應用PLC控制組合機床動(dòng)力實(shí)驗臺論文
可編程控制器（PLC）是在傳統的順序控制器基礎上引入微電子技術(shù)和計算機技術(shù)而產(chǎn)生的，用來(lái)取代傳統的繼電器控制系統，執行邏輯控制、計數、計時(shí)、數據處理及聯(lián)網(wǎng)與通信等功能。大量采用傳統繼電控制系統的設備通過(guò)改造或更新，成了PLC控制的自動(dòng)化系統。同時(shí)，又因為PLC改造成本低、簡(jiǎn)單易用等，使其在教學(xué)實(shí)驗及老企業(yè)設備改造上使用越來(lái)越普及。本文介紹在設計制作組合機床動(dòng)力實(shí)驗臺的.控制系統中PLC的應用。
1實(shí)驗臺及控制要求
組合機床是由通用部件和部分專(zhuān)用部件所組成的高效率機床。而實(shí)驗臺是組合機床一種重要的通用部件，可以根據不同工件的加工要求，通過(guò)電氣控制系統的配合實(shí)現動(dòng)力頭各種動(dòng)作循環(huán)。傳統實(shí)驗臺采用繼電器控制系統，一旦控制系統接線(xiàn)完成，則控制功能即固定，如要改變控制系統控制功能，必須對繼電器控制系統的硬件電路重新設計、安裝和接線(xiàn)，費時(shí)費力又復雜。采用PLC控制后，只要通過(guò)可編程控制器改變相應的控制程序，而不需對外部電路接線(xiàn)進(jìn)行改動(dòng)，即可適應不同的控制要求，方便、高效又可靠。
實(shí)驗臺液壓系統的工作原理圖如圖1所示。實(shí)驗臺可以通過(guò)改變電氣控制功能，滿(mǎn)足動(dòng)力頭以下多種動(dòng)作循環(huán)要求：
�、賱�(dòng)力頭快進(jìn)→一工進(jìn)→二工進(jìn)→停留→快退→原位停止；
�、趧�(dòng)力頭快進(jìn)→工進(jìn)→快進(jìn)→工進(jìn)→停留→快退→原位停止；
�、蹌�(dòng)力頭快進(jìn)→工進(jìn)→停留→快退→原位停止；
�、軇�(dòng)力頭快進(jìn)→停留→快退→原位停止；
本文以第一種動(dòng)作循環(huán)要求為例，說(shuō)明PLC控制系統的設計過(guò)程。
設計的PLC控制系統的控制功能要求如下：
�、倌軡M(mǎn)足動(dòng)力頭上述第一種動(dòng)作循環(huán)要求；
�、诳爝M(jìn)、一工進(jìn)、二工進(jìn)、延時(shí)停留等各階段都有相應的工作指示燈；
�、劢K點(diǎn)停留方式可選（有壓力繼電器檢壓退回或時(shí)間繼電器延時(shí)退回兩種）；
�、転榇_保安全，液泵電機有過(guò)載保護，動(dòng)力頭在任何中間位置都可通過(guò)手動(dòng)按鈕快速退到原位；
2硬件系統設計
采用SE-11R-EX型整體式小型PLC。該型號PLC采用AC110/220V或DC24V電源供電，有自帶24V直流電源的15點(diǎn)輸入接口及9點(diǎn)繼電器輸出接口。輸出接口可直接控制負載220V的小功率交流電磁鐵工作。
由液壓原理圖可知，一工進(jìn)、二工進(jìn)是通過(guò)電磁鐵3YA、4YA切斷該液壓分路來(lái)實(shí)現的。液壓泵啟動(dòng)時(shí)3YA、4YA即處于通電工作狀態(tài)。
3軟件設計
根據實(shí)驗臺液壓系統的控制要求，程序按照如下動(dòng)作順序設計：
�、儆冒粹oSB4選擇終點(diǎn)停留方式（按下SB4，采用定時(shí)器延時(shí)后退回；否則采用壓力繼電器檢壓退回，此時(shí)，終點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)ST3不起作用）。
�、诎聪掳粹oSB2時(shí)液壓泵啟動(dòng)，為動(dòng)力頭前進(jìn)提供壓力油。
�、郯聪掳粹oSB3，動(dòng)力頭快進(jìn)。
�、軌合滦谐涕_(kāi)關(guān)ST1，動(dòng)力頭轉為一工進(jìn)。
�、輭合滦谐涕_(kāi)關(guān)ST2，動(dòng)力頭轉為二工進(jìn)。
�、薜浇K點(diǎn)壓下行程ST3后動(dòng)力頭停止，延時(shí)計時(shí)開(kāi)始。
�、哐訒r(shí)結束動(dòng)力頭快速回退，到原位時(shí)壓下行程開(kāi)關(guān)ST4，動(dòng)力頭停止。
程序采用PLC梯形圖編寫(xiě)。該型號PLC輸入繼電器用I來(lái)表示，輸出繼電器用O來(lái)表示，中間繼電器用S來(lái)表示。為使整個(gè)程序結構統一，方便閱讀理解，該程序中所有自鎖環(huán)節都通過(guò)中間繼電器實(shí)現。
為了精簡(jiǎn)程序，提高編程效率，本程序采用了主控指令MCS和MCR，同時(shí)也起到了聯(lián)鎖控制的作用（即在液壓泵沒(méi)有啟動(dòng)時(shí)，后面的快進(jìn)按鈕SB3和快退按鈕SB5不起作用）。程序中還用了很多中間繼電器作為中間狀態(tài)的記憶或過(guò)渡。
控制系統的梯形圖程序如圖3所示。本程序通過(guò)實(shí)際調試，使用效果良好。實(shí)驗臺在使用過(guò)程中如有不同的控制要求，可在不改動(dòng)接線(xiàn)或改動(dòng)很少的情況下，通過(guò)程序的改變來(lái)滿(mǎn)足不同的控制要求，大大節省了安裝調試時(shí)間，提高了效率。
4結論
應用PLC實(shí)現電氣控制，可以充分發(fā)揮PLC可靠性高、接線(xiàn)簡(jiǎn)單、易學(xué)、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，所以，PLC在設備改造、研制中可以發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
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