專利名稱：銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)線機(jī)床電器控制系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，鋼鐵生產(chǎn)線上的生產(chǎn)設(shè)備多采用繼電器及接觸器構(gòu)成控制系統(tǒng)，其故障率較高，維修困難，且難于計(jì)算機(jī)通訊。以唐山鋼鐵公司為例，其中型廠生產(chǎn)線東、西兩條線共有4套鉆床、銑床設(shè)備，用于輕軌精整，其電氣控制系統(tǒng)采用繼電器及接觸器電器構(gòu)成，各種故障較高，致使生產(chǎn)效率不高，增加了維修費(fèi)用和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在解決目前由傳統(tǒng)控制器件組成的控制系統(tǒng)存在的效率低、故障多等問(wèn)題，而提供一種利用先進(jìn)的PLC技術(shù)對(duì)原有電氣系統(tǒng)進(jìn)行全面技術(shù)革新，從而提高系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、自動(dòng)化水平，在提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面也將產(chǎn)生積極影響的銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案是該銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)包括按預(yù)先編制好的控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件來(lái)完成輸入、處理、控制輸出的PLC控制器，該P(yáng)LC控制器的輸入接口包括銑鉆床操作按鈕信號(hào)輸入接口，該操作按鈕由人工設(shè)置參數(shù)或進(jìn)行手動(dòng)操作；檢測(cè)信號(hào)輸入接口，該檢測(cè)信號(hào)由設(shè)置在生產(chǎn)線上的檢測(cè)機(jī)床工作情況的傳感器提供；該P(yáng)LC控制器的輸出接口包括聲光報(bào)警信號(hào)輸出接口，該聲光報(bào)警裝置由閃爍的紅、黃、綠三種顏色燈和報(bào)警鈴構(gòu)成；控制主電路信號(hào)輸出接口，該主電路的信號(hào)輸出端與原料輸送裝置的啟動(dòng)電機(jī)輸入端連接；控制電磁閥信號(hào)輸出接口，該電磁閥與為原料加工服務(wù)的液壓裝置連接。
依照本案實(shí)現(xiàn)的該銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)具有如下四個(gè)新功能①切換功能可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)控制的切換。在通常情況下使用自動(dòng)檔，當(dāng)需要檢修或調(diào)試的時(shí)候，切換到手動(dòng)檔。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，默認(rèn)為自動(dòng)狀態(tài)。
②自動(dòng)報(bào)警功能發(fā)生異常情況，可隨時(shí)報(bào)警。當(dāng)夾緊頭快下、動(dòng)力頭快進(jìn)、動(dòng)力頭工進(jìn)以及動(dòng)力頭快退四個(gè)部分中任何一段出現(xiàn)異常情況時(shí)，與之相應(yīng)的聲光報(bào)警就會(huì)動(dòng)作，讓現(xiàn)場(chǎng)工作人員迅速采取措施，避免或減少事故所造成的損失。
③自動(dòng)記憶功能配有“停車”及“繼續(xù)運(yùn)行”按鈕，當(dāng)工作過(guò)程中出現(xiàn)某些問(wèn)題需要暫停運(yùn)行時(shí)，按下“停車”按鈕后，機(jī)床停止運(yùn)行，各部分均停留在原處不動(dòng)。再按下“繼續(xù)運(yùn)行”按鈕，則機(jī)床繼續(xù)運(yùn)行。
④緊急停車復(fù)位功能配備有“緊急停車復(fù)位”按鈕，當(dāng)在工作過(guò)程中發(fā)生異常，或中途突然停電后恢復(fù)時(shí)，按下此按鈕使機(jī)床各部件回到加工前的初始狀態(tài)。
本發(fā)明與目前由傳統(tǒng)控制器件組成的控制系統(tǒng)比較，其積極效果是控制系統(tǒng)能自動(dòng)完成信號(hào)的監(jiān)測(cè)，故障處理，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)的切換，抗干擾能力強(qiáng)，適合鋼廠生產(chǎn)線的惡劣的工作環(huán)境。它解決了過(guò)去傳統(tǒng)控制器故障率高、生產(chǎn)效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的諸多問(wèn)題。并且本系統(tǒng)不僅功能強(qiáng)大，而且工作穩(wěn)定，且易于計(jì)算機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，具有廣闊的市場(chǎng)前景。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明銑床控制系統(tǒng)PLC電氣原理圖。
圖3為本發(fā)明銑床控制系統(tǒng)操電控柜作面板布置圖。
圖4為本發(fā)明銑床控制系統(tǒng)電機(jī)控制電路圖。
圖5為本發(fā)明銑床控制系統(tǒng)電磁閥控制電路圖。
圖6為本發(fā)明銑床控制系統(tǒng)PLC的輸出功能表。
圖7為本發(fā)明鉆床控制系統(tǒng)PLC電氣原理圖。
圖8為本發(fā)明鉆床控制系統(tǒng)操電控柜作面板布置圖。
圖9為本發(fā)明鉆床控制系統(tǒng)電機(jī)控制電路圖。
圖10為本發(fā)明鉆床控制系統(tǒng)電磁閥控制電路圖。
圖11為本發(fā)明鉆床控制系統(tǒng)PLC輸出功能表。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本發(fā)明。
如圖1所示，本實(shí)施例給出的銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)由輸入、控制運(yùn)算和輸出三大部分組成，其中①輸入部分由操作按鈕和信號(hào)檢測(cè)兩部分組成。操作按鈕由人工設(shè)置參數(shù)或進(jìn)行手動(dòng)操作，處理緊急情況。信號(hào)檢測(cè)是系統(tǒng)的傳感器自動(dòng)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線上的機(jī)床的工作情況，一旦出現(xiàn)異常情況，馬上報(bào)警提示操作者，并進(jìn)行相應(yīng)的故障處理，如緊急停機(jī)處理，從而避免事故的發(fā)生。
②控制運(yùn)算部分以PLC控制器為核心，完成輸入、處理、控制輸出的系統(tǒng)應(yīng)用軟件儲(chǔ)存于PLC的存儲(chǔ)器中。PLC控制器功能強(qiáng)大，并且抗干擾能力強(qiáng)。其輸入接口包括銑鉆床操作按鈕信號(hào)輸入接口和檢測(cè)信號(hào)輸入接口；其輸出接口包括聲光報(bào)警信號(hào)輸出接口、控制主電路信號(hào)輸出接口和控制電磁閥信號(hào)輸出接口。
③輸出部分包括報(bào)警裝置、輸送和動(dòng)力裝置及液壓裝置。(i)報(bào)警裝置由閃爍的紅、黃、綠三種顏色燈和報(bào)警鈴聲構(gòu)成，三種顏色分別對(duì)應(yīng)三種不同報(bào)警級(jí)別。綠色表示系統(tǒng)正常，黃色表示系統(tǒng)參數(shù)超范圍，但仍能工作，需要進(jìn)行處理；紅色報(bào)警并伴隨報(bào)警聲音，必須緊急停機(jī)處理。(ii)輸送和動(dòng)力裝置裝置由PLC輸出的信號(hào)控制主電路，給電機(jī)發(fā)送指令，讓其自動(dòng)完成原料的傳送與動(dòng)力傳送。(iii)液壓裝置是固定裝置，由PLC控制器給定的信號(hào)，經(jīng)電磁閥控制液壓設(shè)備，將原料固定在某一位置，為原料加工服務(wù)。
如圖2所示，銑床控制系統(tǒng)PLC控制器的信號(hào)輸入接口共設(shè)置21路，其中X1-X4共4路分別對(duì)應(yīng)銑床位置檢測(cè)傳感器四個(gè)檢測(cè)模塊SL1-SL4的輸入。當(dāng)銑床的工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到指定位置，便會(huì)自動(dòng)觸發(fā)位置檢測(cè)傳感器，將信號(hào)通過(guò)這4路信號(hào)傳送給控制系統(tǒng)。X5-X6、X10-X14、X16-X17、X20-X27共17路分別對(duì)應(yīng)銑床電控柜操作面板及前門上設(shè)置的手動(dòng)/自動(dòng)SB0、夾緊SB1、快進(jìn)/工進(jìn)SB2、快退SB3、松開SB4、循環(huán)運(yùn)行SB5、復(fù)位SB7、報(bào)警復(fù)位SB8、油泵啟動(dòng)SB9、啟動(dòng)SB10、油泵停止SB11、停車SB12、油泵停1K、主軸停2K、潤(rùn)滑停3K、冷卻停4K共17個(gè)操作按鈕和開關(guān)的信號(hào)輸入，圖3給出了銑床控制系統(tǒng)電控柜操作面板布置圖。
銑床控制系統(tǒng)PLC控制器信號(hào)的輸出接口共設(shè)置15路，其中Y0-Y5共6路為控制電磁閥信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)電磁閥JQ1-JQ6，完成X1-X4輸入檢測(cè)信號(hào)的控制輸出；圖5給出了電磁閥控制輸出電路圖。其直接控制對(duì)象是電磁閥，通過(guò)對(duì)電磁閥的組合控制，實(shí)現(xiàn)圖6所示銑床控制系統(tǒng)PLC的輸出功能。例如，Y1，Y2同時(shí)有輸出，則7DT、8DT同時(shí)吸合，則銑床加緊缸快速前進(jìn)，對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算，輸出控制信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。Y6-Y8、Y10-Y11共4路為控制主電路信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)電磁閥JQ7-JQ10，完成操作按鈕輸入信號(hào)的控制輸出，控制電機(jī)完成主軸、油泵、潤(rùn)滑、冷卻功能的控制，圖4給出了電機(jī)控制電路圖。Y13-Y17共5路為聲光報(bào)警信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)快前報(bào)警HL1、快進(jìn)報(bào)警HL2、工進(jìn)報(bào)警HL3、快退報(bào)警HL4和聲音報(bào)警器ALARM，完成整個(gè)工序動(dòng)作中的異常處理，再出現(xiàn)異常時(shí)，輸出聲光報(bào)警信號(hào)，避免重大事故。
如圖7所示，鉆床控制系統(tǒng)PLC控制器信號(hào)輸入接口共設(shè)置17路，其中X1-X4共4路，對(duì)應(yīng)鉆床位置檢測(cè)模塊SL1-SL4共4路的輸入，當(dāng)鉆床的工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到指定位置，便會(huì)自動(dòng)觸發(fā)位置檢測(cè)傳感器，將信號(hào)通過(guò)這4路信號(hào)傳送給控制系統(tǒng)。X5-X6，X10-X14，X16-X17，X21，X24-X26，共13路，分別對(duì)應(yīng)鉆床操作面板上設(shè)置的手動(dòng)/自動(dòng)SB0、夾緊SB1、快進(jìn)/工進(jìn)SB2、快退SB3、松開SB4、循環(huán)運(yùn)行SB5、復(fù)位SB7、報(bào)警復(fù)位SB8、啟動(dòng)SB9、停車SB10、主軸停2K、潤(rùn)滑停3K共13個(gè)操作按鈕和開關(guān)，圖8給出了鉆床控制系統(tǒng)電控柜操作面板布置圖。
鉆床控制系統(tǒng)PLC控制器信號(hào)輸出接口共13路，其中Y0-Y5共6路為控制電磁閥信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)電磁閥JQ1-JQ6，完成X1-X4輸入檢測(cè)信號(hào)的控制輸出。圖10是電磁閥控制輸出電路圖，其直接控制對(duì)象是電磁閥，通過(guò)對(duì)電磁閥的組合控制，實(shí)現(xiàn)如圖11所示的鉆床控制系統(tǒng)PLC輸出功能。例如，Y1，Y2同時(shí)有輸出，則7DT、8DT同時(shí)吸合，則鉆床加緊缸快速前進(jìn)，對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算，輸出控制信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。Y7，Y11共2路為控制主電路信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)電磁閥JQ8和JQ10，完成主軸、冷卻功能的控制，圖9給出了電機(jī)控制電路圖。Y13-Y17共5路為聲光報(bào)警信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)快前報(bào)警HL1、快進(jìn)報(bào)警HL2、工進(jìn)報(bào)警HL3、快退報(bào)警HL4和聲音報(bào)警器ALARM，完成整個(gè)工序動(dòng)作中的異常處理，再出現(xiàn)異常時(shí)，輸出聲光報(bào)警信號(hào)，避免重大事故。
權(quán)利要求
1.一種銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)，包括按預(yù)先編制好的控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件來(lái)完成輸入、處理、控制輸出的PLC控制器，其特征在于a、該P(yáng)LC控制器的輸入接口包括銑鉆床操作按鈕信號(hào)輸入接口，該操作按鈕由人工設(shè)置參數(shù)或進(jìn)行手動(dòng)操作；檢測(cè)信號(hào)輸入接口，該檢測(cè)信號(hào)由設(shè)置在生產(chǎn)線上的檢測(cè)機(jī)床工作情況的傳感器提供；b、該P(yáng)LC控制器的輸出接口包括聲光報(bào)警信號(hào)輸出接口，該聲光報(bào)警裝置由閃爍的紅、黃、綠三種顏色燈和報(bào)警鈴構(gòu)成；控制主電路信號(hào)輸出接口，該主電路的信號(hào)輸出端與原料輸送裝置的啟動(dòng)電機(jī)輸入端連接；控制電磁閥信號(hào)輸出接口，該電磁閥與為原料加工服務(wù)的液壓裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)，其特征在于該銑床控制系統(tǒng)PLC控制器的信號(hào)輸入接口共設(shè)置21路，其中X1-X4共4路分別對(duì)應(yīng)銑床位置檢測(cè)傳感器四個(gè)檢測(cè)模塊SL1-SL4的輸入；X5-X6、X10-X14、X16-X17、X20-X27共17路分別對(duì)應(yīng)銑床電控柜操作面板及前門上設(shè)置的手動(dòng)/自動(dòng)SB0、夾緊SB1、快進(jìn)/工進(jìn)SB2、快退SB3、松開SB4、循環(huán)運(yùn)行SB5、復(fù)位SB7、報(bào)警復(fù)位SB8、油泵啟動(dòng)SB9、啟動(dòng)SB10、油泵停止SB11、停車SB12、油泵停1K、主軸停2K、潤(rùn)滑停3K、冷卻停4K共17個(gè)操作按鈕和開關(guān)的信號(hào)輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)，其特征在于該銑床控制系統(tǒng)PLC控制器信號(hào)輸出接口共15路，其中Y0-Y5共6為控制電磁閥信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)電磁閥JQ1-JQ6，完成X1-X4輸入檢測(cè)信號(hào)的控制輸出；Y6-Y8、Y10-Y11共4路為控制主電路信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)電磁閥JQ7-JQ10，完成操作按鈕輸入信號(hào)的控制輸出，控制電機(jī)完成主軸、油泵、潤(rùn)滑、冷卻功能的控制；Y13-Y17共5路為聲光報(bào)警信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)快前報(bào)警HL1、快進(jìn)報(bào)警HL2、工進(jìn)報(bào)警HL3、快退報(bào)警HL4和聲音報(bào)警器ALARM。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)，其特征在于該鉆床控制系統(tǒng)PLC控制器信號(hào)輸入接口共設(shè)置17路，其中X1-X4共4路，對(duì)應(yīng)鉆床位置檢測(cè)模塊SL1-SL4共4路的輸入，X5-X6，X10-X14，X16-X17，X21，X24-X26，共13路，分別對(duì)應(yīng)鉆床操作面板上設(shè)置的手動(dòng)/自動(dòng)SB0、夾緊SB1、快進(jìn)/工進(jìn)SB2、快退SB3、松開SB4、循環(huán)運(yùn)行SB5、復(fù)位SB7、報(bào)警復(fù)位SB8、啟動(dòng)SB9、停車SB10、主軸停2K、潤(rùn)滑停3K共13個(gè)操作按鈕和開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)，其特征在于該鉆床控制系統(tǒng)PLC控制器信號(hào)輸出接口共13路，其中Y0-Y5共6路為控制電磁閥信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)電磁閥JQ1-JQ6，完成X1-X4輸入檢測(cè)信號(hào)的控制輸出；Y7，Y11共2路為控制主電路信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)電磁閥JQ8和JQ10，完成主軸、冷卻功能的控制；Y13-Y17共5路為聲光報(bào)警信號(hào)輸出接口，分別對(duì)應(yīng)快前報(bào)警HL1、快進(jìn)報(bào)警HL2、工進(jìn)報(bào)警HL3、快退報(bào)警HL4和聲音報(bào)警器ALARM。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)線機(jī)床電器控制系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種銑鉆床可編程序控制器控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以完成信號(hào)輸入、處理、控制輸出功能的PLC控制器為核心，其輸入接口包括銑鉆床操作按鈕信號(hào)輸入接口和設(shè)置在生產(chǎn)線上的檢測(cè)機(jī)床工作情況的傳感器信號(hào)輸入接口；其輸出接口包括聲光報(bào)警信號(hào)輸出接口、控制原料輸送裝置啟動(dòng)電機(jī)的主電路信號(hào)輸出接口、控制為原料加工服務(wù)的液壓裝置的電磁閥信號(hào)輸出接口。本控制系統(tǒng)能自動(dòng)完成信號(hào)監(jiān)測(cè)、故障處理、手動(dòng)與自動(dòng)切換，解決了過(guò)去傳統(tǒng)控制器故障率高、生產(chǎn)效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大諸多問(wèn)題。并且本系統(tǒng)不僅功能強(qiáng)大，而且工作穩(wěn)定，且易于計(jì)算機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。
文檔編號(hào)G05B19/05GK1725133SQ20051001269
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者婁國(guó)煥, 王建民, 侯寶穩(wěn), 張景春, 常繼生, 孫艷彬, 薄敬東 申請(qǐng)人:河北理工大學(xué)