自动油压粉碎机的改造

广东省技师学院 刘 岚

广州白云区某机械设备加工企业有一台上个世纪八十年代从国外引进一台自动油压粉碎机，由于设备使用时间久远，故障频发，经常会因故障而影响生产，厂家委托对这台设备进行改造升级。企业对升级改造提出了以下要求：

（1）于保管不善，设备原来技术图纸已经没有了，首先恢复电气原理图。

（2）升级改造后设备可靠性要高，并增加一些指示功能。

（3）对设备改动要尽可能的小，改造周期要短。

首先我来到企业的操作区，找到操作这台机床的操作人员，了解这台机床的相关情况。自动油压粉碎机一共有二台电动机，一台油泵电动机，一台主轴加工电动机。机床加工设备前要对所有可动部件进行充分润滑，必须先起动油泵电动机。在油泵电动机起动15s后，此时自动油压粉碎机液压系统压力继电器SP动作（压力达到标准），此时可以手动操作起动主轴电动机，主轴电动机起动后，闪烁的绿色指示灯应熄灭。另外由于主轴电动机的功率比较大，起动时负载轻，故采用Y-△减压起动方式。自动油压粉碎机停止工作时，必须先停止主轴电动机，15s后，停止油泵电动机。在运行过程中，不论哪一台电动机过载则所有电动机停止动作。针对操作人员描述，我将电气原理图还原成如图1所示。这样厂家所提出的要求1满足。

图1 还原后的电气原理图

针对厂家所提出的第2个要求，由于设备是对原材料时行粉碎加工的，现场环境比较差，采用原来继电控制可能达不到设备稳定性的要求，针对这种情况我打算用PLC来实现升级改造自动油压粉碎机。PLC具有稳定性好，抗干扰能力强等优点。同时也便于一些指示功能的增加。比方说起动油泵电动机15s后，如机床液压系统压力继电器SP动作（压力达到标准），用闪烁的绿色指示灯，亮0.5s，灭0.5s周期提示操作者，可手动操作起动主轴电动机，主轴电动机起动后，闪烁的绿色指示灯应熄灭。油泵电动机起动15s后，如压力继电器SP不动作，40s后油泵电动机停车锁死，并用红色指示灯以亮0.5s，灭0.5s周期闪烁，指示液压系统有故障需要维修。在运行过程中，不论哪一台电动机过载则所有电动机停止动作，并用红色指示灯以亮0.5s，灭0.5s周期闪烁，指示系统有故障需要维修。系统故障维修结束，设置机床重新起动开关，使闪烁的红色指示灯熄灭，同时系统维修后的机床可重新起动。改造升级后I/O分配表如表1所示：电气原理图如图2所示，对应程序指令表如表2所示。

表1 PLC的I/O现场元件信号对照表

表2 控制程序指令表

图2 改造后电气原理图

厂家提出的第3个要求，对设备改动要尽可能的小，改造周期要短。对于这次设备的改造升级，我只是将原来设备的控制线路替换装有程序PLC控制器，所有元器件仍然用原来的设备上已有的型号，只不过把原来旧的换成了新的。原来线路的主电路不要做任何的修改，直接使用；将控制线路当中出现的按钮、开关等信号，无论其出现多少次，使用的是常开触点还是常闭触点，只和一个PLC的输入点进行连接。油泵启动按钮与PLC的输入点X10连接；主轴启动按钮与PLC输入点X11连接；压力继电器按钮按钮与PLC的输入点X12连接；停止按钮与PLC输入点X13连接；由于过载要求不论哪一台电动机过载则所有电动机停止动作，所以我们选择二个热继电器的常开并联连接PLC的X15点，热继电器在原来电力拖动控制当中提供保护采用热继电器的常闭触点串联在保护电路当中，而这二个热继电器具有同一功能都是让所有的电动机停止转动，所以我们采用二个热继电路的常开触点并联的方式连接到电路当中去，当任一热继电器过载时，通过程序的运算让所有的设备停下来。控制油泵启动的接触器与PLC的输出点Y10连接，还增加一些指示灯与PLC输出点连接，通过程序来实现在厂家所提出指示要求。和原来的设备相比较，我只是增加了一个PLC，其余元件仍然沿用原来的规格型号，这样对设备改动非常的小。PLC的输入输出点从X10，Y10开始原因为，这个PLC为原来使用过的，为了节省成本，又再次将它从库房拿出来使用。

按图2所示电气原理图完成对设备的接线，将表2所示程序指令表下载到PLC当中去，清理好现场。和操作人员一起现场调试，有什么问题马上解决，最终形成最后的版本提交给厂家，所用时间为1天半，满足了厂家提出改造周期短的这一目标。

经过一段时间运行，运行情况良好，改造升级后的设备加工的产品也符合检测标准，改造的目的达到了。