基于PLC的液压动力滑台控制系统改进设计

刘海东， 李琴

（攀枝花学院 机械工程学院，四川 攀枝花 617000）

0 引言

液压动力滑台作为组合机床的通用部件，在组合机床中得到了广泛应用，配置相应的动力头、主轴箱及刀具等可以对工件完成各种孔、端面等的加工。传统的控制系统中使用大量的中间继电器、接触器，控制触点多、故障率高、可靠性差、维修不方便等缺点［1］，为了提高机床控制系统的可靠性，降低其故障率，提高加工效益，很多企业对其进行了改造。本文以“液压动力滑台二次工作进给控制系统”为例，采用三菱FX2N系列的PLC对其进行了改造，实现了控制要求。

1 动力滑台液压系统以及工作原理分析

1.1 液压系统

二次工作进给的液压系统和控制电路分别如图1、图2所示，实现的工作循环是：快进→一次工进→二次工进→快退→原位停止。

工作循环如图3所示，电磁铁动作顺序如表1。

表1 动力滑台电磁铁动作顺序表

1.2 工作原理分析

以下简单介绍动力滑台的工作循环［2］：

1）滑台原位停止：压下行程开关 SQ1，两触头 SQ1=“1”=“0”，电磁铁 YA1、YA2、YA3、YA4 均为断电状态，滑台原位停止。

2）滑台快进：把转换开关SA1扳到“1”位置，按下启动按钮SB1，KA1得电自锁，继而电磁铁YA1、YA3得电，电磁阀1HF、2HF推向右，滑台快进。

3）滑台一工进：滑台挡铁压下行程开关SQ3，KA2得电自锁，电磁铁YA3断电，2HF复位，液压油经节流阀1L流入油箱，滑台一次工进。

4）滑台二工进：滑台挡铁压下行程开关SQ4，KA3得电自锁；电磁铁YA4得电，3HF推向左，液压油经节流阀1L，2L流入油箱，滑台二次工进，二次工进速度由两个节流调速阀调整，比一次工进速度慢。

5）滑台快退：滑台挡铁压下行程开关SQ5，KA4得电，电磁铁 YA2 得电，YA1、YA4 断电，1HF 推向左，滑台快退。退到原位时，压下SQ1、YA2断电，滑台停止。

2 PLC改进设计

2.1 PLC选型

根据被控对象的输入信号和输出信号的总点数，并考虑到今后调整和扩充，一般应预留15%～20%的备用量。因为该液压滑台需输入点8个，输出点4个，选用日本三菱公司的FX2N-32MR型号的PLC，该机型有16个输入点和16个输出点，满足该滑台的控制要求。

2.2 系统硬件设计

控制电路图2中，转换开关SA有两种状态，用来切换自动和点动两种工作方式，当SA位于1时，滑台处于自动工作状态；SA位于2时，滑台处于点动状态。为了区别，在I/O分配表中用SA1-1和SA1-2分别表示图中的1、2两个位置。

I/O口的分配情况如表2所示，PLC输入输出外部接线图如图4。

控制电路中的继电器 KA1、KA2、KA3、KA4，在PLC中分配辅助继电器，分别对应 M100、M101、M103、M107。

表2 I/O分配表

2.3 PLC 软件设计［3］

根据动力滑台二次工作进给的控制要求以及I/O点的分配情况，采用三菱编程软件GX Developer进行编程，所得梯形图程序如图5所示。

3 结语

本文对液压动力滑台二次工作进给的继电器-接触器控制系统进行了PLC改进设计，改进后的控制系统既克服了传统的硬件控制系统可靠性低、程序更改难等缺点，又具有运行稳定、抗干扰能力强、维护方便、程序更改容易等特点；进而提高了生产效率，降低了企业的运营成本。

［1］ 李泽蓉，李琴.液压动力滑台的PLC控制系统改造［J］.机械工程与自动化，2012（3）：129-130.

［2］ 陈远龄.机床电气自动控制［M］.重庆：重庆大学出版社，2007.

［3］ 周恩涛.可编程控制器原理及其在液压系统中的应用［M］.北京∶机械工业出版社，2003.