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1、用PLC改进一款内沟磨床实例探析摘要：传统的生产机械采用继电器、交流接触器等控制，这种控制系统具有很多固有缺陷。在自动化的控制过程中，顺序控制(过程步进型控制)是指一步一步按顺序驱动各负载动作，这种控制过程用传统的继电接触控制需要较多中间继电器配合行程开关才能实现，较难判断故障部位的具体损坏元件。文章对用PLC改进一款内沟磨床的实例进行了探讨。关键词：3MZ1310磨床；MELSECFx-20MR；PLC；状态控制；行程开关文献标识码：A中图分类号：TH133文章编号：1009-2374(2017)07-0041-02D0I：
2、10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.0191概述磨床是精加工机床，是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。磨床的特点是多刃加工、高速旋转；万能性强，适用于各种表面加工；加工余量小，生产效率高；加工精度高，表面质量好。因此磨床在生产企业中用得很多，特别是3MZ1310内沟磨床。但是传统的3MZ1310内沟磨床自动化程度不高，故障率高、结构复杂、自动控制方面还有很大差距,不能满足现代化生产的需要，并且电器方面我们采用硬件接线，利用继电器机械触点的串联或并联等组合成控制逻辑的控制系统控制逻辑。这些连线
3、大多是很复杂的，并且体积比较大、功耗较大，系统构成后，想要改变、增加功能都较为困难。其次，继电器的触点数量一般很有限，灵活性和可扩展性会受到很大限制，这种电器控制系统显得不合时宜了，因此对传统的3MZ1310内沟磨床进行改造就显得尤为重要。这里我们采用的是日本三菱公司开发的MELSECFX-20MR的可编程控制器(PLC)对传统的3MZ1310内沟磨床进行改造。可编程控制器(ProgrammableController)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programm
4、ableLogicController),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。其控制逻辑是在存储器中存放程序的方式，我们要改变它的控制逻辑只需改变程序，因而很容易改变或增加系统功能。系统连线少、体积小、功耗小，PLC还有一个好处就是能很好利用“软继电器”，实质上它是一种存储器单元的状态，所以它触点数量是无限的，也就是说PLC系统的灵活性是很好的，同时它的可扩展性也好。另外，因为日本三菱公司的产品在我国应用的历史比较长，掌握的人也比较多，在业内信誉高、产品的稳定性比较可靠；三菱公司可编程序控制器编程语言通俗易懂，可采用
5、梯形图方式编写程序，简单方便，容易阅读，没有编程经验的人在短时间内可以掌握，和其他公司的可编程序控制器比较，可以减少阅读梯形图的时间，提高维修人员的维修效率。另外，还可以利用电话线和调制节调器进行远程调试和维修，能对用户的程序进行修改、诊断故障，可以缩短维修、诊断、调试时间和节省旅差费用。用步进梯形指令可以容易实现其顺序控制的过程，做到简化线路，提高机械的电气控制性能，提高可靠性，节省成本，提高劳动生产效率。根据3MZ1310内沟磨床的动作顺序和工艺要求画出状态转换图，如图1所示：上图中，用来存储磨床工作过程中各种状态的是“S
6、”，它是一种状态器，是3MZ1310内沟磨床里面的一种PLC软元件，以此用来有序控制系统。2根据状态转移图确定电气控制系统的I/O点分配表根据状❷B转移图可以确定电气控制系统的I/O点分配表，如表1：3由I/O点分配表分配输入、输出接点并完成接线由I/O点分配表分配输入、输出接点，并完成外部接线,如图2所示：4工作过程根据流程图和PLC接线图可知，当磨床需要工作时，按下启动按钮(X12),PLC进入初始状态SO,正常磨架处以原位，即原位检测开关XI闭合，此时PLC程序进入S20状态,开始上料。当磨料上好后，压合料压行程开关X2
7、,PLC程序进入S21状态，磨架开始快进。到位后压合快进到位行程开关X3,PLC程序进入S22状态，进行粗磨。粗磨完成后，磨架压合粗磨到位。行程开关X4,PLC程序进入S23状态，进行精磨。精磨一定时间（根据调试确定T1的k值）后，PLC程序进入S24状态，磨架开始快退。快退到位后，磨架压合快退到位行程开关X5,PLC程序进入S25状态，磨架开始回转。回转到位后，磨架压合回转到位行程开关X6,PLC程序进入S26状态,工件被机械手拔出。拔出后已拔出行程开关X7闭合，PLC程序进入S27状态，磨架开始回转到底。到底后回转到底行程
8、开关X10被压合，PLC程序进入S30状态，机械手开始插入。插入到位后，压合插入到位行程开关Xll,PLC程序回到初始状态SO,进入加工循环。根据上面的状态转换方框图及工作原理，可以直接用步进梯形图或步进指令表，直接将程序输入控制器PLC,并完成调试，相应的梯形图在文末。3M
