三菱PLC在C534J立式车床改造中的应用

天水星火机床有限责任公司设动处 马存福

由于机床的精度直接决定着产品的质量和效益；但多数企业的设备都比较陈旧，尤其电气控制系统由于多年使用，加上电气元件严重老化，从而严重影响机床动作的可靠性，但购买新设备投资较大，所以通过对机床改造，不但能解决上述问题，而且也减少企业投资费用。

因此开展该工程的研究和工程实施是十分必要的，并且具有深远的经济和社会效益。

1.改造效果

C534J电气控制系统要求通过PLC改造后，不但能达到机床的使用功能，而且其可靠性大大提高，因在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施，可在恶劣的工业环境中与强电一起工作，运行的稳定性、可靠性较高。

同时PLC内部具有的软元件，如定时器、计数器、辅助继电器等，利用它们来设计一些程序，可有效的提高系统的可靠性.安全性。

2.方案的选择与比较

本设计中有两个控制方案：

第一种方案是采用传统的继电器、接触器控制。

第二种是采用PLC控制，第一种方案比较复杂，维修量大，而且可靠性也差，而第二种方案正好解决了上一种方案的缺点，在软件实现时比较简单。

因此我采用第二种方案。

3.PLC的选择

目前随着PLC技术的发展，PLC的种类也越来越多，而且功能也日趋完善。

近年来，大量使用的世界品牌产品如西门子S7-200、S7-300、日本的欧姆龙PLC。日本的三菱以及国内厂家组装自行开发的产品等，已有上百个产品。

PLC的品种繁多，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等各有不同，适用的场合也各有侧重。

因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统技术经济指标有着重要意义。

4.PLC机型的统一性

对于同一个企业或同一种产品，尽量做到PLC的机型统一，这样有利于技术力量的培训和技术水平的提高。

模块的互换性好，便于采购和管理。外围设备可通用，资源可共享，易于联网通讯。

从上述几点要求，结合本机床的工作性能我们选用日本三菱PLC.

5.PLC的输入设备

开关量输入信号，在设计时，应尽量选用可靠性高的电气元件，电源为直流24V。

在布线时，PLC的交流线与直流线应分开走，开关量与模拟量的输入/输出线也要分开敷设，后者最好使用屏蔽线。PLC的开关量和模拟量输入信号，由于噪声.干扰.开关的误动作，模拟信号误差等因素的影响，会形成输入信号的错误，严重时会引起程序判断失误，造成误动作，所以应选择可靠性高的电路设计并在软件编程时采取措施来抑制错误信号，提高系统的可靠性。

6.PLC的输出电路

对于开关量输出来说，PLC的输出有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三中形式，具体选用哪中形式的输出应根据负载要求来决定，选择不当会降低系统的可靠性，严重时会导致系统不能正常工作。

如晶闸管输出只能用于交流负载，晶体管输出只能用于直流负载，此外PLC的输出端子带负载的能力是有限的，如果超过了规定的最大值，必须外接继电器或接触器，才能正常工作、PLC输出电流的额定值与负载性质有关的、额定负载电流还与温度有关，当工作环境温度高时，额定负载电流相应减小，如PLC输出驱动的负载为感性元件时，对于直流负载，通常是在线圈两端并联二极管，对于交流负载，是在负载两端并联阻容吸收电路，采取以上的保护措施是为了防止感性元件在输入或输出断开时，产生很高的感应电势或浪涌电流对PLC端子及内部电路的冲击，以保护PLC，提高可靠性.

7.结语

用PLC控制代替原有控制系统，可免去中间继电器、时间继电器，从而大大简化控制线路，其原有空气开关、接触器、继电器等型号陈旧，属于淘汰产品，购买不方便，故全部更新为目前性能可靠、体积小外观好看的通用性型号产品，另外原来机床的几个电动机中，过热保护均采用空气开关来保护；因继电器-接触器控制系统中限位开关的使用与PLC控制中的不一样，在原线路中其常开点，常闭点必须一一对应，而在PLC控制中其常开点.常闭点可灵活变更使用，也可用其一对触点通过编程可实现其全部功能。

同时用PLC控制代替原有控制系统，简化了控制线路，极大的减少了设备的故障点，从而使设备更便于维修，该设备自投入使用以来，运行状态良好，取得了明显的经济效益，改造取得了圆满的成功.其最大特点。

[1]王淑英,等.电气控制与PLC应用(第三版)[M].机械工业出版社,1994.

[2]读机床电路图,浙江大学工业电气自动化教研组,机械工业出版社,1975.

[3]路林吉,等.可编程控制器原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2002.

[4]钟肇新,范建东.可编程控制器原理及应用[M].长沙:华南理工大学出版社,2004,10.