臂在原點(diǎn)和固定2氣缸縮回后，PA轉(zhuǎn)臂才能夾著工件向下轉(zhuǎn)，把工件轉(zhuǎn)送給CL轉(zhuǎn)臂。(4)CL轉(zhuǎn)臂在A位夾取工件后則順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，若是CL前端K3LB進(jìn)刀1一f麗進(jìn)刀縮嗍刀由刀c腿s原點(diǎn)x。c原點(diǎn)排料巨S1,2TT)KI排料l卜T_(手?jǐn)?shù)(傳感器常閉接法)l、j，J一十FIL警：蓄M一50：I圖il。510RI圃：圖7自動(dòng)半自動(dòng)順序功能圖(下轉(zhuǎn)第109頁(yè))F經(jīng)驗(yàn)4結(jié)束語(yǔ)單一的切斷接地故障保護(hù)保護(hù)措施因保護(hù)電器產(chǎn)品的質(zhì)量、電器參數(shù)的選擇和使用中的變化及施工質(zhì)量、維護(hù)管理水平等原因，其動(dòng)作并非完全可靠，且保護(hù)電器尚不能防止由建筑外進(jìn)入的故障電壓的危害，因此還應(yīng)采取等電位聯(lián)結(jié)措施，以降低人體受到電擊時(shí)的接觸電壓，提高電氣安全水平。參考文獻(xiàn)：1GB5005495低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范S2DIMT6211997交流電氣裝置的接地S3GB1405093系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求s41GB5006292第四章電力變壓器的保護(hù)電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范fS15中國(guó)航空規(guī)3t,J設(shè)計(jì)研究院工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三版)M北京：中國(guó)電力出版社，20056GB1395592漏電保護(hù)器安裝和運(yùn)行S7施耐德電氣低壓產(chǎn)品用戶手冊(cè)Z1998作者簡(jiǎn)介：龔新根，男，1983年生，江西人，大學(xué)本科。研究領(lǐng)域：機(jī)電工程、電氣電力工程、機(jī)電工程管理。(編輯：王智圣)、_-、l、!_l、蘭、l、-、!、!(上接第43頁(yè))第一個(gè)工件則直接送到C位磨削加工，從第二個(gè)工件開始。則會(huì)停留在B位，等待LB磨削前一個(gè)工件完成并在排料和出料都已確認(rèn)后，再?gòu)腂位轉(zhuǎn)到C位，在C位放下工件后回到A位取件，如此不斷循環(huán)。而CL轉(zhuǎn)臂從B位向C位轉(zhuǎn)動(dòng)第一個(gè)工件用CO常閉直接轉(zhuǎn)移，從第二個(gè)開始則要滿足以下條件：無(wú)料報(bào)警不動(dòng)作；在LB退刀到位后，排料桿彈出并得到確認(rèn)；工件被彈出并碰到出料確認(rèn)板，從而實(shí)現(xiàn)出料確認(rèn)；測(cè)量暫停連續(xù)工作選擇開關(guān)SA2要在連續(xù)工作位。四個(gè)條件都確認(rèn)后CL轉(zhuǎn)臂則夾著工件從B向C運(yùn)動(dòng)并在C處放下工件，然后返回A位裝夾工件。另外，測(cè)量暫停連續(xù)工作選擇開關(guān)SA2的作用是：磨削一定數(shù)量的工件后。則需要抽查工件的加工尺寸是否合格，因此，在當(dāng)SA2打到測(cè)量暫停位時(shí)，CL轉(zhuǎn)臂停在B位，可對(duì)上一次加工的工件進(jìn)行測(cè)量，調(diào)整好進(jìn)給壓輪后，把SA2打到連續(xù)工作位，再按下啟動(dòng)按鈕SB1，則CL轉(zhuǎn)臂帶著工件從B向C運(yùn)動(dòng)并在C處放下工件，然后返回A位裝夾工件。由于以上幾個(gè)條件確認(rèn)的時(shí)間不可能也不應(yīng)該同時(shí)發(fā)生，所以必須設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換電路將已產(chǎn)生過的條件記憶，等待所有條件滿足后則轉(zhuǎn)步。(5)在CL轉(zhuǎn)臂帶著工件從B向C運(yùn)動(dòng)并在C處放下工件。然后返回A位裝夾工件的過程中。LB進(jìn)刀則在CL轉(zhuǎn)臂離開C位返回A位的中途經(jīng)過B位時(shí)啟動(dòng)。這是LB進(jìn)刀必須滿足的條件為的是防止LB進(jìn)給壓輪壓到CL轉(zhuǎn)臂上而發(fā)生安全事故。(6)排料時(shí)間不能太短也不能太長(zhǎng)，時(shí)間太短，則排料動(dòng)作不充分，使工件彈出不到位，不能完成出料確認(rèn)；時(shí)間太長(zhǎng)，則排料針未復(fù)位CL已拿著工件到達(dá)造成工件放不下去。另外，順序功能圖中的時(shí)間繼電器T的設(shè)定值和各報(bào)警的設(shè)定也很關(guān)鍵，由于篇幅所限，這里不作說明，具體程序略。4結(jié)束語(yǔ)磨床加裝自動(dòng)上料裝置后投入運(yùn)行已給生產(chǎn)帶來了巨大變化，不但使單機(jī)日產(chǎn)量數(shù)倍提高，同時(shí)大幅減小了機(jī)器操作員人數(shù)，由原來的一人一機(jī)的操作模式變?yōu)橐蝗怂臋C(jī)的監(jiān)控模式，操作者只需完成加料、測(cè)量、進(jìn)刀調(diào)節(jié)等機(jī)器報(bào)警提示的間歇性任務(wù)大大地降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，徹底消除安全生產(chǎn)隱患。該裝置具有調(diào)試簡(jiǎn)單、操作方便、使用安全、運(yùn)行可靠、效率高、故障率低、工件加工效果好等特點(diǎn)，同時(shí)由于軟硬件均采用合理化結(jié)構(gòu)和布局，方便了技術(shù)員的安裝、調(diào)試和維修，為工廠帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益，也為同類型設(shè)備的自動(dòng)化改造提供范例。參考文獻(xiàn)：1三菱電機(jī)FX1S，F(xiàn)X1N，F(xiàn)X2N，F(xiàn)X2