PLC(programmablelogiccontroller),通常用于设备的自动控制,其工作原理是循环扫描工作方式,工作过程大致分为3个阶段:输入采样、程序执行、输出刷新。PLC用于数控机床,主要是用于机床的外围辅助电气控制,叫可编程序机床控制器,也可称之为PMC(programmablemachinetoolcontroller)。在数控机床的电气控制系统内PLC模块主要用于实现机床辅助设备的控制,包括冷却系统、润滑系统、照明系统、换刀系统、自动对刀等。本文将着重讲述PLC在冷却、润滑系统和照明系统的设计。
1.PLC发展历程
它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字量、模拟量的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。在可预见的将来,PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中将占据主导地位。
2.PLC的总体外部接线设计
本系统的辅助电气控制系统的润滑系统有两个输入,两个报警输出;冷却系统也有两个输入,两个报警输出;照明和信号灯系统有一个输入,四个输出。
3.润滑与冷却控制系统设计
机床润滑和冷却系统的较好设计,是非常重要的。对于各种机械设施的保养、维修、使用都有着十分重要的作用。但是在润滑与冷却系统的电气控制方面,依然存在一些问题:一是润滑和冷却系统的工作状态监控,这方面也是很重要的;二是设置的润滑与冷却的循环和补给容易造成浪费,所以我们要较好地设计,这样才能达到节约资源,不浪费的目的,一方面为自己的企业,另一方面也为了国家的能源。润滑与冷却系统的电气控制原理分为两部分:电机控制和PLC控制。当系统准备好之后,计算机数字控制(CNC)系统发出信号,使得润滑系统开始工作,首次润滑15s后,电机停止工作。当压力开关接通时,开始计时25min,计时完成后,压力开关断开,润滑冷却电机在此工作15s,并循环工作。同时设定X7为润滑电机过载,X10为冷却电机过载,X9为润滑油不足,X11为冷却液不足开关信号。当这些信号有效时则系统会发出报警信号。工作过程可以这样描述:首先通过两个相互作用的时间继电器T,实现润滑冷却的工作时的间隙工作;再使用PLC准备好信号,使特殊继电器M8001为1,开始首次润滑冷却;首次润滑冷却结束后,当压力开关闭合时,中间继电器M1开始工作,使得润滑系统再次工作;15s后使得时间继电器T2为1,当压力开关断开时,中间继电器T3为1,M1停止工作,延时25min后,再次运转。由此完成润滑系统的周期动作。然后再通过X7,X8,X10,X11实现润滑冷却系统的报警和手动控制。
4.照明与信号灯系统设计
数控机床要求照明系统在开机的时候立即打开,并且在控制柜里面的照明系统是在打开控制柜的时候开启,关上电柜箱门的时候关闭。而信号指示灯主要是开机时亮黄灯(表示系统准备好),系统紧急停止,或者报警的时候亮红灯,而系统正常运行的时候是亮绿灯。
5.总结
数控机床是现在制造工业的核心母机,数控系统又是数控机床的核心,而数控机床的电气控制系统是数控系统可靠性能的保障,可以说数控机床电气控制系统的优劣,决定了控制系统的性能。机床电气控制系统包括机床供配电系统、主轴控制系统、进给轴控制系统及其他的辅助设备控制系统。机床辅助设备的控制,包括冷却系统、润滑系统、照明系统、换刀系统、自动对刀等。另外,机床在工作过程中无可避免地都会发生磨损,为提高机床的加工精度,延长机床的使用寿命,机床润滑和冷却系统的设计,调试和保养至关重要。本文着重讲述了PLC在冷却、润滑系统和照明系统的设计。
作者:陈乾 李娟