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可编程序控制器在淬火机床上的应用

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可编程序控制器在淬火机床上的应用

发布日期:2015-03-18 08:54 来源:http://www.tmrxzy.com 点击:

   可编程序控制器(PLC)是专为工业环境下应用而设计的工业计算机, 由控制器、存储器、输入?输出接口等组成。能够完成各种逻辑运算、顺序控制、定时、计数、步控和算术操作以 及在线监控等功能。同时, 还具有数字量或模拟量输入输出控制的能力。采用面向用户的梯形图或 SFC 语言, 编程简单, 易于修改和使用。特别是 PLC 除具有逻辑指令外,还具有较强的功能指令, 正确地使用这些指令, 可以得到事半功倍的效果。PLC 以其较高的可靠性, 能经受恶劣环境的考验并具有控制灵活、使用方便等优越性, 在工业控制领域获得广泛地应用。是改造老设备, 提高设备可靠性和自动化水平的有效手段, 它与机器人、CAD?CAM 被称为工业生产自动化的三大支柱。

   近年来, 我厂在老设备改造和专机制造等方面广泛地采用 PLC 技术, 成功地应用PLC 改造、制造柴油机机体加工线、气缸盖加工线、齿轮室加工线、总装自动线、仿形车床等近二百台新老加工设备。在此基础上, 今年我们又将 PLC 技术应用于热处理设备高频淬火机床的改造, 成功地应用了 PLC 的功能指令。一改传统的设计方法, 进一步优化程序设计, 节省了 PLC 的输入点, 简化了操作,缩短了设计和改造周期, 提高了机床的控制精度和可靠性。取得了投资少, 见效快的好效果。

   热处理车间原有的四台感应淬火机床,均为采用继电器控制系统的通用淬火机床。工件加热和冷却的时间由时间继电器控制,控制性能差, 一是时间控制不准确, 误差大。同时由于时间继电器动作频繁, 故障率高, 经常损坏, 不仅影响了生产, 而且每年耗费大量的维修费用。二是由于可靠性差, 工艺参数不稳定, 制约了零件热处理质量的提高。经过现场调研、分析、论证, 我们决定采用抗干扰能力高、功能强的三菱产品 FX2系列 PLC 对淬火机床的电控系统进行改造。首先我们深入现场, 分析机床的动作特点和工作原理, 拟定以下改造方案:

   (1)采用 PLC 内部时钟定时器控制加热和冷却时间, 稳定工艺参数, 以提高控制精度和可靠性。

   (2)应用状态图编程。由于该机床是一种通用淬火机床, 它不仅具有手动、调整和半自动三种工作方式, 同时具有多种工作种类选择功能, 具有轴类一次加热分段淬火; 轴类连续加热分段淬火、连续淬火; 齿轮整体加热落下式淬火; 正向或反向工作等多种半自动循环。动作循环种类多, 内部互锁, 联动关系复杂。若采用梯形图指令按原机床继电器控制的逻辑编程, 程序复杂, 阅读分析程序困难,不便于维修和调试。为解决这一问题, 我们在吃透机床工作原理的基础上, 根据机床的工艺 特 点, 大 胆 采 用 PLC 的 功 能 指 令(FUN 60)用状态转移图编程。按工作种类重新设计程序, 将不同的工作方式和循环分别单独编程。对于每个循环过程来说, 只需按状态转移条件, 考虑一个状态的动作, 而不必考虑与其他状态的互锁关系。各个循环的通用功能部分用初始化程序共享, 这样节省了大量内存, 简化了编程, 阅读分析程序简单明了。
   (3)应用数据传送等功能指令, 实现工艺参数自动传送和设置。根据热处理工艺特点,不同种类的工件或同一工件的不同部位, 热处理的工艺参数各不相同。一台淬火机床需要处理多种不同零件, 每更换一种工件就需要重新设定工艺参数。原机床采用三个时间继电器设定时间,改变工艺参数可在操作面板上随时调节三个时间继电器, 选定延时时间。采用 PLC 改造后, 为稳定工艺参数, 准确控制延时时间,采用 PLC 内部定时器。通常程序中只能设定一种时间常数, 要改变工艺参数, 按常规有两种方法:一是使用硬件功能, 用多档位转换开关选择工艺参数, 一个开关位置对应一个 PLC 输入点, 需要增加扩展模块等硬件投入, 增加改造投资, 同时多个档位选择, 转换位置不便区分, 使用操作不便,经济上也划不来; 二是用编程器来设定工艺参数。由于工件品种较多, 参数改变频繁, 每次更换工件, 需要操作者用编程器读出程序, 一一修改时间参数值。若操作不当容易造成程序丢失, 费时费力, 给操作者带来很大麻烦。通过

   上述分析可知, 采用以上两种手段改变工艺参数不便实现。我们尝试在 PLC 软件上做文章, 充分利用 PLC 为用户提供的丰富的功能指令, 应用 PLC(FUN 12) 数据传送指令, 十分方便地解决了工作过程中改变工艺参数的难题。例如, 我们需加工处理10种工件, 需要设定10组不同的工艺参数 (每组三个时间值)。为此可在机床操作面板上安装一只四位8421BCD 码拨码开关, 分别接在 PLC 的四个输入点。在初始化程序里编写译码程序, 使用 PLC(FUN 12)数据传送指令, 将十组不同的工艺参数分别送给 T10、T20、T30三个定时器的时间常数寄存器, 实现了从(0000~1001)十类热处理工艺参数的自动设置。

相关标签:复底钎焊机

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