孫星 賀偉洪

上汽通用（沈陽）北盛汽車有限公司 遼寧沈陽 110000

可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心的通用工業(yè)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)緊密結(jié)合，集計(jì)算機(jī)、控制、通訊于一體，具有可靠性高、通用性強(qiáng)、應(yīng)用靈活、易于使用維修方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，為工業(yè)自動(dòng)化提供了近乎完美的自動(dòng)控制裝置。

1 機(jī)床的構(gòu)造及電氣控制系統(tǒng)

普通機(jī)床按功能的實(shí)用可分為：龍門刨床、車床、鉆床、銑床、鏜床和組合機(jī)床等，各種機(jī)床通常包括：主軸、電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)主軸正反向旋轉(zhuǎn)、支撐架、用于安裝和支撐加工部件、承受起重量和切削力、變速機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、主軸箱、驅(qū)動(dòng)裝置、刀架、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、以及機(jī)床附屬裝置，通過以部件對加工產(chǎn)品進(jìn)行車、鉆、銑、鏜等備件加工工序。

我們可以把機(jī)床電氣控制系統(tǒng)簡單的分成主電路和控制電路這兩個(gè)組成部分。主電路主要是進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)交換，而控制電路則是對各個(gè)參數(shù)進(jìn)行控制，保護(hù)主電路。在控制繼電器接觸電器等多個(gè)部位的時(shí)候，確保這些部位都能夠處于正常的工作狀態(tài)。主電路以及控制電路，根據(jù)機(jī)床的加工工作步驟進(jìn)行，具體的設(shè)計(jì)，從而啟動(dòng)機(jī)床的控制電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行調(diào)速正反轉(zhuǎn)等等，還能夠?qū)?nèi)部的保護(hù)、照明、冷卻等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理的控制[1]。

2 PLC技術(shù)在機(jī)床電氣控制系統(tǒng)改造中的發(fā)展應(yīng)用

2.1 PLC技術(shù)具有抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高的特點(diǎn)

相比于傳統(tǒng)的機(jī)床電氣控制系統(tǒng)而言，PLC技術(shù)在接線方面大大地減少了接線數(shù)量。在其中間過程中用軟件替代了原先舊有的時(shí)間繼電器、空間繼電器等。大大地避免了在電氣控制中因接觸觸點(diǎn)不良而帶來的電氣控制故障等問題。

2.2 PLC具有性價(jià)比高、功能強(qiáng)的優(yōu)勢

在電氣控制系統(tǒng)的改造中，就PLC的使用上來看，其具有很強(qiáng)的功能優(yōu)勢。一臺小型的PLC便能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的機(jī)床電氣控制功能。而且，在另外一方面，相比于傳統(tǒng)的繼電器而言，具有很強(qiáng)的性價(jià)比。

2.3 PLC系統(tǒng)具有調(diào)試、安裝、設(shè)計(jì)工作量少等優(yōu)點(diǎn)

在電氣控制的系統(tǒng)改造中，就針對于PLC的使用而言，其設(shè)計(jì)、安裝的工作量是非常少的。在PLC的設(shè)計(jì)使用過程中，一般是采用順序控制的設(shè)計(jì)方法。這種梯形圖的編程方法相對于傳統(tǒng)的繼電器設(shè)計(jì)而言，在時(shí)間上相對節(jié)省的多。除此之外，PLC技術(shù)還可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)試模擬工作。通過進(jìn)一步觀察PLC上的發(fā)光二極管的狀態(tài)便可以進(jìn)一步對于其輸出信號做出一定的了解。同時(shí)，在設(shè)計(jì)安裝完畢之后，便可以進(jìn)一步對于其在安裝調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行進(jìn)一步的處理。大大地提高了電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中的改造效率。這對于機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的改造是非常關(guān)鍵的。

2.4 PLC的維修方便其工作量少

在電氣機(jī)床的控制系統(tǒng)改造中，由于PLC本身具有一定的自我診斷、故障率相對較低的優(yōu)點(diǎn)。通過其PLC上的發(fā)光二極管的編程器便可以進(jìn)一步地對于機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的故障進(jìn)行進(jìn)一步的排查工作。有效地節(jié)省了電氣控制系統(tǒng)改造的時(shí)間效率。其維修的工作量少，有效地提高了機(jī)床電氣控制的效率。

2.5 PLC系統(tǒng)的適應(yīng)能力強(qiáng)、配套齊全

在進(jìn)行機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)的改造過程中，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，其編程技術(shù)在不斷地朝著模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的方向發(fā)展。對于PLC而言，其設(shè)備配套相對齊全，且品種繁多，可供用戶們進(jìn)行挑選[2]。適應(yīng)性強(qiáng)，對于當(dāng)前機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展是非常有效的。

3 改造的方法與過程

3.1 制定科學(xué)的控制方案

要想順利的完成這項(xiàng)工作技術(shù)人員要對整個(gè)控制系統(tǒng)有所了解，對于不同部位的不同，部位的不同功能都能夠有所把握。之后根據(jù)改造設(shè)備以及不同元件之間的關(guān)聯(lián)，進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，從而設(shè)立出總體的方案。除此之外也要根據(jù)實(shí)際情況的選擇電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的類型參數(shù)，確保能夠選擇相配套的設(shè)備。繼而確定企業(yè)所真正需要的PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)，并將其作為選擇PLC型號的重要依據(jù)。此外，還要對PLC中I/0點(diǎn)進(jìn)行更加科學(xué)的配置，所分配的I/0地址必須盡量保障連續(xù)性，并且將相同類型的輸入點(diǎn)或輸出點(diǎn)進(jìn)行相對集中的配置，這樣不僅可以保證所編寫與閱讀的程序更加精確，最終生成精確的1/0分配表而且還可以在預(yù)期的改造要求已經(jīng)完成的大前提下，發(fā)揮設(shè)備的原有潛能，降低更新?lián)Q代的成本，在設(shè)備原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次改造，這樣操作人員能夠在短時(shí)間內(nèi)熟悉設(shè)備，便快速的投入正常的運(yùn)轉(zhuǎn)之中。

3.2 繪制精確直觀的原理圖

在系統(tǒng)總體的方案下，利用PLC的I/O點(diǎn)分配表，對不同部位的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的控制。圖紙中必須要包括主電路控制電路以及輔助電路，之后不同的元器件清單都要詳細(xì)的列出。在電氣控制原理的基礎(chǔ)之上，詳細(xì)的布置電氣設(shè)備，并繪制出布置圖，所有的操作都要參考這些原理圖。繪制圖紙的過程中，要堅(jiān)持認(rèn)真負(fù)責(zé)，不能夠出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的差錯(cuò)[3]。

3.3 軟件設(shè)計(jì)與系統(tǒng)調(diào)試

設(shè)計(jì)軟件的過程中，首先需要一個(gè)完整的系統(tǒng)流程圖或是功能圖，這樣能夠根據(jù)這個(gè)圖了解不同操作的不同順序，以及所需的條件。在工農(nóng)圖的基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)1/0地址分配來編寫相關(guān)的程序。在改造機(jī)床控制系統(tǒng)的過程中也可以利用原有的控制電陸原理圖，進(jìn)行一定的參考，從而在這個(gè)基礎(chǔ)上更好地進(jìn)行系統(tǒng)的二次改造。

4 結(jié)語

使用PLC對傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)進(jìn)行升級換代是十分必要的，而且具有較高的科學(xué)性與可行性，在經(jīng)過改造之后，機(jī)床電氣控制系統(tǒng)可以更好地提升機(jī)床的工作效率。