引 言
液壓傳動控制系統是動組用來控制液壓動力元件 ( 液壓缸、液壓馬達 )，合機以使其按照規定的床控要求進行動作，從而完成控制目的制中的一種控制系統。傳統的液壓傳用液壓傳動控制系統大多利用繼電器來對液壓控制元件進行控制，本文則提出了一種采用 PLC代替傳統繼電器來對液壓控制元件進行控制的動組實現方法。該方法除可實現對液壓動力元件的合機控制外，還可以提高液壓控制的床控自動化程度和可靠性。
1 雙面單工位液壓傳動組合機床繼電器控制系統
1.1繼電器控制及動力頭的制中工作循環圖
1 所示是一個雙面單工位液壓傳動組合機床繼電器控制的電氣原理圖。本機床采用三臺電動機拖動，M1、M2 為左右動力頭電動機，M3 為冷卻泵電動機。SA1 為左動力頭單獨調整開關，SA2 為右動力頭單獨調整開關，SA3 為冷卻泵電動機工作選擇開關。左右動力的工作循環如圖 2 所示。
1.2 液壓元件
液壓執行元件狀態如表 1 所列，其中 YV 表示電器閥，KP 表示壓力繼電器。
系統自動循環的工作過程如下：SA1、SA2 處于自動循環位置，按下啟動按鈕 SB2，接觸器 KM1、KM2 通電并自鎖，左右動力頭電動機同時啟動循環。按下“前進”按鍵 SB3，中間繼電器 KA1、KA2 通電并自鎖，電磁鐵 YV1、YV2 通電，左右動力頭快速進給并離開原位，其中行程開關 SQ1、SQ2、SQ5、SQ6 先復位，行程開關 SQ3、SQ4 后復位。
當 SQ3、SQ4 復位后，KA 通電并自鎖。在動力頭進給過程中，靠各自行程閥自動變快進為工進。同時壓下行程開關SQ，接觸器 KM3 線圈通電，冷卻泵電動機 M3 工作，供給冷卻液。
當左動力頭加工完畢時，壓下SQ7并頂在死擋鐵上，油 路油壓升高，KP1動作，使KA3通電并自鎖；當右動力頭加 工完畢時，壓下SQ8并使KP2動作，KA4接通并自鎖。同時 KA1和KA2失電，YV1和YV3也失電，YV2和YV4則通電, 左右動力頭快退。當左動力頭使SQ復位后，KM3失電，冷 卻泵電動機停轉。
左右動力頭快退至原位時，先壓下SQ3、SQ4,再壓下 SQ1、SQ2、SQ5、SQ6,使KM1、KM2線圈斷電，動力頭電動機Ml、M2斷電，同時KA、KA3、KA4線圈斷電，YV2、 YV4斷電，動力頭停止，機床循環結束。在加工過程中，按 下SB4,可隨時使左右動力頭快退至原位并停止。
2雙面單工液壓傳動組合機床PLC控制方案
2.1確定PLC的硬件連接
繼電器控制電路中的按鈕行程開關、壓力繼電器、熱繼 電器觸點等21個輸出信號(4個按鈕、9個行程開關、3個熱 繼電器動斷起點、2個壓力繼電器觸點、3個轉換開關)，需 占用21個輸入點。實際應用中，為節省PLC的點數，可適當 改變輸入信號的接線方式，如將SQ8與KP2串聯后作為PLC 的一個輸出信號，這樣就能減少一個輸入點。
依照這種方法可得到如圖 3 所示的 PLC 的輸出點分配及接線圖。這時的 PLC 的輸入點數由 21 點減少到了 13 點，以降低設備成本，但由于有些節點采用了串并聯輸入，因此會降低輸入期間的可靠性和整個控制系統的可靠性。
可編程控制器輸出控制對象主要是控制電路中的執行器件 ( 如接觸器、電器閥等 )。已知該機床的執行器件有交流接觸器 KM1、KM2、KM3，電器閥 YV1、YV2、YV3、YV4。依據它們的工作電壓所設計出的 PLC 的輸出輸入口接線圖如圖 3 所示。
由于接觸器與電器閥線圈所加電壓的種類與高低不一樣，因此必須占用PLC 的兩組輸出通道，并選擇繼電器輸出型 PLC。通過對機床 PLC 控制系統輸入輸出電路的綜合分析，本設計選擇S7-200 系列 CPU224 來對機床實施控制是比較合適的。
原控制線路中的中間繼電器KA、KAI、KA2、KA3、 KA4可分別由PLC的內部繼電器替代，并用M10.0~M10.4分 別代替KA、KAI、KA2、KA3、KA4。由此可見，若繼電器 控制電路中的中間繼電器使用得多，采用PLC代替口的優越 性越顯著。
2.2 PLC控制系統梯形圖的設計
根據繼電器控制原理圖可完成PLC控制的梯形圖“復述” 工作。根據繼電器控制電路的邏輯關系，按照一一對應的方式 畫出PLC控制的梯形圖程序，即按支路形式逐條轉換。如圖 4所示為接觸器KM1、KM2控制線路圖。
首先將圖 4(a) 所示的 KM1、KM2 繼電器控制電路轉成如圖 4(b) 所示的梯形圖，然后再按梯形圖編程的規則對其進行規范化處理及簡化，就可得出圖 4(c) 所示的梯形圖?？紤]到圖 4(c) 的前半部分在原繼電接觸器電路中其實為所有輸出的公共電路，現用輔助繼電器 M10.5 將它代替。這就為繪制簡化后的梯形圖支路提供了方便。將全部繼電器控制線路進行一一對應的轉換，并進行規范和簡化等處理，即可得到該機床 PLC 的控制梯形圖程序。
3 結 語
本文給出了一種基于 PLC 的液壓傳動組合機床控制應用技術，著重闡述了液壓傳動組合機床繼電器控制部分的工作方式。針對液壓傳動機構由電動機實現及順序工作的特點，系統改用 PLC 控制，并運用梯形圖進行編程的方法，可以使程序更加簡練。測試表明，該設計完全可以達到預期目的，滿足設計要求。
20211014_6167880e877d2__PLC在液壓傳動組合機床控制中的應用
