1. 了解LOGO!
開始設計HT200B型回轉工作台,是在2009年(nian)。那(na)時(shi)候(hou)我(wo)們(men)廠(chang)技(ji)術(shu)部(bu)決(jue)定(ding)自(zi)主(zhu)開(kai)發(fa)新(xin)型(xing)回(hui)轉(zhuan)工(gong)作(zuo)台(tai),用(yong)以(yi)配(pei)合(he)落(luo)地(di)式(shi)鏜(tang)銑(xi)床(chuang)等(deng)主(zhu)機(ji)以(yi)進(jin)行(xing)加(jia)工(gong)。該(gai)台(tai)新(xin)型(xing)回(hui)轉(zhuan)工(gong)作(zuo)台(tai)要(yao)求(qiu)液(ye)壓(ya)機(ji)構(gou)具(ju)備(bei)自(zi)動(dong)夾(jia)緊(jin)功(gong)能(neng),靜(jing)壓(ya)機(ji)構(gou)及(ji)潤(run)滑(hua)控(kong)製(zhi)也(ye)需(xu)與(yu)之(zhi)匹(pi)配(pei)相(xiang)關(guan)聯(lian)的(de)動(dong)作(zuo),同(tong)時(shi)各(ge)部(bu)分(fen)操(cao)縱(zong)有(you)較(jiao)多(duo)邏(luo)輯(ji)時(shi)序(xu)及(ji)限(xian)製(zhi)要(yao)求(qiu),而(er)在(zai)機(ji)床(chuang)操(cao)作(zuo)上(shang)要(yao)求(qiu)盡(jin)量(liang)簡(jian)單(dan)易(yi)用(yong)。因(yin)此(ci),采(cai)用(yong)小(xiao)型(xing)PLC進行邏輯控製,以滿足機床的各項性能要求成為最佳的選擇。我廠的出口型搖臂鑽床當時已經采用了西門子的LOGO!進行邏輯控製,通過大量產品運行調試的結果可以看到,LOGO!其控製性能始終非常優良,工作穩定性亦值得信賴,這些優點在後期產品反饋信息中也得到了印證,可以說 LOGO!為我們的產品提供了有力的技術保障,同時也創造了可觀的經濟效益和市場品牌影響力。因此,我著重考慮采用LOGO!對新型回轉工作台進行控製。
2. 選擇LOGO!
通過對多種品牌PLC的分析與篩選,最終決定選擇LOGO!作為產品的控製單元。首先,LOGO!優越於其它品牌PLC的寬範圍輸入電壓特點極大方便了產品的設計,同時保證了機床運行的可靠性;其次,LOGO!精簡小巧的體積占用空間小,而且其擴展模塊無需連接電纜而與主模塊可直插相連,既方便又節省空間;另外,其簡便的編程調試、可靠的控製性能及便捷的程序存儲模塊為產品設計及今後量產提供了有力的保障。綜合多方考慮,最終確定LOGO!成為不二的選擇。
3. 應用LOGO!
(1) 應用簡述
采用LOGO!控製的新型回轉工作台,其多為配合落地式鏜銑床等粗加工、重切削型機床使用,用以裝卡、承載待加工零件等。在控製上,其應實現的功能包括進給軸切換、進給軸點動和自動進給、液壓機構和潤滑機構的邏輯控製以及相關的關聯互鎖、延時控製等功能。經過多台產品的多次調試與檢驗,證明LOGO!可以良好地實現所有預設功能,並可以穩定運行,取得的效果非常出色。
(2) 工藝流程介紹
LOGO!在該HT200B型回轉工作台中的控製流程可以用如下圖1清晰地予以表示:

圖1 HT200B型回轉工作台控製流程圖
(3) 係統硬件配置
采用LOGO!控製的HT200B型回轉工作台,電氣上主要由操作單元(如控製盒按鈕、機械操作拉杆開關等)、控製單元(如LOGO!)、驅動單元(如接觸器、繼電器等)、執行單元(如電動機、電磁閥等)以及反饋單元(如限位開關等)組成。
操作單位采用手持式移動操作盒,其上的各個按鈕、旋鈕配合機械拉杆到位開關共同使用,作為機床控製器的部分輸入信號參與控製。控製單元為一個基本模塊LOGO!230RCO和一個擴展模塊LOGO!DM8 230R,其12個輸入點和8個輸出點全部參與控製。驅動單元分為兩部分:一部分驅動進給電機(5.5kW)和油泵電機(1.5kW),均采用西門子3TS係列接觸器進行控製;另一部分驅動兩組電磁閥和六部指示燈,均采用西門子3TH係列中間繼電器進行控製。執行單元已如上所述,為兩個電動機、兩組電磁閥和六部指示燈。反饋單元由各部行程限位開關和各部液壓檢測開關組成,亦作為機床控製器的部分輸入信號參與控製。
HT200B型回轉工作台的電氣控製櫃內部電盤硬件布局結構如下圖2 所示:

圖2 HT200B型回轉工作台控製櫃內部電盤圖
(4) 軟件開發
HT200B型回轉工作台的PLC輸入輸出信號分配如下表1所示:
表格1,HT200B型回轉工作台輸入輸出信號表
Fig1,The I/O signal of HT200B operating platform
|
I1 (230RCO) |
機床啟動 |
|
I2 (230RCO) |
正向點動運行 |
|
I3 (230RCO) |
反向點動運行 |
|
I4 (230RCO) |
油泵停止 |
|
I5 (230RCO) |
正向機動進給 |
|
I6 (230RCO) |
反向機動進給 |
|
I7 (230RCO) |
分配工作台 |
|
I8 (230RCO) |
分配滑座 |
|
I9(DM8 230R/I1) |
工作台/滑座切換信號 |
|
I10 (DM8 230R/I2) |
滑座液壓信號 |
|
I11 (DM8 230R/I3) |
光學照明 |
|
I12 (DM8 230R/I4) |
粗尺照明 |
|
Q1 (230RCO) |
進給電機正向運行 |
|
Q2 (230RCO) |
進給電機反向運行 |
|
Q3 (230RCO) |
油泵電機運行 |
|
Q4 (230RCO) |
光學照明輸出 |
|
Q5(DM8 230R/Q1) |
工作台運動分配 |
|
Q6(DM8 230R/Q2) |
滑座運動分配 |
|
Q7(DM8 230R/Q3) |
粗尺照明輸出 |
|
Q8(DM8 230R/Q4) |
運動指示燈輸出 |
HT200B型回轉工作台的LOGO!程序,主體程序基本可以分為三部分:即進給電機的運動控製,各進給軸的運動分配,油泵運行控製三個部分。
圖3為進給電機運動控製部分的梯形圖程序段。進給電機的運行受到進給軸選擇、機械拉杆結合位置、液壓信號、運行延時、正方向選擇等多個條件的製約。以滑座正向運行為例:首先需要將手持盒旋鈕SA2分配至滑座(I7為斷,I8為通),然後將機械拉杆分配至滑座結合位置(I9為斷),待到滑座液壓信號觸發(I10為通)和電機運行延時觸發(T001為通,T008為通)時,按下正向運行按鈕(此時應當M1為通,M5為通,M6為斷),則此時滑座進行正向運行(即M7通,M9斷,Q1通,Q2斷)。

圖3 進給電機運動控製
圖4為wei進jin給gei軸zhou運yun動dong分fen配pei的de梯ti形xing圖tu程cheng序xu段duan。各ge軸zhou的de運yun動dong分fen配pei受shou到dao手shou持chi盒he操cao作zuo和he機ji械xie拉la杆gan結jie合he的de共gong同tong影ying響xiang。如ru要yao分fen配pei工gong作zuo台tai運yun動dong,則ze需xu要yao手shou持chi盒he旋xuan鈕niuSA2分配至工作台(I7為通,I8為斷),機械拉杆分配至工作台結合位置(I9為通)同時油泵運行(M3為通)時方可執行(Q5為通)。

圖4 進給軸運動分配
圖5為油泵運行控製的梯形圖程序段。油泵的控製受到運動分配、液壓信號等多重條件的影響,其核心功能是保證機床在任何動作狀態下,都可以實現油泵的自動啟動運行。

圖5 油泵運行分配
(5)使用LOGO! 的體會
在使用LOGO!進行程序設計以及現場調試過程中,LOGO!jianbianyiyongdebianchengfangshirangwofeichangmanyi,zhejidadijiangdilewozaichanpinkaifaguochengzhongdegongzuoqiangdu,bianzhichengxudedexinyingshouyijitiaoshishidefangbiankuaijielingwoduichanpindexingnengchongmanxinxin。woduiLOGO!這款PLC的描述可以用“小巧實用且功能強大,簡易快捷且性能穩定”來形容。
從實用性的角度出發,個人建議LOGO!這款PLC可以考慮增加I/O點信號指示燈,如果LOGO!可以顯示各信號點的狀態,將進一步方便電氣維修人員的調試工作。
作者簡介:
劉洋(1983年),男,遼寧沈陽,本科,助理工程師,沈陽機床股份有限公司中捷鑽鏜床廠技術部電氣設計室

