維修電工技師論文二級(jí)

1、摘要自動(dòng)生產(chǎn)線的壓機(jī)搬遷后,作為獨(dú)立設(shè)備使用, 原有的控制電路,在設(shè)備搬遷后，已被改變，控制程序不能使用，必須根據(jù)搬遷后的設(shè)備控制電路，對(duì)控制程序重新編寫。根據(jù)PLC的硬件，結(jié)合實(shí)際需要，對(duì)輸入、輸出端口接線做適當(dāng)修改，并對(duì)壓機(jī)控制程序重新編寫，編寫后的PLC程序，更適合壓機(jī)的獨(dú)立運(yùn)行。壓機(jī)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)改造后，控制信號(hào)少，操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性高。生產(chǎn)中，支撐起安全柱后可以取、放工件，減少油泵停機(jī)、啟動(dòng)次數(shù)，節(jié)約時(shí)間，提高生產(chǎn)節(jié)拍，降低成本。關(guān)鍵詞： 液壓式壓機(jī)、控制程序、PLC、電氣改造前言由于汽車產(chǎn)品的不斷升級(jí)更新，為節(jié)約汽車新車型設(shè)備投入成本，在停產(chǎn)的自動(dòng)線設(shè)備上進(jìn)行改造，生產(chǎn)新車型。停產(chǎn)

2、的車型，在一定的時(shí)間內(nèi)，仍需要提供汽車配件。汽車門、蓋作為主要的汽車配件，停產(chǎn)后，生產(chǎn)設(shè)備（壓機(jī)、模具）搬遷到規(guī)劃區(qū)域，進(jìn)行配件生產(chǎn)。本文主要是對(duì)搬遷后的壓機(jī)設(shè)備，進(jìn)行電氣控制部分進(jìn)行改造。原壓機(jī)設(shè)備的控制程序復(fù)雜，外部信號(hào)條件多，搬遷的設(shè)備少，（原來(lái)PLC控制的設(shè)備有機(jī)器人、自動(dòng)涂膠機(jī)、電控夾具、皮帶傳動(dòng)，搬遷后PLC控制設(shè)備只有壓機(jī)），原來(lái)的程序已經(jīng)不能使用。必須對(duì)整個(gè)控制電路進(jìn)行改造、對(duì)控制程序重新編寫。設(shè)備搬遷安裝后，根據(jù)改造后的接線圖，結(jié)合工藝要求編寫PLC程序，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。1 壓機(jī)的工作介紹四柱立式液壓壓力機(jī)（簡(jiǎn)稱壓機(jī)）,型號(hào):H023-000060,液壓油泵電機(jī)45KW，輸

3、入電壓三相380V交流電。壓機(jī)工作時(shí)，滑塊運(yùn)動(dòng)，動(dòng)作如圖1所示，初始滑塊在上位觸碰SQ5開關(guān)，滑塊掛鉤解鎖后，滑塊從上位開始慢速下降，觸碰到SQ6開關(guān)后，滑塊速度轉(zhuǎn)換成快速下降，觸碰到SQ7開關(guān)時(shí)，滑塊速度又轉(zhuǎn)換成慢速下降，觸碰到SQ8開關(guān)時(shí)，滑塊工進(jìn)，壓機(jī)加壓；加壓完成后滑塊返回，先慢速上升，觸碰到SQ9時(shí)，滑塊速度轉(zhuǎn)換成快速上升，再觸碰到SQ6開關(guān)時(shí)，滑塊速度轉(zhuǎn)換成慢速上升，而后觸碰到SQ5開關(guān)，滑塊停止，滑塊掛鉤鎖緊。壓機(jī)一個(gè)工作循環(huán)完成。圖1 壓機(jī)滑塊動(dòng)作示意圖壓機(jī)滑塊的動(dòng)作速度與液壓閥的對(duì)應(yīng)關(guān)系，見表1。PLC控制程序，對(duì)液壓閥的電磁線圈進(jìn)行控制。表1 滑塊動(dòng)作與壓機(jī)液壓閥的對(duì)應(yīng)關(guān)系

4、表線圈編號(hào)Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12滑塊解鎖×××××××××××慢速向下×××××快速向下××××慢速向下×××××慢速工進(jìn)×××××停止加壓×××××壓力釋放×××××

5、×××慢速向上×××××××××快速向上××××××××××慢速向上×××××××××滑塊鎖緊×××××××××××液壓閥安全閥1安全閥2快速閥慢速閥下降閥卸荷閥溢流閥預(yù)充閥高壓閥

6、壓力檢測(cè)滑塊掛鉤滑塊掛鉤（表示得電，×表示失電）2 電氣部分的硬件介紹搬遷后的設(shè)備變動(dòng)大，對(duì)PLC的硬件、輸入和輸出信號(hào)接線都有所改動(dòng)，控制線路需要重新安裝連接，現(xiàn)場(chǎng)使用AB PLC的控制系統(tǒng)，主要硬件： AB ControlLogix 1756-L62S，配1756-A10機(jī)座。1756-L62S是雙CPU，安裝在0號(hào)組位和1號(hào)組位，0號(hào)組位為主CPU，1號(hào)組位為副CPU；2個(gè)數(shù)字輸入模塊（型號(hào)：1756-IB16I），分別安裝在機(jī)座的2號(hào)組位和3組號(hào)位；一個(gè)數(shù)字輸出模塊（型號(hào)：1756-OW16I）安裝在機(jī)座4號(hào)位。2.1 1756-IB16I模塊端子接線1756-IB16I模塊

7、為16點(diǎn) 24V直流輸入，模塊端子接線見圖2，模塊分別安裝在機(jī)座的2號(hào)組位和3號(hào)組位，模塊左邊接線端子接0V電壓，右圖2 PLC輸入端子接線圖a) 2號(hào)組位1756-IB16I模塊接線圖 b) 3號(hào)組位1756-IB16I模塊接線圖邊端子是24V的直流電壓信號(hào)輸入，與外部開關(guān)連接。實(shí)際使用中,與安全、限位、保護(hù)等相關(guān)的信號(hào),都必須接開關(guān)的動(dòng)斷觸點(diǎn)，如圖2中的SQ10安全栓、SQ5滑塊限位、SB8急停等開關(guān)的動(dòng)斷觸點(diǎn)與PLC端子相連；而對(duì)非安全、非保護(hù)、非限位類的信號(hào)，一般都接動(dòng)合觸點(diǎn)，如圖2中的SB2啟動(dòng)、SB1復(fù)位、SQ3行程開關(guān)等信號(hào)都是動(dòng)合觸點(diǎn)與PLC端子連接。壓機(jī)的SB3手動(dòng)狀態(tài)按鈕和

8、SB4自動(dòng)狀態(tài)按鈕，使用的是置位保持旋轉(zhuǎn)按鈕。2.2 1756-OW16I模塊端子接線1756-OW16I模塊安裝在機(jī)座4號(hào)位，16點(diǎn)直流電壓輸出,模塊端子接線見圖3,模塊的右邊端子為24V直流電壓輸出端，與中間繼電器的線圈連接，圖3 PLC輸出端接線圖a) 1756-OW16I模塊接線圖 b) 液壓閥電磁線圈接線圖 c) 電動(dòng)機(jī)繼電器線圈接線圖然后連接到模塊左邊的端子(左邊端子0V)構(gòu)成封閉回路。壓機(jī)的電磁閥線圈與中間繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)連接，而后接24V直流電壓，線圈另一端接0V。油泵電機(jī)接觸器線圈接與中間繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)連接，而后接220V電壓。2.3 壓機(jī)主電路電機(jī)主電路如圖4所示，電路中接

9、熔斷器對(duì)電氣設(shè)備起短路保護(hù)，熱繼電器起到過(guò)載保護(hù)作用，電機(jī)的外殼保護(hù)接地，當(dāng)接觸器KM2斷開，KM1、KM3吸合時(shí)，電機(jī)星型運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)接觸器KM1斷開，KM2、KM3吸合時(shí)，電機(jī)三角形運(yùn)轉(zhuǎn)。圖4 油泵電機(jī)主電路圖3 程序的編寫根據(jù)硬件接線圖，結(jié)合壓機(jī)滑塊動(dòng)作要求，編寫程序。整理PLC的輸入和輸出端口地址分配，見表2。表2 I/O設(shè)備和I/O端的分配輸入輸出元件IO端口編號(hào)說(shuō)明元件IO端口編號(hào)說(shuō)明SQ1Local:2:I.Data.0鎖緊到位1Y1Local:4:O.Data.11#安全閥SQ2Local:2:I.Data.1鎖緊到位2Y2Local:4:O.Data.22#安全閥SQ3Local

10、:2:I.Data.2解鎖到位1Y3Local:4:O.Data.3快閥控制SQ4Local:2:I.Data.3解鎖到位2Y4Local:4:O.Data.4慢速閥控制SQ5Local:2:I.Data.4滑塊上限位Y5Local:4:O.Data.5下降閥SQ6Local:2:I.Data.5慢快轉(zhuǎn)換Y6Local:4:O.Data.6卸荷閥SQ7Local:2:I.Data.6下行快轉(zhuǎn)慢Y7Local:4:O.Data.7預(yù)充液閥開SQ8Local:2:I.Data.7滑塊下位Y8Local:4:O.Data.8預(yù)充液閥關(guān)SQ9Local:2:I.Data.8上行慢轉(zhuǎn)快Y9Local:4

11、:O.Data.9高壓閥FRLocal:2:I.Data.9熱繼電器Y10Local:4:O.Data.10壓力檢測(cè)閥SQ10Local:2:I.Data.10安全栓1Y11Local:4:O.Data.11滑塊鎖緊SQ12Local:2:I.Data.11安全栓2Y12Local:4:O.Data.12滑塊解鎖SB1Local:2:I.Data.12故障復(fù)位KM1Local:4:O.Data.13油泵運(yùn)轉(zhuǎn)SB2Local:3:I.Data.0壓機(jī)啟動(dòng)KM2Local:4:O.Data.14油泵運(yùn)轉(zhuǎn)SB3Local:3:I.Data.1手動(dòng)狀態(tài)KM3Local:4:O.Data.15油泵啟動(dòng)S

12、B4Local:3:I.Data.2自動(dòng)狀態(tài)SB5Local:3:I.Data.3調(diào)試狀態(tài)SB6Local:3:I.Data.4自動(dòng)確認(rèn)SB7Local:3:I.Data.5急停1SB8Local:3:I.Data.6急停2SB9Local:3:I.Data.7上件完成1SB10Local:3:I.Data.8上件完成2SB11Local:3:I.Data.9油泵停止SQ13Local:3:I.Data.10工件到位1SQ14Local:3:I.Data.11工件到位2SB12Local:3:I.Data.12手動(dòng)上升SB14Local:3:I.Data.13手動(dòng)下降31 急停與故障復(fù)位程序急

13、停與故障復(fù)位是程序運(yùn)行的前提條件，壓機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，當(dāng)急停和熱繼電器信號(hào)正常時(shí)，才能啟動(dòng)油泵。如圖5所示，SB7、SB8、FR動(dòng)斷觸點(diǎn)接通，有X019、X020、X010動(dòng)斷觸點(diǎn)接通，輔助繼電器ESTOP線圈得電；ESTOP動(dòng)合觸點(diǎn)接通，置位SB3（手動(dòng)狀態(tài)）旋鈕，有X015動(dòng)合觸點(diǎn)接通，按下SB1（故障復(fù)位）按鈕后，X013動(dòng)合觸點(diǎn)接通，計(jì)時(shí)器T_FAULT_RESET（故障復(fù)位延時(shí)）得電計(jì)時(shí)，3秒后，T_FAULT_RESET.DN動(dòng)合觸點(diǎn)接通，又ESTOP動(dòng)合觸點(diǎn)接通，從而使輔助繼電器FAULT_RST線圈得電，接著輔助繼電器FAULT_RST動(dòng)合觸點(diǎn)接通，與FAULT_RST線圈接通形成自

14、鎖，復(fù)位完成。 圖5 急停與復(fù)位程序圖 32 油泵啟動(dòng)程序油泵電機(jī)采用星三角減壓?jiǎn)?dòng)，如圖6所示：當(dāng)故障復(fù)位繼電器FAULT_RST線圈得電后，置位“SB3（手動(dòng)狀態(tài)）”旋鈕，有X015動(dòng)合觸點(diǎn)接通，按下“SB2（壓機(jī)啟動(dòng)）”按鈕，有X014動(dòng)合觸點(diǎn)接通，TIME1計(jì)時(shí)器得電計(jì)時(shí)，3秒后，TIME1.DN動(dòng)合觸點(diǎn)接通，KM3線圈置位。KM3動(dòng)合觸點(diǎn)接通，TIME2計(jì)時(shí)器得電計(jì)時(shí)，同時(shí)TIME2.DN、KM2動(dòng)斷觸點(diǎn)接通，KM1線圈得電輸出，KM1、KM3線圈得電時(shí)，油泵電機(jī)星型啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；7秒后TIME2.DN動(dòng)斷觸點(diǎn)得電斷開，從而使KM1線圈失電；在TIME2.DN動(dòng)合觸點(diǎn)接通，KM1動(dòng)斷觸點(diǎn)

15、接通，KM2線圈得電輸出，KM2與KM3同時(shí)得電輸出，油泵電機(jī)三角形運(yùn)轉(zhuǎn)，KM1與KM2之間采用軟件互鎖，KM1與KM2線圈不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)得電輸出。油泵電機(jī)三角形運(yùn)轉(zhuǎn)完成同時(shí)，TIME6計(jì)時(shí)器得電計(jì)時(shí),設(shè)定時(shí)間秒。油泵啟動(dòng)程序是滑塊運(yùn)行程序的基礎(chǔ)，油泵啟動(dòng)完成后，運(yùn)行程序才可能執(zhí)行。 圖6 油泵電機(jī)啟動(dòng)程序圖3.3 滑塊的運(yùn)動(dòng)程序滑塊的運(yùn)行程序根據(jù)工藝要求，分幾個(gè)部分進(jìn)行編寫。 331 滑塊狀態(tài)記錄程序滑塊手動(dòng)下降程中，滑塊從下降慢速1區(qū)進(jìn)入下降快速區(qū)時(shí)，速度狀態(tài)紀(jì)錄程序如圖7所示，TIME2.DN動(dòng)合觸點(diǎn)接通，置位SB3（手動(dòng)狀態(tài)）旋鈕，X015動(dòng)合觸點(diǎn)接通，按下SB13（手動(dòng)下降）按鈕，X0

16、27動(dòng)合觸點(diǎn)接通，當(dāng)觸碰SQ6（快/慢轉(zhuǎn)換）開關(guān)時(shí)，X006動(dòng)合觸點(diǎn)由斷開被接通，有單觸發(fā)上升指令（OSR）由低電平變?yōu)楦唠娖?，有SD_HSP_P動(dòng)合觸點(diǎn)接通，從而使輔助繼電器SLIDER_DOWN_HSP（向下快速區(qū)）線圈得電置位，同時(shí)輔助繼電器SLIDER_DOWN_LSP1（下降慢速1區(qū)）線圈復(fù)位。滑塊的狀態(tài)記錄程序，表示滑塊所在的位置區(qū)域同時(shí)也表示滑塊此時(shí)的運(yùn)行速度，這樣編程有利于滑塊運(yùn)行中，發(fā)生故障時(shí)的問(wèn)題分析與處理。 圖7 滑塊狀態(tài)記錄程序圖332 滑塊快速運(yùn)行程序滑塊下降觸碰到SQ6（滑塊慢快轉(zhuǎn)換）開關(guān)時(shí)，表示滑塊即將離開“慢速下降區(qū)” 位置，進(jìn)入到“快速下降區(qū)”，滑塊的下降速度

17、由“慢速”變換為“快速”?；瑝K在“快速下降區(qū)”的運(yùn)行程序，如圖8所示，“SLIDER_DOWN_HIGHSP”動(dòng)合觸點(diǎn)失電斷開，發(fā)出下降沿脈沖，輔助繼電器SLOW_FAST線圈得電；PSLOW_FAST動(dòng)合觸點(diǎn)接通，Press_time.DN（上件完成繼電器）動(dòng)合觸點(diǎn)接通，TIME2.DN動(dòng)合觸點(diǎn)接通，SLIDER_UNLOCK（滑塊解鎖到位）、MODULE_OK(滑塊允許下降)動(dòng)合觸點(diǎn)接通，X007動(dòng)斷觸點(diǎn)接通，則有SLIDER_DOWN_SPH（滑塊快速向下運(yùn)行）線圈得電輸出。當(dāng)滑塊離開“快速下降區(qū)”時(shí)，觸碰SQ7（下降快轉(zhuǎn)慢）開關(guān)，有X007動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，則有“SLIDER_DOWN_S

18、PH（滑塊快速向下運(yùn)行）”繼電器失電，滑塊離開快速下降區(qū)，運(yùn)行完成。圖8 滑塊在下降快速區(qū)的程序圖333 液壓閥的控制程序壓機(jī)滑塊的運(yùn)行動(dòng)作通過(guò)液壓閥來(lái)執(zhí)行的，根據(jù)“滑塊動(dòng)作與壓機(jī)液壓閥的對(duì)應(yīng)關(guān)系表”來(lái)編寫滑塊的運(yùn)行速度程序。Y2（安全閥2）液壓閥線圈的控制程序如圖9所示， HYD_ACTION（滑塊手動(dòng)升降條件）動(dòng)合觸點(diǎn)接通后，在SLIDER_DOWN_HIGHSP（滑塊下落42mm/s）、SLIDER_DOWN_HIGHSP2（滑塊下行2-42mm/s）、SLIDER_DOWN_SPH（滑塊快速下行）、SLIDER_DOWN_WORKSP（工進(jìn)加壓）、SLIDER_LOSEPOWER（卸壓

19、），等多個(gè)回路中任何一條路接通時(shí)，都有Y2（安全閥2）線圈得電輸出。這是由于實(shí)際控制中，Y2（安全閥2）在滑塊的快速和慢速下降中，以及壓機(jī)的工進(jìn)加壓、卸壓中都有動(dòng)作決定的。圖9 液壓閥的線圈控制程序圖其余的滑塊運(yùn)行紀(jì)錄、速度、和液壓閥控制程序的結(jié)構(gòu)基本差不多，完整程序見附錄。4 壓機(jī)的調(diào)試與操作程序編寫完成后,對(duì)程序進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試：1 檢查各I/O端口接線正確，調(diào)整并修改接線錯(cuò)誤的輸入/輸出信號(hào)，使其與程序中運(yùn)用的一致。2 對(duì)設(shè)備的控制電路上電，主電路斷電，結(jié)合輸入按鈕適當(dāng)強(qiáng)制PLC的輸入信號(hào)，模擬運(yùn)行程序，修改錯(cuò)誤程序，使PLC程序運(yùn)行與設(shè)計(jì)的要求相一致。調(diào)試時(shí)，停止按鈕輸入信號(hào)與程序中使用的

20、不一致，修改停止按鈕接線后，接線完好。3 當(dāng)程序檢驗(yàn)無(wú)問(wèn)題后，主電路上電，啟動(dòng)壓機(jī)。將急停SB7、SB8恢復(fù)正常，“手動(dòng)/自動(dòng)（SB7/SB8）”旋鈕，置“手動(dòng)”狀態(tài)，按下“壓機(jī)啟動(dòng)”按鈕SB2持續(xù)約3秒后，KM3、KM1接觸器吸合，油泵電動(dòng)機(jī)開始星形啟動(dòng)，7秒后，KM1斷開，KM2吸合，油泵電機(jī)轉(zhuǎn)換成三角形運(yùn)行，壓機(jī)啟動(dòng)完成，觀察發(fā)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向與要求方向相反，將油泵電路中QS空開出線L1與L2線對(duì)調(diào)接好，重試，電機(jī)轉(zhuǎn)向正常，符合要求。4 壓機(jī)啟動(dòng)完成后，在“手動(dòng)”狀態(tài)，滑塊下位，按下“滑塊上升”按鈕SB12，滑塊上升到上限位，滑塊鎖緊，但滑塊鎖緊不到位，卡住，調(diào)整上限位開關(guān)位置，問(wèn)題解決。松開SB12按鈕，按下“滑塊下降”按鈕SB13，滑塊下降至下位。來(lái)回操