液压动力滑台的PLC控制系统改造.pdf

第 3期 总第 1 7 2期 2 0 1 2年 6月 机 械 工 程 与自 动 化 MECHANI CAL ENGI NEERI NG ＆ AUT【 MAT1 0N No． 3 J u n ． 文章编号 1 6 7 2 - 6 4 1 3 2 0 1 2 0 3 0 1 2 9 0 2 液压 动力滑 台的 P L C控制 系统改造 李泽蓉，李琴 攀枝花学院 机电工程学院，四川 攀枝花 6 1 7 0 0 0 摘要在分析液压 动力滑台工作 原理 的基础上 ，针对传统 的继 电器一 接触器控制线路 中出现的诸多问题，采 用可编程控制器 P L C对其控制系统进行 了改进 设计 。在 满足 生产工 艺 的前提 下，改进 后 的程序 变得简单 、 灵活，从而克服 了原有的缺 点，提高 了系统 的可靠性和灵活性。 关键词 动力滑 台；P L C液压 系统 中图分类号 TP 2 7 3 文献标识码 A O 引言 液压动力滑台是组合机床用来实现进给运动的通 用 部件 ， 由滑 台 、 滑座 、 油缸组 成 ， 它通过 电气控 制 由液 压系统实现多种 自动工作循环 。传统的控制系统多采 用继电器一接触器控制系统 ， 由于这种控制线路 的触 点多、 接线复杂、 可靠性低、 灵活性差 、 维修 困难， 因而 降低了设备的工作效率 ， 影响了加工质量 ， 因此越来越 满 足不 了现代 化 生产 的复杂 多变 的控制 要求 。本 文 以 “ 具有延时停 留的一次工进控制电路” 为例 ， 采用 P L C 对 原有 继 电接 触 器线路 进行 了改 造 。 1 液压 滑 台控 制电路及 工作 原理 1 ． 1控 制 电 路 液压动力滑台的液压 系统如图 1 所示 ， 电气控制 电路 如 图 2 所 示 。实现 的工 作循 环 为 快 进 一 工 进 一 延时停留一快退一原位停止[ 1 ] 。液压滑台的工作循 环 如 图 3所示 。 1 一节流阀 ； 2 ， 3 一电磁 阀； 4 一液压缸 图 l 液压动力滑台的液压系统 1 ． 2 工作 原理 动力滑台的工作过程如下 1 快进 把 转换 开 关 S A 扳 到 “ 1 ” 位 置 ， 按 下 启 动按钮 ， 电磁铁 Y A1 、 Y A3 得电， 电磁换向阀 3和 2左 位 接通 ， 变量 泵压 出 的压力 油 经 电磁 换 向 阀 3流人 液 压 缸左腔 ， 液 压缸 右 腔 流 出 的 油 经 电磁 换 向阀 3和 2 也流人左腔构成差动快速 回路 ， 从而使滑台向右快进。 I A 1 Y A1 YA 3 K A2 K T 图 2电气控制 电路 S ， 、 B I 快进 o _一 堕 一 S Q 快退 O 一 一 竺一 停 留 3 图 3液 压 滑 台 的 工 作 循环 2 工进 快进行程结束时， 滑 台上 的挡铁压下行 程开关 S Q2 ， 电磁铁 YA3断电， 电磁 阀 2 复位， 液压缸 右腔流出的油经节流阀 1流入油箱， 滑台工进。 3 延时停 留 当工进到终点 时， 压动行 程开关 S Q 3 ， 电磁铁 YAl 、 YA3断电， 滑台停止工进。停留时 间由时间继电器 K T调定。 4 快退 滑 台停 留时间结束后 ， 电磁铁 Y A2得 收稿 日期 ；2 0 1 2 - 0 3 - 0 9 ；修回 E l 期2 0 1 2 0 4 0 1 作者简介 李泽蓉 1 9 6 7 一 ，女 ，四川泸县人 ，副教授 ，本科 ，现从事机械工程方 面的教学研究工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 3 0 机 械 工 程 与自 动 化 2 0 1 2年第 3 期 电， 电磁阀 3右位接通 ， 变量泵压出的压力油经电磁阀 3流 入液 压 缸 右 腔 ， 液 压 缸 左 腔 流 出 的油 经 电磁 阀 3 直接 流入 油箱 ， 滑 台快 退 。 5 原位停 止 当滑 台退 回到原 始位 置 时 ， 挡铁 压 下行程开关 s Q1 ， 这时电磁铁 YA2失电， 电磁 阀 3处 于中位 ， 液压缸两腔油路均被切断， 滑台原位停止。 动力滑台系统的电磁铁动作顺序见表 1 。 表 1动力滑 台电磁铁动作顺序表 工况 电磁铁 YA1 YA2 YA3 快进 工 进 延时停 留 快退 原位停止 2 P L C改造设 计 2 ． 1 P LC选型及 系统硬 件设 计 可编程控制器 P L C具 有可靠性高 、 抗干扰能力 强 、 编程简单 、 通用性好、 具有在线修改能力等优点 ， 同 时具 有顺 序控 制、 逻辑控制、 定 时／ 计 数等各种功能。 根据动力滑台的生产工艺要求 ， 以及实际输入／ 输出点 数情况， 选用的 P L C型号为 日本三菱公司的 F X 2 N一 3 2 MR。其 I ／ O 口的分配 情况见 表 2 。 表 2 P LC的 Uo 口分 配 表 输入 输出 外设 输入 功能 外设 输出 功能 名称 端子 名称 端子 S A X 0 点动 手动 ／ 自动转换开关 YA1 Y0 电磁铁 S B 1 X1 自动循环启动按钮 YA2 Y1 电磁铁 S B 2 X2 快退按钮 YA3 Y2 电磁铁 S Q1 X3 滑 台原位行程开关 S Q2 X4 滑台快进到位行程开关 S Q3 X5 滑台工进到位行程开关 P L C的外 部接线 图如 图 4所示 。 S A _ X O Y A1 S B 1 X l Y 0 _ [ ]一 _ ／ 一 S B 2 Y A 2 『 _ _ X 2 Y l []_ S Ol P L C ■ X3 Y A3 S Q 2 Y 2 ■ X 4 S Q 3 C O M _ 一 X5 ／ CO M 图 4 P L C的外部接线 图 2 ． 2 P LC控 制 系统的软件 设计 “ ] 考 虑 到实际控 制 的需要 ， 用 转 换 开关 S A 输 入 端 X O 来切换 自动和点动两种工作状态 。当 XO为 l时， 动力滑 台处于 自动工作状态 ； 当 XO为 。时 ， 动力滑 台 处于点动工作状态。根据动力滑台的控制要求以及输 人／ 输出点 的分 配情况 ， 采用梯形 图进行程 序设计。 P L C控制梯形 图程序如图 5所示 。 图 5 P LC控 制 梯形 图程 序 3 结论 本文通过对液压动力滑台的继电器一接触器控制 电路进行 了 P L C控制改进， 使接线复杂、 不易改变的 继电接触器控制线路变得简单、 灵活， 提高了系统的可 靠性 ， 对系统后续的升级变得非常容易， 增强了系统的 柔性 ， 提高了生产效率和经济效益 。 参考 文献 [ 1 ] 陈远龄． 机床 电气 自动控制[ M] ． 修订本． 重庆 重 庆大学 出版社 ， 2 0 0 7 ． [ 2 3章宏 甲， 黄谊． 液 压传 动 [ M] ． 北 京 机 械 工业 出版 社 ， l 99 9 ． [ 3 ] 钟擎新 ， 彭侃． 可编程控制 器原 理及应用[ M] ． 广州 华南 理工大学出版社 ， i 9 9 9 ． [ 4 ] 周 恩涛 ． 可编 程控 制 器原 理 及其 在液 压 系统 中的应 用 [ M] ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 0 3 ． I mpr o v e me n t o f PLC Co nt r o l l i n g S y s t e m o f Hy d r a u l i c Po we r S l i d i ng Ta b l e LI Z e - r o n g ，LI Qi n S c h o o l Of M e c h a n i c a l a n d El e c t r o n i c En g i n e e r i n g，Pa n z h i h u a U n i v e r s i t y，Pa n z hi h u a 6 1 7 0 0 0，China Ab s t r a c t B a s e d o n a n a l y z i n g t h e p r i n c i p l e o f h y d r a u l i c p o we r s l i d i n g t a b l e 。 a i me d a t t h e p r o b l e ms o c c u r r i n g i n t r a d i t i o n a l r e l a y - c o n t a c t o r c o n t r o l c i r c u i t 。a n i m p r o v e d e s i g n o f t h e c o n t r o l s y s t e m u s i n g Pr o g r a mma b l e L o g i c a l Co n t r o l l e r PL Ci s p r o p o s e d i n t h i s p a p e r ． I n t h e p r e mi s e o f s a t i s f y i n g p r o d u c t i o n p r o c e s s ， i mp r o v e d p r o g r a m b e c o me s s i mp l e a n d f l e x i b l e 。 o v e r c o me s t h e s h o r t c o mi n g s o f t h e o r i g i n a l a n d i mp r o v e s t h e r e l i a b i l i t y a n d f l e x i b i l i t y o f s y s t e m． Ke y wo r d s p o we r s l i d i n g t a b l e ；p r o g r a mm a b l e l o g i e a 1 c o n t r o l l e r ；h y d r a u l i c s y s t e m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m