关于立式加工中心增装门机连锁的设计与安装

徐胜 孙岩 张宏昆

摘 要：随着装备制造业的不断发展，对设备安全性的要求也在不断提高。但由于企业考虑到设备的经济效益，有很多设备仍然不具有安全门锁功能。本文笔者详细的讲解了针对企业内SIEMENS 802D SL系统设备的立式加工中心，通过加装安全门锁开关，在此基础上對系统PLC编程，最终实现并满足了对设备安全防护需求，对员工作业的安全防护起到了至关重要的作用。

关键词：装备制造；安全门锁开关；SIMENSE 802D SL系统；PLC编程；安全防护

中图分类号： TG519.1 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）21-157-2

1 问题的提出

洛阳一拖车桥有限公司内有19台自制SIEMENS 802D SL系统立式加工中心，由于在设备设计和制造时，对设备安全运行认知不深，因此没有加装门机连锁。为确保员工的安全作业，第一拖拉机集团有限公司要求各分厂单位对无门锁的加工中心，在满足设备基本运行功能的基础上加装门机连锁。

对设备加装门机连锁后，在保障员工安全作业的同时，要求满足以下三个基本功能：

①在程序自动状态（AUTO）运行时，要求机床防护门不能打开。如果打开，机床将会自动报警，且程序运行直接停止运行。

②设备在MDI（编辑）/JOG（手动）状态下运行时，需要对夹具进行调试或测量零件时，机床防护门后，主轴运行应该有安全限速最高为1000r/min。

③设备运行时，当发现设备出现问题或者需要开门检查时，可按复位、急停等应急键将门锁打开，检查设备状态。

2 硬件改造

基于对设备门机连锁提出的功能要求，在硬件上我们采用了欧姆龙D4NL门锁开关。D4NL门开关的内部结构有4个常闭点，1个常开点，电磁线圈和指示灯（内部接线见图1）。

考虑到设计的简便性和实用性，在此使用一个常闭点和电磁线圈，即实现门开关的通断和吸合功能。因此，将常闭点作为输入信号接入系统内，设备中间继电器作为系统输出控制，门开关电磁线圈作为

中继控制输出（。

3 软件实现

根据门锁开关的接线方式，为满足设备运行的基本功能，对系统内PLC中内容进行编程。在不断的修改和调试后，确定以下编程内容：（如图3）

Network 3语句中M21.0与M21.1为PLC内部继电器，Q3.2为输出继电器的电磁线圈（KA），即控制门开关线圈。在AUTO（自动）运行状态下，启动NCSTART（循环启动），继电器Q3.2输出，中间继电器吸合，门开关线圈得电吸合，门开关上锁。

Network 4语句是在NCSTOP（暂停、停止）/EMG（急停）/RESET（复位）/M30（程序运行停止）的状态时，内部继电器M21.1接收信号，作用在图2中程序时，电磁线圈输出断开，门锁开关断开。

Network 5语句当设备防护门打开时，在MDI（编辑） 与JOG（手动）运行状态下，主轴限速运行。具体限速值可以根据实际要求进行设定。（如图6）

Network 6语句在自动运行（AUTO）状态下，如果门开关突然断开时，X/Y/Z/SP等各轴进给运行将立即停止运行，且系统将会自动发出用户700027报警。

4 使用时注意事项

在设备安装门机连锁后，员工在使用期间，会遇见因门机连锁而引发的设备故障，故障内容如表1：

在设备故障发生后，我们还可以通过对PLC编程内容的信号输入和输出通断的方法，来判断故障源。

参 考 文 献

[1] 郭向荣.基于CAXA实体设计的机床夹具标准件库构建[D].河北科技大学，2011.

[2] 王守鹏.基于NX的夹具设计系统的研究与开发[D].吉林大学，2013.