应PLC优化车轮车床控制系统设计
**修车车间 金晶
概述
车轮车床铁路行业中机务车辆系统机车车辆进行检修时必需关键设备目前车轮车床绝部分已进行数控改造采CNC控制伺服电机驱动刀架运动实现机车车辆轮精确加工添加数控系统仅仅针刀架部分改造涉电机启停轮料等操作车轮车床电气控制部分采量中间继电器时间继电器实现控制逻辑技术落容易损坏时继电器配件型号老旧购买设备维修带困难电气控制部分进行改造成提高车轮车床性减少停机修时关键编程控制器代继电器进行电气控制现代工业控制领域中流编程控制器种数字运算操作电子电子系统专门工业环境应设计采编制程序存储器执行存储逻辑运算**序控制定时计数算术运算等操作指令通数字模拟输入(I)输出(O)接口控制种类型机械设备生产程
二编程控制器选型
S7200 德国西门子公司推出款型编程序控制器适行业种场合中检测监测控制动化S7200系列强功独立运行中相连成网络皆实现复杂控制功S7200系列具极高性价格范围覆盖代继电器简单控制更复杂动化控制应领域极广泛覆盖动检测动化控制关工业民领域包括种机床机械电力设施民设施环境保护设备等等：压机床磨床印刷机械橡胶化工机械中央空调电梯控制运动系统PLC提供4基型号8种CPU根车轮车床控制电路改造求选CPU 224进行设计CPU224集成14输入10输出24数字量IO点连接7扩展模块扩展168路数字量IO点35路模拟量IO 点13K字节程序数存储空间6独立30kHz高速计数器2路独立20kHz高速脉输出具PID控制器1RS485通讯编程口具PPI通讯协议MPI通讯协议方式通讯力IO端子排容易整体拆卸具较强控制力控制器
三电气系统改造
1车轮车床原控制系统9时间继电器22中间继电器7接触器断路器保险等元件组成控制逻辑
2采S7200编程控制器中间继电器时间继电器电路中功S7200部程序实现达减少元件简化电路目控制电机动作接触器线路保留继续节省成降低改造难度
四编程控制器程序设计
车轮车床采三逆电动机分控制顶尖顶升缸卡爪动作编程时控制双运转三相感应电机程序部分整改造工作关键步骤需重点进行阐述输入点I00连接顶升钮闭合时电动机逆时针方旋转输入点I01相连降钮闭合时电动机时针方旋转前提输入点I10相连电动机电路断路器输入点I11相连停机开关没动作（简化文中原理图I10I11图1中均未画出）停机开关等5秒中改变电动机旋转方样做电动机足够时间刹车停转然反启动果I00I01相连点动开关时电动机停转启动
程序起始部分程序检查否必须激活互锁电路互锁电路防止电动机误启动者错误方启动点动开关没动作（位起始状态）者等时间溢出时互锁清M20置成逻辑0果电动机断路器（输入点I10）没动作停机点动开关（输入点I11）没动作（两触点常闭触点）状态位M11没设置成时针旋转标志位M21置逻辑1电动机逆时针旋转代表逆时针旋转状态位M10类似方法时针方旋转启动条件点动启动开关互锁位状态位没设置成相反旋转方时电动机启动电动机停机时状态位M23置1进入停机模式M231限制电动机启动定时器开始计时该定时器预置时间5秒5秒M23复位程序：
LD I01 A I00 O M23 S M201
果命令电动机右转命令电动机左转处强制等状态设置互锁
LDN I01 AN I00 AN M23 R M201 果左转右转命令等时间溢出解互锁
LD I02 A I10 AN M11 M21 停机命令电路断路器未动作时针方旋转状态位未置位时针方旋转位M21置1
LD I02 A I10 AN M10 M22 停机命令电路断路器未动作逆时针方旋转状态位未置位逆时针方旋转位M22置1
LD I01 O M10 AN M20 A M21 M10 Q01命令电机左转逆时针方状态位互锁逆时针方旋转置逆时针方旋转状态位M101置电动机启动器输出点Q011
电机采变极调速电机两绕组分控制电机低速高速运行程序编制时应该特予关注编程较简单逆电机程序通处复述
五 结
通次改造工作仅车轮车床身电气控制系统进行简化降低障率减少维修时间成丰富参改造员验老旧设备进行改造良基础铁路高速发展必须量动化智化设备年力发展高速铁路欠巨额债务新设备引进必产生影响已设备进行类似改造创新具非常现实意义济价值
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车轮车床铁路行业中机务车辆系统机车车辆进行检修时必需关键设备目前车轮车床绝部分已进行数控改造采CNC控制伺服电机驱动刀架运动实现机车车辆轮精确加工添加数控系统仅仅针刀架部分改造涉电机启停轮料等操作车轮车床电气控制部分采量中间继电器时间继电器实现控制逻辑技术落容易损坏时继电器配件型号老旧购买设备维修带困难电气控制部分进行改造成提高车轮车床性减少停机修时关键编程控制器代继电器进行电气控制现代工业控制领域中流编程控制器种数字运算操作电子电子系统专门工业环境应设计采编制程序存储器执行存储逻辑运算**序控制定时计数算术运算等操作指令通数字模拟输入(I)输出(O)接口控制种类型机械设备生产程
二编程控制器选型
S7200 德国西门子公司推出款型编程序控制器适行业种场合中检测监测控制动化S7200系列强功独立运行中相连成网络皆实现复杂控制功S7200系列具极高性价格范围覆盖代继电器简单控制更复杂动化控制应领域极广泛覆盖动检测动化控制关工业民领域包括种机床机械电力设施民设施环境保护设备等等：压机床磨床印刷机械橡胶化工机械中央空调电梯控制运动系统PLC提供4基型号8种CPU根车轮车床控制电路改造求选CPU 224进行设计CPU224集成14输入10输出24数字量IO点连接7扩展模块扩展168路数字量IO点35路模拟量IO 点13K字节程序数存储空间6独立30kHz高速计数器2路独立20kHz高速脉输出具PID控制器1RS485通讯编程口具PPI通讯协议MPI通讯协议方式通讯力IO端子排容易整体拆卸具较强控制力控制器
三电气系统改造
1车轮车床原控制系统9时间继电器22中间继电器7接触器断路器保险等元件组成控制逻辑
2采S7200编程控制器中间继电器时间继电器电路中功S7200部程序实现达减少元件简化电路目控制电机动作接触器线路保留继续节省成降低改造难度
四编程控制器程序设计
车轮车床采三逆电动机分控制顶尖顶升缸卡爪动作编程时控制双运转三相感应电机程序部分整改造工作关键步骤需重点进行阐述输入点I00连接顶升钮闭合时电动机逆时针方旋转输入点I01相连降钮闭合时电动机时针方旋转前提输入点I10相连电动机电路断路器输入点I11相连停机开关没动作（简化文中原理图I10I11图1中均未画出）停机开关等5秒中改变电动机旋转方样做电动机足够时间刹车停转然反启动果I00I01相连点动开关时电动机停转启动
程序起始部分程序检查否必须激活互锁电路互锁电路防止电动机误启动者错误方启动点动开关没动作（位起始状态）者等时间溢出时互锁清M20置成逻辑0果电动机断路器（输入点I10）没动作停机点动开关（输入点I11）没动作（两触点常闭触点）状态位M11没设置成时针旋转标志位M21置逻辑1电动机逆时针旋转代表逆时针旋转状态位M10类似方法时针方旋转启动条件点动启动开关互锁位状态位没设置成相反旋转方时电动机启动电动机停机时状态位M23置1进入停机模式M231限制电动机启动定时器开始计时该定时器预置时间5秒5秒M23复位程序：
LD I01 A I00 O M23 S M201
果命令电动机右转命令电动机左转处强制等状态设置互锁
LDN I01 AN I00 AN M23 R M201 果左转右转命令等时间溢出解互锁
LD I02 A I10 AN M11 M21 停机命令电路断路器未动作时针方旋转状态位未置位时针方旋转位M21置1
LD I02 A I10 AN M10 M22 停机命令电路断路器未动作逆时针方旋转状态位未置位逆时针方旋转位M22置1
LD I01 O M10 AN M20 A M21 M10 Q01命令电机左转逆时针方状态位互锁逆时针方旋转置逆时针方旋转状态位M101置电动机启动器输出点Q011
电机采变极调速电机两绕组分控制电机低速高速运行程序编制时应该特予关注编程较简单逆电机程序通处复述
五 结
通次改造工作仅车轮车床身电气控制系统进行简化降低障率减少维修时间成丰富参改造员验老旧设备进行改造良基础铁路高速发展必须量动化智化设备年力发展高速铁路欠巨额债务新设备引进必产生影响已设备进行类似改造创新具非常现实意义济价值
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