Kiilaurakoneen sähköisen ohjauksen modernisointi

Abstract

Opinnäytetyössä toteutettiin kiilauranvetokoneeseen sähköisen ohjauksen modernisointi. Modernisointi tehtiin Järvensivun konepajalle, jossa työstökone oli ollut pitkään käytössä. Tavoitteina modernisoinnissa oli työstökoneen käyttöiän jatkaminen, vianhaun helpottaminen sekä varaosien saatavuuden parantuminen. Koneen ohjaus oli alun perin tehty releohjauksella. Releohjauksessa toimintojen ohjaus kulkee kontaktorien avautuvien ja sulkeutuvien apukärkien kautta. Alkuperäisistä sähköistä ei ollut dokumentteja. Komponenttien merkinnät olivat puutteellisia. Näiden syiden vuoksi vikojen paikallistaminen teetti paljon työtä.

Työ aloitettiin purkamalla koneesta vanha releohjaus pois. Vanha releohjaus korvattiin ohjelmoitavalla logiikalla. Ohjelmoitavaan logiikkaan tehtiin PLC-ohjelma ohjaamaan koneen toimintoja.

Ennen sähkösuunnittelun aloittamista tutkittiin käyttöön jäävien komponenttien sähköiset ominaisuudet. Komponenteista tutkittiin niiden tarvitsema teho ja käyttöjännitteet. Komponenttien ominaisuuksien mukaan valittiin tarvittavat suojalaitteet. Piirikaaviot suunniteltiin valittujen ja laitteeseen jääneiden komponenttien mukaisesti. Koneessa olleeseen taustalevyyn asennettiin sähköisen ohjauksen komponentit. Kaapelointeja varten pohjalevyyn asennettiin johtokourut. Kytkennät tehtiin suunniteltujen piirikaavioiden mukaisesti.

Koneen ohjauksesta vastaa ohjelmoitava logiikka. Ohjelmoitavaan logiikkaan tehtiin PLC-ohjelma. Ohjelmoitava logiikka vastaanottaa käyttäjän käyttöpaneelista valitsemat toiminnot ja suorittaa ne PLC-ohjelman mukaan. Kiilauran tekemistä varten ohjelmoitiin työkierto. Asetuksia varten ohjelmoitiin manuaalikäyttö. Manuaalikäytöllä koneen käyttäjä voi liikuttaa terää ohjauspaneelista painikkeita painamalla.

Modernisointi ohjauksen osalta saatiin toiminnallisuudeltaan ja luotettavuudeltaan Järvensivun konepajan asettamien tavoitteiden mukaisiksi.

In the thesis, the modernization of the electronic control for the keyhole manufacturing machine was carried out. The modernization was carried out at the Järvensivun konepaja, where the machine tool had been in use for over 10 years. The goals of the modernization were to extend the service life of the machine tool, facilitate troubleshooting and improve the availability of spare parts. The control of the machine was originally performed by relay control. In relay control, the control of the functions passes through the opening and closing of auxiliary tips of the contactors. There were no documents on the original electronics. The labelling of the components was incomplete. For these reasons, finding faults required considerable work.

The work was started by dismantling the old relay control from the machine. The old relay control was replaced with programmable logic. A PLC program was developed for the programmable logic to control the functions of the machine.

Before starting the electrical design, the electrical properties of the remaining components were studied. The components were tested for the required power and operating voltages. The necessary protective devices were selected according to the characteristics of the components. The circuit diagrams were designed according to the components selected and left in the device. The electronic control components were installed on the back plate on the machine. For cabling, cable trays were installed on the base plate. The connections were made according to the designed circuit diagrams.

The machine is controlled by programmable logic. A PLC program was created for the programmable logic. The programmable logic receives the functions selected by the user from the control panel and executes them according to the PLC program. A cycle was programmed to make the keyway. Manual operation was programmed for settings. In the manual mode, the machine operator can move the blade from the control panel by pressing the buttons.

The modernization of the control was carried out in accordance with the goals set by the Järvensivun konepaja in terms of functionality and reliability.