引言：本文簡述了基于西門子LOGO!控制的新型回轉工作臺——HT200B的選型思路、設計理論、硬件配置以及機床主體程序的功能，較為詳細地闡述了LOGO!在該型產品中的應用。
1. 了解LOGO!
開始設計HT200B型回轉工作臺，是在2009年。那時候我們廠技術部決定自主開發(fā)新型回轉工作臺，用以配合落地式鏜銑床等主機以進行加工。該臺新型回轉工作臺要求液壓機構具備自動夾緊功能，靜壓機構及潤滑控制也需與之匹配相關聯(lián)的動作，同時各部分操縱有較多邏輯時序及限制要求，而在機床操作上要求盡量簡單易用。因此，采用小型PLC進行邏輯控制，以滿足機床的各項性能要求成為最佳的選擇。我廠的出口型搖臂鉆床當時已經采用了西門子的LOGO!進行邏輯控制，通過大量產品運行調試的結果可以看到，LOGO!其控制性能始終非常優(yōu)良，工作穩(wěn)定性亦值得信賴，這些優(yōu)點在后期產品反饋信息中也得到了印證，可以說 LOGO!為我們的產品提供了有力的技術保障，同時也創(chuàng)造了可觀的經濟效益和市場品牌影響力。因此，我著重考慮采用LOGO!對新型回轉工作臺進行控制。
2. 選擇LOGO!
通過對多種品牌PLC的分析與篩選，最終決定選擇LOGO!作為產品的控制單元。首先，LOGO!優(yōu)越于其它品牌PLC的寬范圍輸入電壓特點極大方便了產品的設計，同時保證了機床運行的可靠性;其次，LOGO!精簡小巧的體積占用空間小，而且其擴展模塊無需連接電纜而與主模塊可直插相連，既方便又節(jié)省空間;另外，其簡便的編程調試、可靠的控制性能及便捷的程序存儲模塊為產品設計及今后量產提供了有力的保障。綜合多方考慮，最終確定LOGO!成為不二的選擇。
3. 應用LOGO!
(1) 應用簡述
采用LOGO!控制的新型回轉工作臺，其多為配合落地式鏜銑床等粗加工、重切削型機床使用，用以裝卡、承載待加工零件等。在控制上，其應實現(xiàn)的功能包括進給軸切換、進給軸點動和自動進給、液壓機構和潤滑機構的邏輯控制以及相關的關聯(lián)互鎖、延時控制等功能。經過多臺產品的多次調試與檢驗，證明LOGO!可以良好地實現(xiàn)所有預設功能，并可以穩(wěn)定運行，取得的效果非常出色。
(2) 工藝流程介紹
LOGO!在該HT200B型回轉工作臺中的控制流程可以用如下圖1清晰地予以表示：
圖1 HT200B型回轉工作臺控制流程圖
(3) 系統(tǒng)硬件配置
采用LOGO!控制的HT200B型回轉工作臺，電氣上主要由操作單元(如控制盒按鈕、機械操作拉桿開關等)、控制單元(如LOGO!)、驅動單元(如接觸器、繼電器等)、執(zhí)行單元(如電動機、電磁閥等)以及反饋單元(如限位開關等)組成。
操作單位采用手持式移動操作盒，其上的各個按鈕、旋鈕配合機械拉桿到位開關共同使用，作為機床控制器的部分輸入信號參與控制?？刂茊卧獮橐粋€基本模塊LOGO!230RCO和一個擴展模塊LOGO!DM8 230R，其12個輸入點和8個輸出點全部參與控制。驅動單元分為兩部分：一部分驅動進給電機(5.5kW)和油泵電機(1.5kW)，均采用西門子3TS系列接觸器進行控制;另一部分驅動兩組電磁閥和六部指示燈，均采用西門子3TH系列中間繼電器進行控制。執(zhí)行單元已如上所述，為兩個電動機、兩組電磁閥和六部指示燈。反饋單元由各部行程限位開關和各部液壓檢測開關組成，亦作為機床控制器的部分輸入信號參與控制。
HT200B型回轉工作臺的電氣控制柜內部電盤硬件布局結構如下圖2 所示：
圖2 HT200B型回轉工作臺控制柜內部電盤圖
(4) 軟件開發(fā)
HT200B型回轉工作臺的PLC輸入輸出信號分配如下表1所示：
表格1，HT200B型回轉工作臺輸入輸出信號表
HT200B型回轉工作臺的LOGO!程序，主體程序基本可以分為三部分：即進給電機的運動控制，各進給軸的運動分配，油泵運行控制三個部分。
圖3為進給電機運動控制部分的梯形圖程序段。進給電機的運行受到進給軸選擇、機械拉桿結合位置、液壓信號、運行延時、正方向選擇等多個條件的制約。以滑座正向運行為例：首先需要將手持盒旋鈕SA2分配至滑座(I7為斷，I8為通)，然后將機械拉桿分配至滑座結合位置(I9為斷)，待到滑座液壓信號觸發(fā)(I10為通)和電機運行延時觸發(fā)(T001為通，T008為通)時，按下正向運行按鈕(此時應當M1為通，M5為通，M6為斷)，則此時滑座進行正向運行(即M7通，M9斷，Q1通，Q2斷)。
圖3 進給電機運動控制
圖4為進給軸運動分配的梯形圖程序段。各軸的運動分配受到手持盒操作和機械拉桿結合的共同影響。如要分配工作臺運動，則需要手持盒旋鈕SA2分配至工作臺(I7為通，I8為斷)，機械拉桿分配至工作臺結合位置(I9為通)同時油泵運行(M3為通)時方可執(zhí)行(Q5為通)。
圖4 進給軸運動分配
圖5為油泵運行控制的梯形圖程序段。油泵的控制受到運動分配、液壓信號等多重條件的影響，其核心功能是保證機床在任何動作狀態(tài)下，都可以實現(xiàn)油泵的自動啟動運行。
圖5 油泵運行分配
(5)使用LOGO! 的體會
在使用LOGO!進行程序設計以及現(xiàn)場調試過程中，LOGO!簡便易用的編程方式讓我非常滿意，這極大地降低了我在產品開發(fā)過程中的工作強度，編制程序的得心應手以及調試時的方便快捷令我對產品的性能充滿信心。我對LOGO!這款PLC的描述可以用“小巧實用且功能強大，簡易快捷且性能穩(wěn)定”來形容。
從實用性的角度出發(fā)，個人建議LOGO!這款PLC可以考慮增加I/O點信號指示燈，如果LOGO!可以顯示各信號點的狀態(tài)，將進一步方便電氣維修人員的調試工作。
作者簡介：
劉洋(1983年)，男， 遼寧沈陽，本科，助理工程師，沈陽機床股份有限公司中捷鉆鏜床廠技術部電氣設計室。
（轉載）
