plc在08000克劳斯卧镗中应用

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1、PLC控制系统在08000克劳斯卧式精镗床中的应用作者简介:范俊现就职于杭州汽车发动机厂20世纪20年代继电接触器控制系统产生并取代了原先的手动控制方式是自动控制的开端。曾一度占据工业控制的主导地位，它由为数不多的继电器接触器和保护元件等组成。这种控制系统是为实现某一专门控制要求而设计的，通过电器元件之间的固定连线构成控制电路。它简单、经济、成本低，适用于动作简单控制规模较小的场合但在动作复杂规模较大的场合暴露出明显的缺点：体积庞大、耗电量高、接线复杂、可靠性差、维修困难，一旦动作顺序或生产工艺发生变

2、化需要更改控制时就必须重新设计、布线、装配和调试。随着生产力的发展和科学技术的进步，人们对所用控制设备不断提出新的要求，要求设备更加通用、灵活、易变、经济、可靠，固定接线式的老装备显然不能满足这种需要。随着电子和集成制造技术的不断发展和控制理论的不断完善，特别是计算机技术的诞生和发展使自控装置在飞速发展，从1969年后逐步发展起来了一种以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术的工业自动控制装置可编程控制器即PLC，这种新的控制系统有以下优点：1.系统设计、6建造工作量小维护方便，改造容

3、易（控制功能是通过编程来实现的，要变动控制功能只需对程序进行修改）；2.配件齐全，功能完善适应性强；3.可靠性高抗干扰能力强；4.配套齐全，控制功能完善，适用性强；5.体积小，重量轻，功耗低。正是它有着继电器控制系统无法比拟的优点，在短短的三十几年里在工业控制中获得了非常广泛的应用，正在逐步取代继电器控制系统。08000克劳斯卧镗是奥地利生产的加工斯太尔发动机主轴承孔专用的卧式精加工镗床，它是杭州汽车发动机厂80年代随斯太尔项目一起引进的设备，该设备加工能力强、工作效率高，一次工作循环就能完成机体7个

4、曲轴主轴承孔、7个凸轮轴轴承孔的止推面及两端面定位孔螺栓孔的精加工，机床的控制电路复杂有整整两电气柜的继电器，虽然用的都是原装西门子的产品，但是由于生产任务繁重连年24小时不间断的工作，还是经常由于继电器频繁的工作而老化引起触头接触不良、粘连，继电器损坏引起控制系统失灵等故障，由于电路复杂故障率高且不易维修，不仅延误生产还浪费了人力。我们决定用PLC控制系统对其进行改造，来解决继电器控制系统的老化问题。由于当前PLC品牌众多它们在功能上大同小异但价格差异却很大。所以在选择PLC上主要结合了控制系统的输

5、入/输出（I/O）点的需要，以及性价比等多方面因素来考虑，通过综合比较后，选用了三菱公司的FX2系列小型PLC。该系列是集小型化、高速度、高性能等众多特点与于一身的高档次超小型PLC。该机床的主要部件有两个加工头，左头负责发动机机身左端面几个定位螺孔及止推面的加工。右头则是机床的主工作头，它上面有两根刮止推面的镗刀和两根长2500MM的主镗杆（直径Φ50MM的凸轮轴承孔镗刀和直径Φ1206MM的曲轴主轴承孔镗刀），一个中间升降料架。其主要工作顺序是中间升降料架下降，料架前后导向油缸推动料架上的待加工机

6、身让位，料架到底后，前导向油缸推动机身向后让刀，这时右头向左快进将两根主镗杆插入待加工机身轴承孔内部到加工位后，后导向油缸推动机身向前到定位点，然后主夹板将机身夹紧后主镗杆拔销，这时工进开始。右头以工进速度向左面加工轴承孔，左头向右加工定位孔及止推面，左头的加工行程短、动作简单，加工完毕后即退回原位等待。另一边当右头工进到底后，它上面的拉杆油缸工作拉动曲轴主轴承孔镗杆内部的拉杆使镗杆上的止口镗刀慢慢张开加工止推面，待加工完毕后油缸缩回、止口镗刀复位。这时右头的校正电机拖动两根主镗杆的主轴电机旋转到到定

7、位点，这时镗杆主轴电机上的抱闸失电，迅速对主轴进行制动、主镗杆插销定位，然后主夹板打开、放松机身、料架前导向油缸向后推动机身让刀，右头快速退回原位后，中间升降料架的前后导向油缸推动机身让位同时料架升起，至此加工完毕。右头在原位后面还有一个换刀位，当需要换主镗杆上的刀片时右头向后退到换刀点后主镗杆拔销、制动抱闸通电放开主轴使它可以用工具手动拨动任意旋转。根据原机床的电气控制原理，将输入输出点按顺序排列好后共有87个输入、84个输出点。根据I／O信号的数量，同时考虑到工艺和设备的改动，或I/6O点的损坏、

8、故障等，最终选择了一个基本单元FX2N－128MR（64点输入64点输出），一个扩展单元FX2N－48ER（24点输入，24点输出）和一个扩展模块FXON－16EYR（16点输出），共计输入88点，输出104点I/O点见附表（1）。PLC梯形图的设计主要依据机床的工作方式、逻辑交叉关系、控制要求并注意到各运动之间的互锁，联锁关系。由于原机床电气控制原理图设计较为合理，我就参照它根据FX2N的编程手册的编程规则在电脑上进行编译生成了梯形图，并对其进行反复修