西门子信阳PLC模块总代理

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目前数控技术的应用急需大量的人才。数控应用人才是一种介于工程师和高级技术工人之间的人才，他们的培养需要一种全新的教育体制，他们既应具备相应的理论知识，更应具备熟练的编程和操作及维修技能。根据目前的情况，创办数控技术高等职业教育是解决问题的较佳途径。这样，通过“批量”的培养规模，以数控培训基地为依托，加大实践环节的教学，进行系统化的数控应用技术教育，可以大大改善目前国内数控应用人才缺乏的局面。
        企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以较低价格、较好的质量、较短的时间去满足市场需求的不断变化。而普通机床已不适应多品种、小批量生产要求，数控机床则综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术，较适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。当变更加工对象时只需要换零件加工程序，*对机床作任何调整，因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求。
         数控机床在机械加工行业中的应用越来越广泛。数控机床的发展，一方面是全功能、高性能；另一方面是简单实用的经济型数控机床，具有自动加工的基本功能，操作维修方便。经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统，功率步进电机为驱动元件，无检测反馈机构，系统的定位精度一般可达±0.01至0.02mm，已能满足C620车床改造后加工零件的精度要求。
        普通车床经过多次大修后，其零部件相互连接尺寸变化较大，主要传动零件几经更换和调整，故障率仍然较高，采用传统的修理方案很难达到大修验收标准，而且费用较高。因此合理选择数控系统是改造得以成功的主要环节。数控机床的改造目的是要求机床稳定可靠，以尽可能低的故障率运转。普通车床应用微机控制系统进行改造，可以提高工艺水平和产品质量，减轻操作者的劳动强度。现将应用微机控制系统对C616-1车床改造过程做一总结分析。

1　微机控制系统的选择
       目前市场上数控系统的类型比较多，选择前首先应对拟改造的数控机床自身功能有一个充分的了解，可依据价格合理、技术先进、服务方便的原则选择数控系统。在经济能力许可的情况下，尽量选用**产品。此类数控系统，零件筛选严格，制造工艺规范可靠、出现的因电器元件故障或提前失效引起的设备故障，有较好的预防作用。而且注重数控系统的功能选择。不应单纯追求数控系统的高性能指标，这对于实现较高的性能价格比非常重要。数控系统所具有的功能要与准备改造的数控机床所能达到功能相匹配，尽量减少过剩的数控功能。因为数控系统功能过剩，一方面浪费资金，另一方面还可能潜伏下由于数控系统复杂程度的增加而带来的故障率升高的隐患。
        因此根据被改造机床的结构、性能及被加工零件精度选择了机床微机控制系统。即GWK/AT-Ⅱ型数控系统，系统配备了110BF03、160BF5C功率步进电机。控制电脑采用高速微机处理器，半导体存储器，并行接口电路。驱动部分采用晶体管PWM驱动线路，整个系统属于开环控制，结构简单驱动力大，价格低，抗干扰性能强，质量稳定可靠，安装调试方便。特别是师教编程功能直接面向操作者，很适合中、小批生产。

2　机械部分的改造
         为了充分发挥GWK/AT-Ⅱ数控系统的技术性能，保证改造后的车床在系统控制下重复定位精度，微机进给无爬行，使用寿命长、外型美观，机械部分作了如下改动。
(1)床身
        为了使改造后的机床有较高的开动率和精度保持性，除尽可能地减少电器和机械故障的同时，应充分考虑机床零件、部件的耐磨性，尤其是机床导轨的耐磨性。
        当前国内外数控机床的床身等大件多采用普通铸铁。而导轨则采用淬硬的合金钢材料，其耐磨性比普通铸铁导轨高5至10倍。据此，在改造中利用旧床身，采用GCR15轴承钢淬硬到HRC56-62制成导轨，用螺钉和粘剂固定在铸铁床身上。
粘接前的导轨工作表面采用磨削加工，表面粗糙度Ra0.8mm，以提高粘接强度。
(2)主轴变速箱
        选用GWK/AT-Ⅱ数控系统。主运动方式和传统机床一样都要求有十分宽广的变速范围来保加工时选择合理的切速，从而获得较高的生产率和表面质量。根据原主轴箱变速的具体情况，有效地利用数控系统中提供的以编码方式输入的16种主轴变速功能S只将I轴上56和51及Ⅱ轴上的34和39两个双联齿轮一分为二，在56和51上各装DLM3—10远程控制电磁离合器，以达到在不停机的情况下，按系统S功能发出的变速指令完成两种调速，其它速度组的调整可利用系统中停车待起动指令采用原手动机械变速来完成。改装部分的传动见图。
(3)拖板
        拖板是GWK/AT-Ⅱ数控系统直接控制的对象，不论是点位控制还是连续控制，对被加工零件的最后坐标精度将受拖板运动精度、灵敏度和稳定性的影响。对于应用步进电机作拖动元件的开环系统尤其是这样。因为数控系统发出的指令仅使拖板运动而没有位置检测和信号反馈，故实际移动值和系统指令值如果有差别就会造成加工误差。因此，除了拖板及其配件精度要求较高外，还应采取以下措施来满足传动精度和灵敏度要求。①在传动装置的布局上采用减速齿轮箱来提高传动扭矩和传动精度(分辨率为0.01mm)。传动比计算公式为：

         采用GWK/AT-Ⅱ数控系统控制。拆除原拖板箱，利用此位置安装新拖板箱，新拖板箱除固定滚珠丝杠的螺母外，并在内部设存储油箱和手压泵，用于润滑丝杠副。挂轮箱、走箱拆除，在此两个位置分别装控制螺纹加工的主轴脉冲编码器和拖板轴向伺服元件功率步进电机及减速箱。使改造后的机床外型美观、合理。改造后机床的启动、停机均由数控系统完成，故拆除原机床操纵杆，变向杠、立轴等杠杆零件

MZ2015自动磨床是轴承行业广泛使用的加工设备，用于轴承套圈内圆磨削，由于该机床的早期电气系统采用的是继电器─接触器控制和由二极管组成的矩阵顺序控制线路，电气元件较多，且可靠性差，电气故障频繁。故采用FXon-60MR PLC对其控制系统进行了改造。

1、系统的硬件设计

任何一种继电器系统都有三个部分组成，即输入部分，逻辑部分和输出部分。系统输入部分由所有行程开关、仪表触点、方式选择开关、控制按钮等组成。逻辑部分是指由各种继电器及其触点组成的实现一定逻辑功能的控制线路，输出部分包括电磁阀线圈，指示灯和接通各种负载的接触器线圈。在控制系统中使用PLC 就是代替继电器控制系统中的逻辑线路部分。原MZ2015磨床的电气系统，所有行程开关(SQ1～SQ17),选择开关(SA3),仪表触点 (KA1～KA4),控制按钮(SB2,SB5)等为系统的输入信号；而电磁阀线圈(YV1～YV13),指示灯，充磁信号等为系统的输出信号。系统的硬件构成如图1所示，为了节省输出点数，各电磁阀的状态指示灯并联在其线圈两端；系统的调整操作采用由PLC的Y1和Y2输出调整信号在外部经相应开关控制。同时为了保护PLC输出继电器，在电磁阀两端各并联一只二极管，防止在电感性负载断开时产生很高的感应电动势或浪涌电流对PLC输出点及内部电源的冲击，二极管的额定电流通常选为1A，额定电压大于电源电压的3倍

目前安庆石化热电厂发电所需的燃料－－煤主要由铁路和水路两条线供应。其输煤系统的铁路部分已采用PLC控制，系统设有自动和手动操作方式。而水路部分仍采用常规的继电器逻辑控制，只能通过操作台按钮进行操作。此设备陈旧，继电器数量多，动作频繁，触点易损坏故障率高，并且只能采用现场手动控制方式，控制室与现场之间需电话联系，整个系统分段启停，自动化程度低，不利于事故处理，严重影响着生产的正常运行。

为实现输煤系统的安全、稳定运行，对电厂输煤控制系统的水路部分进行了改造，以工控机为人机接口，采用PLC程序控制系统，取消原有的操作台按钮操作、继电器联锁及简易模拟盘显示的控制方式，整个操作过程绘制成动态流程图画面，通过工控机进行监视与

操作。

2 系统结构

2．1 控制范围

控制范围为自江边煤运码头经皮带机运送至煤场或煤仓层的整个工作过程的设备。控制系统的改造包括煤码头装卸监控联锁系统(见图1)和厂内输煤联锁系统（见图示）两部分，联锁关系实际上是逆煤流方向产生的，即只有后者启动并进入正常运行状态，前者才能启动。厂内输煤系统中的皮带机为双带，分别形成了甲、乙两路两种单系统独立运行方式和两种独立交叉运行方式