木材加工機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化改造順德區(qū)胡寶興職業(yè)技術(shù)學(xué)校林俊耀

本文通過一個(gè)設(shè)備改造實(shí)例，帶您了解使用PLC改造設(shè)備的過程。首先確定設(shè)備工作流程，根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定PLC輸入輸出分配表，然后確定總體控制用電。編寫好控制程序后，準(zhǔn)備好控制板，將程序下載到PLC中進(jìn)行調(diào)試，與原設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行比較，如果運(yùn)行相符，則轉(zhuǎn)換完成。

木材加工機(jī)械主要用于拉伸短材，可以大大提高木材利用率，減少木材資源浪費(fèi)，達(dá)到短材變長材的目的。由經(jīng)過處理的木材制成的板材表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，在后續(xù)加工過程中變形較小。原來，木材加工機(jī)器都是通過繼電器控制的，但由于木材加工現(xiàn)場環(huán)境較差，設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)故障，目前正在對原有的木材加工機(jī)器進(jìn)行改造，以減少故障。

改造工作完成后，我們首先通過觀察確定，原木材加工機(jī)械設(shè)備的整體工作流程如下：首先，您需要確定木材加工機(jī)工作臺(tái)的位置。僅當(dāng)位于原點(diǎn)位置時(shí)。另外，如果氣泵內(nèi)的氣壓符合要求，則依次啟動(dòng)加工電機(jī)、鋸切電機(jī)、油泵電機(jī)，按下啟動(dòng)按鈕，壓榨氣缸通電，對待加工木材進(jìn)行壓縮。當(dāng)通過壓力檢測開關(guān)時(shí)，確認(rèn)處于壓縮狀態(tài)，木材加工平臺(tái)向前移動(dòng)，當(dāng)閥門通電時(shí)，木材加工平臺(tái)開始向前移動(dòng)，在前進(jìn)過程中，鋸片向前移動(dòng). 驅(qū)動(dòng)。鋸切電機(jī)鋸切木材的尖端，然后加工電機(jī)將鋸切的木材加工到末端，鋸切完成后再對木材進(jìn)行加工。工作臺(tái)停止，松開氣缸通電，開始松開。當(dāng)擠料缸通電后，擠料缸開始擠料，擠出加工好的木材，當(dāng)擠料缸向前移動(dòng)，觸及擠料前限位開關(guān)時(shí)，擠料缸因斷電而自動(dòng)關(guān)閉。斷電，物料擠壓缸碰到前限位開關(guān)。木材加工工作臺(tái)回縮閥開始通電，木工工作臺(tái)回縮操作完成，木工工作臺(tái)后退，當(dāng)木工工作臺(tái)碰到后限位開關(guān)時(shí)，木工工作臺(tái)回縮閥失電停止，完成木材加工過程。

由于木材加工設(shè)備需要進(jìn)行新的改造和升級，必須將原來的繼電器控制改為PLC控制，并且必須將原來控制電路所能提供的所有保護(hù)納入改造后的設(shè)備中。需要增加調(diào)試功能和故障提示功能，并盡可能減少PLC輸入/輸出點(diǎn)數(shù)。

根據(jù)廠家的設(shè)計(jì)要求，初步確定轉(zhuǎn)換采用的控制核心為32點(diǎn)三菱PLC。外部I/O分配表如表1所示。

表格1

因?yàn)閺S家建議原來的繼電器控制應(yīng)包含所有保護(hù)功能，同時(shí)還要增加故障提示功能。發(fā)現(xiàn)繼電器控制提供現(xiàn)場保護(hù)、氣壓不足保護(hù)、欠壓保護(hù)、失壓保護(hù)、過載保護(hù)等。因此，我改變了電路圖，如下圖所示。原主電路不變，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB2時(shí)，接觸器KM0閉合并自鎖，接觸器KM0主觸點(diǎn)閉合，向控制核心PLC供電。當(dāng)發(fā)生欠壓時(shí)，接觸器KM0線圈失電，系統(tǒng)電源斷開。當(dāng)電源電壓消失時(shí)，接觸器KM0 的自鎖觸點(diǎn)可防止電壓損失。如果系統(tǒng)中氣壓不足，氣壓開關(guān)將啟動(dòng)。 SP打開，主接觸器KM0失電釋放，整個(gè)控制系統(tǒng)失電。如果系統(tǒng)出現(xiàn)特殊情況，直接按下急停按鈕SB0，接觸器KM0失電釋放，整個(gè)控制系統(tǒng)失電，設(shè)備停止工作。另外，還必須根據(jù)制造商的設(shè)計(jì)要求增加故障警告指示燈。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，我使用了一個(gè)由9V電池控制的指示燈，并使用了兩個(gè)開關(guān)來控制它。 QF 常開觸點(diǎn)當(dāng)電源開關(guān)QF 閉合時(shí)，常開觸點(diǎn)閉合，EL 指示燈亮，表示電源開關(guān)已閉合，按下啟動(dòng)按鈕SB2 時(shí)，交流接觸器KM0 動(dòng)作。斷電時(shí)，PLC工作正常，當(dāng)市電電壓撤去或市電電壓降至額定電壓的85%以下時(shí)接觸器線圈接觸時(shí)，接觸器失電或斷開，EL指示燈亮，表示發(fā)生故障。 I/O 減少只能通過鏈接程序和硬件并使用程序分析對其進(jìn)行分析來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)外部電氣線路圖和如下步驟，即可對整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，并經(jīng)設(shè)備操作人員現(xiàn)場操作后，確認(rèn)與原設(shè)備的運(yùn)行情況一致。我們還收到了制造商減少PLC I/O 的請求，因此我們使用軟件和硬件的組合來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在電氣圖中，我們設(shè)計(jì)了兩個(gè)控制按鈕。一個(gè)是手動(dòng)、自動(dòng)選擇開關(guān)SA1，一個(gè)是手動(dòng)操作按鈕SB3。開關(guān)SA1為旋鈕，一次只能處于一種操作狀態(tài)，當(dāng)SA1閉合時(shí)，表示選擇手動(dòng)操作，每按下一次操作按鈕SB3，就進(jìn)行一次操作。按一下SB3 操作按鈕將使平臺(tái)前進(jìn)，并在到達(dá)前進(jìn)位置時(shí)自動(dòng)斷開連接。第二次按下SB3控制按鈕，平臺(tái)將縮回，并在到達(dá)前進(jìn)位置時(shí)自動(dòng)斷開連接。到達(dá)縮回位置按SB3 操作按鈕3 次，到達(dá)前進(jìn)位置時(shí)自動(dòng)切割按材料，推材料時(shí)自動(dòng)切割按SB3 操作按鈕，材料到達(dá)時(shí)自動(dòng)切割前進(jìn)位置按按鈕4次松開材料，松開材料，自動(dòng)切割；按SB3操作按鈕5次，壓住材料，材料推到位后自動(dòng)切割。手動(dòng)加工時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)手動(dòng)/自動(dòng)選擇開關(guān)SA1，如果SA1處于切割狀態(tài)，則進(jìn)入自動(dòng)執(zhí)行程序，當(dāng)加工電機(jī)、鋸切電機(jī)、油泵電機(jī)全部啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行程序?qū)⒈惠斎搿Ｈ绻�有木頭，按下啟動(dòng)按鈕SB4，木頭就會(huì)按照指定的流程自動(dòng)移動(dòng)。

改裝木材加工機(jī)集機(jī)、電、液、氣于一體，實(shí)現(xiàn)木材加工工作臺(tái)的全自動(dòng)送料、壓緊、返回，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)木材加工。這不僅提高了木材加工的生產(chǎn)效率，也提高了木材加工的生產(chǎn)效率。木材加工產(chǎn)量。

作者簡介：林俊耀（1976—），男，本科，小學(xué)初中物理教師，從事電氣工程領(lǐng)域研究13年。

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