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缸体珩磨机床的电气改造

作者: 来源: 发布时间:2018-2-11 16:12:47  点击数:747
摘 要:介绍了缸体珩磨机的控制系统改造及部分逻辑继电器功能用plc实现的方法,并给出了其控制系统方案及软硬件结构的设计思路。
关键词:逻辑继电器;模拟量行程控制;主轴进给装置
1 引言
20世纪80年代进口的缸体珩磨机,电气控制系统采用继电器、接触器等分立元件,故接线复杂,电气控制程序不易改变,故障率高,并且采用了大量的逻辑继电器,识图困难,维修极不方便。元器件全为进口件,需大量的外汇,备件时时紧缺,影响正常生产。为此,以plc控制为主、继电器为辅的形式对该设备进行了改造。将plc外的元件国产化,并且将部分逻辑继电器的功能进行了改造。
2 机床简介
缸体珩磨机用于汽车缸体缸孔网纹珩磨,它包括模拟行程控制,机械/液压自动进给装置,还具有带气动测量仪的珩磨头,液压引位工作台,汽车缸体自适应配合装置,以及换向延时装置。该设备分3个工步完成6个缸孔的加工,长度350mm,分粗磨、精磨和平顶珩磨三步。
顶部、底部换向点标称值电位器在操作面板上可调,用以调节缸孔加工长度。另有一实际值电位器,模拟检测磨头位置,在机床上面,由链条带动,经模拟量行程控制装置,与上、下标称电位器比较,控制上下行程。
加工开始时把缸体放入工作台,工作台锁紧,在按下“自动开始”按钮后,滚道落下,机床重复执行如下①~⑦动作:①夹具夹紧;②珩磨;③夹具松开;④工作台松开拔销;⑤终点判别;⑥工作台移动;⑦工作台锁紧。当6个缸孔珩磨完毕,压上终点开关,工作台抬起并返回,循环结束。
3 系统的改造
3.1 plc的选型
日本和泉fa-2型plc为薄形插件模块结构,它的cpu模块、电源模块、输入输出模块各自独立,可自由插入各个位置,i/o模块可根据需要配置,特别是继电器输出模块各输出点的独立性,使设计方便、简化,节约了硬件资源。因此,选用了和泉fa-2型plc对机床进行改造。
3.2 系统配置
系统的硬件和软件采用积木式结构,所有加工动作均由plc程序控制。系统配置图,如图1所示。plc机部分的8槽底板上配有2个输入模块和4个输出模块,1个外部电源模块供pc输入用。外围电路包括2套模拟量行程控制装置,2套自适应控制装置和一些电磁阀、指示灯、行程开关、按钮等。按钮、旋钮接入1#输入模块,其分配表,如表1所示。

3.3 电子模拟量行程控制装置(hus-13型)的控制
该电子模拟量行程控制装置原由逻辑继电器控制,现将装置的有关控制信号(如启动信号等)改为由plc输出控制,与之相关的plc输出模块3#的接线图,如图2所示。


3.4 sfh-243型主轴进给装置的改造
此装置原与rbs-246型组合继电器配合使用发控制信号,用于控制珩磨压力、尺寸测量装置投入。由于其输入和输出信号为电平信号,所以其功能改由plc实现,内部逻辑用plc程序控制,并在具体实现中做了以下适当处理:磨头加工过程中,在气源刚接入时,仪表发一次信号,为假信号。程序设计中,测量信号在主轴旋转3s后取,稳定0.2s后接收。改造后相应程序流程图,如图3所示。

3.5 刹车装置的改造
原刹车装置采用逻辑继电器控制,改造后采用能耗制动方式,简便易行,其原理图,如图4所示。其程序图,如图5所示。


珩磨完成,m533为on,动力头向上,主轴停转,p260为off,电机开始制动并计时,p261、t15为on,经制动接触器km82给电机绕组加入直流24v电压,延时到t15断开闭点信号,p261为off,制动结束。
4 结束语
该设备经调试投入生产后,提高了生产效率和产品质量,节省了设备费用。运行状况良好。

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