T6216A镗床电气改造

范伟登 王 伟

摘要:文章从电气设计和PLC编程两个方面,全面、详细介绍了T6216A镗床电气系统的升级改造过程,同时指出了机床电气改造的一般方向。在整个机床改造的过程中,一方面升级电气的主要部分,另一方面为降低成本尽力保留可继续使用的部分,整个电气改造实现了电气升级与经济型的统一,收到了良好的效果,这也是旧式机床电气改造的一般方向。

关键词:T6216A镗床;电气改造;直流调速;集中控制;PLC;语句表程序

中图分类号:TN773文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)20-0023-02

武汉重型机床厂生产的T6216A镗床因电气系统老化、故障率增多,决定在尽量保持原来机械及液压系统的情况下进行改造,简化控制线路,升级控制及调速系统。

为继续使用原直流电动机,主轴及进给部分采用英国欧陆直流调速系统SSD590,它采用可控硅整流及微机数字控制技术,可对电机的运转进行精确的控制及各种保护。其软件采用模块化结构,用户可根据具体应用自由组态,可实现弱磁控制、张力控制、多级同步等功能。并且其内部具有卷径计算,PID等软件模块,可实现无传感器的卷取控制。具有较宽的电源适应范围。可工作在220～500V或110～220V的电源电压下。此外该系统还可选配通讯及网络接口。可以与其他的控制器及上位机进行联网,实现集中控制,其优点可概括为:功能强大、电压范围宽广并且调试方便、性能可靠。

主轴部分采用SS590-70A调速系统,要实现的功能如下:

电气原理如下图所示:

进给部分电气原理与主轴部分一致,不过是改用SSD590-35系统,其电气原理为:

电气控制部分采用日本欧姆龙CQM1型控制器。CQM1型控制器具有丰富的特殊I/O单元、方便的侧连接及组合、高速的处理功能,并且与C系列PLC兼容。在实际应用中可靠性好,故障率低,特别适合中小型机床使用。

在PLC这一部分首先分配PLC的输入输出接口,PLC输入接口部分分配如下:

PLC输出部分分配如下:

在电气设计部分进行的同时编写了T6216A的控制程序,该机床主要语句表程序如下:

LD 00002

OR 10109

AND 00001

AND 00003

ANDNOT 10207

OUT 10109

//泵启停

......

LD 00013

OR 00014

LD 00015

OR 00100

ANDLD

OUT 20000

//变速变成

......

LD 00011

OR 20004

LD 10010

OR 10113

ANDLD

AND 20001

AND 20000

AND 00000

ANDNOT 20003

ANDNOT 20007

OUT 20004

//正向长车

......

LD 00012

OR 20007

LD 00010

OR 10113

ANDLD

AND 20001

AND 20000

AND 00000

ANDNOT 20003

ANDNOT 20004

OUT 20007

//反向长车

LD 20004

OR 20007

OUT 10111

//长车

LD 20001

AND 00006

ANDNOT 10111

ANDNOT 20003

OUT 20005

//正点动

LD 20004

OR 20005

ANDNOT 10002

OUT 10001

//正向

......

LD 20007

OR 20006

ANDNOT 10001

OUT 10002

//反向

LD 20005

OR 20006

OUT 10112

//点动

LDNOT 00008

ANDNOT 00009

LDNOT 00008

AND 00009

ORLD

LD 10111

AND 10003

ORLD

ANDNOT 20009

OUT 10003

//主轴变速阀1

......

LD 0008

AND 0009

LD 10111

AND 20009

ORLD

OUT 20009

//变速Ⅳ档

LD 0004

OUT 10104

//平旋盘推出

LD 10111

TIM 002

#0400

//长车后延时4s进给

......

LD 00114

OR 20013

LD 20108

OR TIM 002

ANDLD

AND 00113

AND 20012

AND 00000

AND 20105

ANDNOT 20101

ANDNOT 20102

OUT 20013

//正向长车

......

LD 20013

OR 20102

OUT 10113

//长车

LD 20012

AND 00111

ANDNOT 10113

ANDNOT 20101

AND 20105

ANDNOT 00107

OUT 20103

//正向微动

LD 20013

OR 20114

OR 20103

LDNOT 20110

AND TIM 005

ORNOT 20110

ANDLD

OUT 10006

//正向

......

LD 20103

OR 20104

ANDNOT 10100

OUT 10114

//点动

......

LDNOT 00108

AND 00109

ANDNOT 00110

OUT 20107

//主轴选择

......

LD 00108

AND 00109

ANDNOT 00110

AND 10109

OUT 20109

//主轴箱选择

......

LD 00106

ANDNOT 00107

LD 10113

AND 10009

ORLD

OUT 10009

//YC1

......

LD 20108

ANDNOT 20107

ANDNOT 20109

ANDNOT 20110

AND 10109

OUT 10105

//YV4

......

LD 00303

OUT 20113

//SP信号

LD 20110

OUT 10108

//滑座进给YV7

......

LD 10109

OUT 10200

//泵启停信号

LD 20004

OUT 10201

//主轴正转信号

......

LD 20102

OUT 10205

//反向进给信号

LD 00300

OUT 10206

//液位高信号

......

LD 10000

ANDNOT 10110

LDNOT 20113

AND TIM 07

ORLD

OUT 10115

LD 10109

AND 20110

TIM 07

//故障信号

LD 20012

AND 00111

ANDNOT 10113

ANDNOT 20101

AND 20105

AND 00107

OUT 20114

//正向快速

......

LD 20114

OR 20115

ANDNOT 10114

OUT 10100

//快速信号

LD 00307

ORNOT 00101

ANDNOT 20009

OUT 20200

//平旋盘退回

LDNOT 00000

OUT 10015

//急停

END

//结束

将程序输入PLC,经反复调试,程序通过,机床各项功能正确、响应良好。在整个机床改造的过程中,一方面升级电气的主要部分,如调速部分使用英国欧陆直流调速器,降低了故障率,提高了控制精度,也形成良好的人机界面,使得以后的维修维护变得简单;控制部分采用CQM1控制器大大简化了控制部分的电气电路、减少了继电器的使用,减少了故障点。另一方面为降低成本尽力保留可继续使用的部分,如直流电机、相关液压控制部分。整个电气改造实现了电气升级与经济型的统一,收到了良好的效果,这也是旧式机床电气改造的一般方向。

作者简介:范伟登(1979-),男,山东临沂人,济南钢铁集团总公司机械设备制造总司助理工程师,研究方向:电气设计;王伟(1956-),男,山东济南人,济南钢铁集团总公司机械设备制造总司高级技师,研究方向:机床电气。