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PLC在機油泵蓋鉆孔液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用
蘭小光 容隸瑩 2021/6/13 18:25:14
（廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，機電工程系，河池547000）
作者簡介：蘭小光（1964－），男，研究生，副教授，研究方向:機械設(shè)計與制造。
摘要：以S195機油泵蓋的鉆孔加工工序為研究對象，用可編程控制器（PLC）代替老舊的機械式氣動-液壓控制系統(tǒng)，使泵蓋的鉆孔加工工藝得以改進，液壓系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定，加工效率得到提高，從而提升了本企業(yè)機油泵的市場競爭力。
關(guān)鍵詞：PLC；氣動-液壓系統(tǒng)；機油泵蓋；效率
中圖分類號：TH137 文獻標識碼：B
1、引言
S195柴油機廣泛應(yīng)用于我國農(nóng)機市場的各個領(lǐng)域，每年的生產(chǎn)量巨大，機油泵生產(chǎn)企業(yè)競爭激烈，利潤微薄，只有不斷改進工藝提高生產(chǎn)率才能保持產(chǎn)品的市場競爭力。機油泵屬于大批量生產(chǎn)方式，在機械控制的液壓系統(tǒng)里，機油泵蓋上的3個安裝孔是用三孔鉆從泵蓋的正面一次加工出來的，鉆孔后還需要在泵蓋背面對應(yīng)三個孔的位置锪平�，F(xiàn)在使用PLC控制代替原機械氣動-液壓系統(tǒng)，泵蓋的加工工序得到改進，即用復(fù)合鉆頭從泵蓋的背面鉆孔，利用LPC編程在鉆孔到位后停留，用復(fù)合鉆頭上的刀具對泵蓋背面的安裝孔進行锪平，從而減少專門的锪平加工工序，提高了泵蓋加工生產(chǎn)效率。
2、工作臺PLC控制原理
PLC實質(zhì)是一臺工業(yè)控制專業(yè)計算機，它以可靠性高、編程簡單方便、能夠通過軟件靈活改變被控制部件的動作，以及能經(jīng)受惡劣環(huán)境等優(yōu)點，在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
2.1液壓工作臺的運動原理
由于S195機油泵生產(chǎn)線有集中提供的壓力氣體，為了不額外增加液壓動力裝置，工作臺運動采用氣動-液壓傳動系統(tǒng)（圖1）。
2.2氣液系統(tǒng)工作原理
（1）工件夾緊與松開：氣動電磁閥1的1YA得電在左位工作，氣缸伸出夾緊；失電時在右位工作，氣缸縮回松開。
（2）滑臺快進：氣動電磁閥2的2YA 得電在左位工作，液壓電磁閥3的4YA得電在左位工作，液壓電磁閥5的5YA失電在左位工作，氣液缸快速伸出實現(xiàn)快進。
（3）滑臺工進：在快進過程中壓下變速開關(guān)液壓電磁閥5的5YA得電在右位工作，油缸出油經(jīng)過調(diào)速閥4調(diào)速實現(xiàn)工進。
（4）滑臺停留：滑臺工進到終點停留，進行泵蓋孔口锪平，停留時間由PLC控制。
（5）滑臺快退：氣動電磁閥2的3YA得電在右位工作，液壓電磁閥5的5YA失電在左位工作，氣液缸快速縮回，實現(xiàn)快退。
該系統(tǒng)的電磁鐵動作順序表如表1所示：
2.3 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
該系統(tǒng)選用三菱公司FX2N-32MR型號的PLC，實際I/0數(shù)為32，16個輸入點和16個輸出點，完全能夠滿足本系統(tǒng)的控制需要。具體輸入輸出點數(shù)分配及I/O連線圖如圖2所示。
2.4 PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
PLC控制方式設(shè)計有手動模式和自動模式。手動模式主要是用來安裝調(diào)試和復(fù)位等工作。自動模式又可以分為單次循環(huán)和連續(xù)循環(huán)工作，兩者的區(qū)別是單次循環(huán)每次裝工件到位后都要按一下啟動按鈕，系統(tǒng)才會進行一個循環(huán)動作；連續(xù)循環(huán)是將工件安裝到位，延時兩秒鐘后，系統(tǒng)就會自動進行一個循環(huán)動作。工作模式示意圖和自動模式工作循環(huán)示意圖如圖3和圖4所示。
根據(jù)控制模式及滑臺控制電磁鐵動作順序表設(shè)計PLC控制程序，梯形圖用兩組MC/MCR主控指令來設(shè)置手動和自動兩部分程序段。手動程序主要是各動作的點動控制。自動程序為了安全起見，工件安裝到位壓下定位開關(guān)ST4后，延時2秒（T0）再進行夾緊動作，而且只有夾緊壓力到達設(shè)定使值壓力繼電器YJ閉合，保證工件夾緊后，才開始快進；工作臺進給到達終點，停留時間T1設(shè)置為5秒進行泵蓋孔口锪平，锪平結(jié)束工作臺快退；退到原位停止并松開工件，等待取下工件，重新安裝工件到位后自動進行下一個循環(huán)。梯形圖程序如圖5所示。
3、PLC的控制特點
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