PLC控制技术在液压淬火机床中的运用研究

PLC控制技术在液压淬火机床中的运用研究

陈健姜智航

北方重工集团有限公司热处理分公司辽宁沈阳110141

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摘要：PLC控制技术因其丰富的I/O模块和体积小、能耗低等特点进而被广泛应用在机械电气控制系统当中，从而支持着社会多项生产、生活领域的发展因此，在了解PLC控制技术概念和特点的基础上，将其应用到液压淬火机床中，在确保机床自身运行可靠、安全的同时，提高控制精度，已成为当前淬火机床控制领域需要共同面对和探讨的首要问题，本文主要针对PLC控制技术在液压淬火机床中的运用进行简要分析。

关键词：PLC控制；技术；液压淬火机床；运用

1.PLC控制技术特点

PLC具有典型的计算机机构，在工业控制上属于专用的计算机，是取代继电器控制系统的一种数字化电子系统。具有以下几个显著的特点。

1.1可靠性高、抗干扰能力强

PLC的主机中，输入与输出电源之间是没有联系，采用的是光电隔离的方式，所以在运作上是很独立的。在这个系统中是运用循环扫描的工作方式，同时在CPU的保障上采取了对内部电路的检测，所以不会出现任何问题。在电气器件的选择上都有严格的把关,生产工艺流程规范化，同时各模块都有屏蔽措施，防止辐射对元件造成的损害，使电子器件的质量提升，所以PLC控制技术显得更加的稳定。如果器件在运行中出现了问题，该系统就会在PLC技术下自动报警，然后通过软件可以进行故障的诊断，提升了PLC在工作中的可靠性以及安全性。

1.2I/O模块丰富

PLC对于不同的工作环境会有不同的I/O模块以及相应的设备，在这种系统中安装了人机对话的接口模块，可以提高操作性能，使操作更简单便捷。在工业局部网络中为了使通讯更畅通，设置了网络的接口模块，这些不同类别的I/O模块，为PLC的应用提供了很大得方便。在输入接口要注意隔离的防护，为了避免输入端的电磁干扰或者辐射干扰等现象的发生，一般采用的是光电耦合器作为电流的输入端。在解决触电振动的问题一般采用RC滤波器可以有效地防止这种误动作的产生。在PLC输出接口包括继电器输出、晶体管输出以及晶闸管输出3种模式。在每一种线路上都采取了相应的隔离措施，保证系统的正常运行。

1.3体积小、能耗低、安装方便

在连接设备的时候，由于PLC模块体积很小，而且又很轻，所以特别容易安装，在连接器件的时候操作方便，是机电一体化中的重要控制组成。在PLC的控制系统建立上所消耗的时间并不是很长，而且在PLC的操作界面上能够简单明了指示给用户，给使用者的操作上带来很大的便捷。同时在PLC系统中每个模块都安装了故障检测系统，通过监视器可以准确地判断故障的位置。如果在PLC上的模块中存在问题的时候，可以利用其他的模块代替发生障碍的模块继续工作，能够使系统快速地恢复正常，不影响系统的整体运行。

1.4程序编制简单

PLC的接线方式为梯形图语言，这种方式与继电器原理相类似。比较突出的特点就是使用者可以直观地看出程序的内容，就算对于不是专业的编程人员也能够轻而易举的掌握。这种技术在工厂企业中，可以简化操作过程，对程序中可以随时地进行修改。在PLC技术中具有很高的灵活性、开放性以及经济性，在使用中能够简化系统的构造，能够把控制、人机等各种应用联系在一起，共同有一个服务平台来操控，操作简单，易学易用。但是在运行中还是会存在一定的问题，比如最主要的就是在PC操作系统上才能够实现PLC技术，有一定的局限性，实时性不强。所以需要改变运行环境或者执行算法等方式进行解决。

1.5设备完善且功能性强

在PLC的规模研制中开发出不同系列的产品，在不同的领域有着广泛的应用价值。在电子模块化的基础上，使用PLC组成各种控制系统就非常的容易，而且PLC对外界的因素的敏感度不是很高，所以具有较好的适应性。在各种干扰、辐射甚至瞬间断电的情况下都能够继续工作，所以能够适用于条件非常差的工作环境。在PLC的功能实现上包括逻辑运算、计时、顺序等。其中还包括对数字和模拟量的输入和输出，还能够实现自检、纪录等功能。这种强有力的设备可以在一条生产线上实现一台生产机械，同时操控这个生产过程。

2液压淬火机床的构成与原理

液压淬火机床构成对液压淬火机床进行分析可知，其主要由以下三部分组成:液压系统作为系统的核心，液压系统液压夹紧工作的完成主要是通过夹紧以及升降油缸来进行的，从而使加热后的板簧得以成型。电气控制系统主电路与辅助电路的控制系统共同构成了电气控制系统其中，主电路主要负责对交流接触器进行调控，而辅助电路则主要对机床内中间继电器和时间继电器进行分别调控，为液压系统的稳定运行提洪保障液压淬火机床工作原理液压淬火机床在操作方面分为手动控制和自动控制两种，其中，手动控制下，需要对油缸阀门做出适当调整，同时，控制摆动油缸前后摆动的幅度，最后，进行升降油门的操作，以达到对机床运行前各参数进行准确校正的目的自动控制下，需要把加热后的板簧置于机床相应位置，而后，按动夹紧控制按钮，实现机床的自动运行，完成淬火过程

3液压淬火机床中PLC控制系统的设计

3.1更件设计可编程程序控制器可选取具有较高灵活性和体积较小、质量轻便的Fson-401MR系列PLC，而存储器可选择具有较大运行程序存储空间的EXPR0M存储器此外，由于液压淬火机床构造较为简单，故而也可将PLC将部分外围控制开关予以取代考虑到单台液压淬火机床输入点较少，因此，还需事先预留出相应控制点以便于后期维修

3.2输入、输出模块设计对液压淬火机PLC输入模块进行分析可知，其在对外界信号进行检测后，能够将信号直接转换为控制器内部的信号，而在模块安置的电路形式上则主要分为两种，分别为汇点输入与分隔输入需要说明的是，输入模式的选择需要以PLC控制器输入信号的电压水平和信号本身的传输距离为依据，若信号传输距离过长，还需要采取相应的管理措施，以确保外部信号能够全部转换为PLC电平信号m输出模块中，PLC控制器将其内部电平信号经由控制系统进一步转变为外部空盒子信号，从而对外部的负载进行驱动，促使其根据控制需求做出相应的动作综上，需要对PLC的I/O模块进行合理选择，以确保液压淬火机床的控制精度和运行的稳定性

3.3软件设计在手动控制模式的液压淬火机床中，需要对其控制的全部(6个)按钮进行调控，此外，还需利用PLC输出信号实现对电bwJ阀的双向控制而在自动控制模式的液压淬火机床中，因机床加工时，板簧的厚度和大小等均不尽相同，故而需要对淬火时间分别进行准确控制，以达到机床淬火的目的目前，通常采用的是ST3时间继电器对淬火时间进行控制，通过保留油缸下降的限制按钮，实现机床内各个油缸的PLC内部时间继电器的控制，从而在简化操作方式的同时，提高机床的控制效率和控制精度。

4结束语

综上所述，在用PLC控制技术代替继电器的使用之后，在没有系统故障发生的情况下，可以将整体的运行工作时间提升将近200个工作日。在系统的维修中也只是针对于机械装置和液压驱动的部分，所以维修的费用降低了很多。所以PLC控制技术在淬火机床上的应用不仅技术上是成功的，而且带来了更多的经济效益。

参考文献

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