修改PLC提高设备的安全运行二例

2013-10-24张春宁李荣亮

制造技术与机床 2013年2期

张春宁李荣亮

（潍柴重机股份有限公司，山东潍坊 261100）

1 存在问题

我们单位购买了两台无线遥控、手动两用无轨平板转运车。该平板车具有前进、后退、左右各45°转向以及90°平移功能。操作者跟在平板车左右，操作摇杆前进或后退及转向，与驾驶车辆一样。当后退时，一般人站在车后部，倒退着操作，这样方向才不易转反了。此法既不方便也不安全。还有一台龙门立式加工中心的松刀与锁刀，采用一个按键，按一次松刀，再按一次锁刀的方法。这很容易疏忽，造成误操作，轻者将刀具跌坏;严重时，刀具在高速旋转中松刀，人员和设备及被加工的工件将遭到更大的损伤。

2 改进方法

2．1 对平板车操作的改进

对于平板车原控制方法是手控盒和遥控器并列（有转换互锁控制逻辑），控制低压直流电动机正反转通断，驱动转向机构，来改变方向，左右各有相关的45°转向极限等联锁安全保护。前后方向还增加了障碍探测雷达，近地面障碍防撞检测连锁的保险杠，带声音的闪光警示灯等安全防护措施。

首先分析电路图，遥控器上原设计没用的按键，在接收器上并没有接到控制箱中。重新穿线比较麻烦，且增加成本。从图1梯形图中看到X17是遥控器上的启动键，启动完成后便没有作用了，我们利用定时器来增加一转换作用。如图1所示，启动遥控器的控制后，再按住X17持续5 s不放，M35得电自保持（按住超过10 s时，M35又复位了，防止按键卡住），进入转换步骤。同时原前后状态指示灯Y20从常亮变为闪烁状态，提醒操作者注意。再按一次M33得电，进行方向的转换，按两次M33失电。即前后状态指示灯闪烁后，单数转换（平移指示灯也开始闪烁），双数恢复（如图2所示）。单次时，平移指示灯Y21从不亮转换为闪烁，提示已换向;按双数时该灯熄灭，方向为正常方向状态（图3）。

下一步，改进。将梯形图中遥控器摇杆前进所有输入X21用M41替换;后退所有输入X23用M43替换;以及遥控器摇杆所有向左输入X25用M25;向右输入X27用M27替换。用M33转换后（图4。左右转换图略），这样操作摇杆向前时相当于向后操作;向左扳动摇杆相当于向右操作。同理向后，向右扳动摇杆时原理相同。这样原设计的连锁不会改变失效，但操作方向与看到的一致，与人的习惯相符，不易发生误操作。所有Y20用M20替换;所有Y21用M21替换，使原指示灯含义不变，从而能增加新的含义。

2．2 加工中心松/夹刀操作的改进

图5是龙门立式加工中心的松夹刀的部分梯形图。X25．5是原松夹刀按钮的输入，X26．3是机床的备用按钮。将X26．3与X25．5串联，使松夹刀时只有同时按这两个按钮，才能起作用，增加了安全系数，减少了误操作的机会。K79．0是机床中没使用的一个参数位，目的是能快速恢复到原机床的出厂状态或原按钮定义。如果机床没有备用按钮可用时，可参照图1的相似方式，用两个时间继电器，设计成X25．5按下几秒后（如5 s），再按一次完成松夹刀动作，并且10 s之内有效的方法。

3 实施

（1）首先将原梯形图上载到电脑中保存好。然后在监控状态下查找需要改动的相关M继电器位置等做好记录。反复查找几次，确认没有与原设计重复使用的，再将梯形图中所有X21用M41替换;所有X23用M43替换;所有Y20用M20替换;所有Y21用M21替换。以及（遥控器）所有左右输入X25用M25;X27用M27替换后，再进行其它梯形图的改动。

（2）对于备用按钮的检查要细心阅读机床说明书，并在梯形图中反复查找几次，确认没有其它的用途时才能改动。并且要如图5所示加上一个没使用的K参数位，以便能快速转换。

（3）改动前切记要备份原图，改动后要编写新的操作说明和备份梯形图，附加到原操作指导书中。