高级技师职业资格考评技术能力总结.doc

福建省技师、高级技师职业资格考评技术能力总结
——ME2015全自动内圆磨床的PC改进

本人于1986年9月从事维修电工工作，经过函授等二十几年的不断学习和经验积累，逐渐成长为单位的业务骨干，本人熟悉设备电器的工作原理，和厂里的技术人员等一起改造了一些设备，解决了许技术问题如ME2015自动磨床为我厂75年进厂的无锡机床厂70年代产品，由于其控制线路故障频繁，维修困难，设备一直处于半闲置状态。所以今年我们应用可编程序控制器（PLC，简称PC）对机床电器控制部分进行了改造，取得了满意的效果。现把我们改造工作做一总结如下：
一、原机床情况
机床为全自动液压机床，按照顺序动作运行，整个动作步骤为上料，磨架左移磨头进入工作，头架跳进、进给机构快进给，粗进给、无进给、光磨、砂轮修整、精磨、无进给光磨等，从上料开始至磨削结束，一次完成轴承套圈的内圆磨削工作，通过主动测量仪表的测量发讯，能十分精确地对工件的尺寸进行控制。全自动、半自动、调整和长期修整四种工作状态可通过开关进行转换。
机床由二级管造成矩阵电路，16个继电器、2个时间继电器组成顺序控制系统，对13个电磁阀进行顺序控制，各种动作由5个液压油缸驱动，十几个限位开关对各种动作位置进行检测，
二、改造方案
因为原机床是以顺序控制为主，并且大部分为开关量信号，因此选用PC来改造控制系统是很合适的。
目前国内PC价格仍较贵，大约每一输入输出点约合人民币80～100元，我们选用80个输入输出点的PC，人民币4千多元，如果仍用继电器恢复原线路，虽然价钱约低200元，但故障率高，维修难的状况依然会存在，故决定选用PC改造方案。
在选用PC时，我们主要考虑了以下几个方面：
（一） 输入输出点（简称I/O）
首先根据被控对象的最大需要（检测信号和控制量的多少）来计算I/O点数。用按钮、限位开关、压力开关、拔码开关，测量仪发出的信号作为PC的输入；以继电器的线圈，电磁阀的线圈以及信号指示灯等进行PC的信号输出。算出I/O点数后还适当增加了10～20%的裕量，以适应追加和变更控制性能的需要。
（二）存储器
一般的顺序控制电路选择PC的存储容量应是I/O总点数的十倍，另外还在注意一下存储器的类型及掉电时的程序保护等。
我们选用的PC有4K容量的EPROM和8K容量的RAM，用锂电池作为RAM的掉保护，RAM里的程序靠电池可保持2年以上。
（三）指令和内部寄存器
还有基本指令和特殊指令是否能满足控制需要，也是我们选择PC的要求。
（四）处理时间
梯形图从头执行到尾称为一个扫描周期。一般PC的扫描周期为几毫秒至数十毫秒。I/O点数较多的大中型PC，扫描周期还要根据系统配置情况算一下。如果输入信号的频率高于扫描周期，将不能及时地检测到信号，应选高速计数模块。
我们这台机床的输入信号远慢于扫描速度，可以不考虑处理时间。
（五）方便性
这是指PC程序的编写、检查、修改是否方便。YZ-PC-001A程序的编写、检查、修改都较方便，程序的固化可在机上完成，不必增加设备。
（六）安全功能
PC本身发生异常时有无报警、保护等功能。
我们选用了苏州东方数控集团公司的YE-PC001A型PC，这除考虑前面说到的几点外，还因为这种PC具有步控指令，适用于循环控制的需要，同时其I/O点数和型式可随意组合，便于选取。各功能模块可以取出，便于维修。价格也相对便宜。
三、改装内容
（一）安排I/O地址
本次改装采用三个八位拨码开关作为两次光磨的时间选择和计数修整的数量选择，YE-PC-001A外部定时只能占用0号卡和1号卡。只能接受两个8位拔码开关直接输入。但因两次光磨延时工作不在同一时刻，所以我们利用两个输出点作为分时控制两个拔码器的接入时间，达到了0号卡的扩展。要对二个拔码器采用二极管隔离处理，防止信号串位。具体接线见附后的程序的输入输出模块安排部分。其他输入信号安排在2、3、4、5号卡，输出安排在6、7、8、9号卡。

图一、循环流程图
机床的动作顺序如下：
按动启动按钮后，机床进入上料，砂轮移进，头架跳进，快进给，粗进给、光磨、修正砂轮、精磨、二次光磨、头架跳出，进给复位、磨架复位，下料的自动循环工作，根据动作时序、编写出动作顺序流程图、如图一所示。流程图中包含四个判断，以达到自动、半自动、计数修整与中间修正的循环功能。
要完成上述循环控制需用到步进指令（代码SC）。步进指令是一种功能很强的指令，利用它可以实现多种控制功能（如顺序控制、有条件分支、无条件分支、循环、复合等控制功能）。图二为步控指令的基本形式。其特点是每一位的输出是自动保持的，保持到下一位有效或清除为止，内部实行连锁。步进控制

图二、步控指令的基本形式

指令可以直接由流程图变换成梯形图。全部程序附后。
步进控制是以后入优先电路。在编写梯形图时，为了保证按步运行，把前一步的输出作为后一步的输入条件，确保步进。如图二中41.1的输入以41.0作为条件。
在编写梯形图的过程中，还应考虑顺序扫描情况，编写程序有一定的技巧，也要考虑各互锁及清除的时序问题，有些初看合理的程序因不注意这些问题面无法运行。另外还应合理安排内存。在内存容量够的情况下，我们力求程序流畅明洁，看时易懂，避免复杂的叠套。
因ME2015自动磨床循环过程中，动作多，所编写的程序较长，所以就不一一加以解释。这里举一两个程序中需注意的地方作一点说明。
其一是机床中设有复位按钮2AN，遇有异常情况时可作紧急复位，退出工作状态，另遇保护开关动作，也作用于复位。但如在磨削过程中，砂轮还在工作中，复位动作时，机械手与砂轮同时动作，可能造成碰撞事故，因此有互锁电路，只有在磨架退到原位后，机械手才能复位。专设一个线圈18.4，作复位信号的保持，直到机械手回到下料位为止，如图三所示2.1触点为机械手原位输入信号，18.1为清“0”线圈输出

图三、复位记忆

二是配合仪表循环的尺寸控制，设立一个脉冲振荡器，如图四所示。当第二次光磨延时到而工件尺寸未到，仪表尺寸到信号没有发出，步进器运行到42.0；由19号和寄存器20号组成的振荡器工作，输出20.7脉冲信号，控制进给油缸作微量脉动进给至尺寸到，进入下一步为止，保证了工件尺寸的磨削精度。

图四、脉冲振荡器
本次改造，因两台磨床已久，机床线路改装后，程序在现场运行调试，程序经过两天的调试、修改，就投入生产运行。
通过PC改造的这两台磨床，运行至今，情况一直良好，PC机使机床增加了原来所没有的新功能如脉动进给，长期修整中每个往复都有的补偿等。另外增加的计数修整功能对提高工效起到了很大贡献，而光磨延时采用微机计时后，稳定可靠，磨削的套圈精度更高，工件废品率接近于零，偶尔出现的故障也只是因为个别电磁阀较紧，动作不正常，以及油泵电机热保护动作停引起，因PC本身引起的故障没有出现。总之，PC改造使这两台接近报废的设备性能从三、四十年代的继电控制水平一步跃到八十年代的微机控制水平，是一在飞跃。生产效率大大提高，已成为一磨车间内圆磨削工序的主力设备，成为操作者比较喜爱的设备。本次改造成功，成绩相当可观。
在过去的二十多年中，虽然做了一些工作，取得了一些成绩，但学习是无止境的，只有不断更新知识，掌握新技能，才能跟上时代发展的步伐和满足企业的需要，做一个高素质的员工，为国家和企业多尽一份力。
根据自己的技术能力和业绩，对照国家职业标准，本人已达到了维修电工高级技师的水平。