PLC断料机控制系统的设计与应用

　　可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心的一种新型、通用的自动控制装置。具有体积小、结构简单、性能优越、可靠性强、灵活通用、易于编程、使用方便等优点。YDL-1A断料机是断料专用机床，其电气控制系统采用日本三菱公司FXon-40M可编程控制器作为控制主机。

　　1 工艺流程简介

　　全程工艺流程分三个阶段进行：

　　2 控制系统设计

　　2.1 生产工艺要求

　　该断料机电气控制系统设有自动和手动两种工作方式。在自动工作状态下，由PLC输出端口驱动中间继电器，再由中间继电器驱动液压电磁阀工作，实现对机械动作的控制。在手动工作状态下，PLC输出端口被禁止，机床工作通过手动操作各相应作按钮，驱动中间继电器，进而驱动液压电磁阀。为防止在自动工作状态下，按动手动操作按钮而发生机械冲突，电路必须保证在自动工作程序启动运行时，确保任何手动操作无效。其电气控制还需满足以下要求：

　　(1)拔销冲断时，Ⅰ夹头、Ⅱ夹头必须释放。

　　(2)送料时，Ⅱ夹头必须释放且拔销操作无效。

　　(3)辅助送料时，Ⅰ、Ⅱ夹头必须释放。

　　(4)Ⅰ夹头未夹紧，送料操作无效。

　　(5)Ⅱ夹头未夹紧，切槽操作无效。

　　(6)拔销冲断时，辅助送料必须停止，反之拔销操作无效。

　　(7)拔销冲断时，辅助定位必须复位，反之拔销操作无效。

　　(8)冲头尚未预紧，辅助压紧尚未压紧，拔销操作无效。

　　2.2系统结构框图

　　电机拖动电源和电磁阀电源由接触器控制通断，液压泵电机M1、飞轮电机M2、切槽电机M3、辅助送料滚轮拖动电机M4均可单独启动、停止，但液压电机尚未启动时，其它电机的启动操作无效。其系统结构框图如下图1所示。

图1 系统结构框图

　　2.3 状态转换流程图

　　为防止在自动工作状态与手动操作发生机械冲突，电路必须保证在自动工作程序启动运行时，确保任何手动操作无效，因此，本设计采用了步序指令。例如：在夹持输出Y1置位后，保持夹持，直到夹持输出复位才能松开，这种顺序控制过程，使用继电器符号程序是很难设计的，但使用状态器和步序指令就十分容易，程序简单，系统可靠。如图2所示状态转换图中，在按下启动按钮时，工作状态由S0转换为S1，此后随着机器工作的进展，依次进行转换。在依次操作期间，即使误按了启动按钮，由于步序指令控制的特点，也不可能作另一次启动，因为此时S0已处于不工作状态。

图2 状态转换流程图