PLC在T68鏜床改造中的應(yīng)用

謝小四

（云南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系，云南 昆明 650203）

0 概述

T68鏜床是一種通用性比較強(qiáng)的多用途機(jī)床，主要用于鉆孔，鏜孔、加工端面、斜面、成形面的加工設(shè)備，它采用了繼電接觸器控制，專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用面設(shè)計，其顯著特點(diǎn)是可靠性高抗干干擾能力強(qiáng)，通用性廣等特點(diǎn)。將T68鏜床繼電接觸控制系統(tǒng)控制部分改為PLC控制，可以提高整個電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護(hù)，維修等工作量，以致于提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少無故障停機(jī)時間。

1 T68鏜床的控制要求及電氣控制線路分析

T68鏜床共有兩臺交流異步電動機(jī)，分別為主電機(jī)和快速電機(jī)。主電機(jī)首先帶動鏜軸或平旋盤做主運(yùn)動，其次通過傳動機(jī)構(gòu)帶動工作臺，主軸箱和鏜軸做進(jìn)給運(yùn)動。快速電機(jī)主要帶動帶動工作臺，主軸箱和鏜軸做快速移動，用于在對刀或調(diào)整工件時提高工作效率。T68鏜床電氣系統(tǒng)分為主電路，控制電路電路兩部分，繼電—接觸電氣控制系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。

圖1

2 電路分析

首先紐子開關(guān)HY拔上，CTY吸合，這時指示燈EF發(fā)光，控制電路有電，機(jī)床照明燈NL亮。鏜軸旋轉(zhuǎn)電動機(jī)M1為主動，分別有高速，低速、點(diǎn)動、連續(xù)運(yùn)動、正反轉(zhuǎn)、制動等動作，給運(yùn)動為主電機(jī)經(jīng)齒輪，手柄等連接器件的傳遞實(shí)現(xiàn)工作臺的前后，左右及主軸箱的上下運(yùn)動和鏜桿進(jìn)出，平旋盤的運(yùn)動?？焖龠\(yùn)動主要由機(jī)械手柄拔動齒輪，連接器件來實(shí)現(xiàn)，然后壓合行程開關(guān)XCKN和XCKE發(fā)出指令，吸合CJKE，CJKN實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)主運(yùn)動電動機(jī)還配有熱繼電器JR來保護(hù)電機(jī)的過載，所有線路共用熔斷器RLY實(shí)現(xiàn)短路或嚴(yán)重過載保護(hù)?？焖龠\(yùn)動和控制回路用熔斷器1RL來實(shí)現(xiàn)過載護(hù)，主運(yùn)動點(diǎn)動都是在低速成下運(yùn)動，控制按紐AQZE，AQZN、AQZNE、AQZMN的其中一個發(fā)出指令，吸合CJZN，CJZE和高低速接觸器CJI和CJII來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動或連續(xù)運(yùn)動和正反轉(zhuǎn)運(yùn)動。高低速成由機(jī)械手柄根據(jù)合適的位置壓合行程開關(guān)XCV，來接通分?jǐn)嚯娐分械腃JI和CJII來實(shí)現(xiàn)高低速的轉(zhuǎn)換。

3 T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造

3.1 硬件設(shè)計

改造時，主電路及照明電路保持不變，將所有的控制按紐，行程開關(guān)、限位開關(guān)、接觸器接入PLC輸入，輸出回路，具體的邏輯控制由PLC程序進(jìn)行控制，只需新增可編程控制器一臺，24V的開關(guān)電源一只，容量為50VA。

3.2 I/O地址分配如下表所示

表1

3.3 T68鏜床的I/O接線圖如圖2所示

根據(jù)實(shí)際要求和控制特點(diǎn)，選用SIEMENS S7-200 CPU224型號的PLC

圖2

3.4 T68鏜床PLC程序設(shè)計

在PLC程序設(shè)計中，根據(jù)T68鏜床的控制要求，及各種聯(lián)鎖關(guān)系，設(shè)計該控制系統(tǒng)的PLC控制程序，為了增強(qiáng)程序的可讀性，該程序有5個控制支路：

支路1：是保證機(jī)械聯(lián)鎖，各手柄到位的控制。

支路2：是通過高低速機(jī)械手柄壓合行程開關(guān)XCV來實(shí)現(xiàn)高低速轉(zhuǎn)換，及它們之間延時控制，聯(lián)鎖控制。

支路3：是保證高低速開關(guān)壓合后，高低速接觸器吸合后，才能吸合正反轉(zhuǎn)中繼。

支路4：是實(shí)現(xiàn)主電機(jī)正點(diǎn)、反點(diǎn)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的控制。

支路5：是快速電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。

4 結(jié)束語

T68鏜床是一種高效率通用性比較強(qiáng)的加工設(shè)備，在機(jī)械加工和機(jī)械修理中得到廣泛的應(yīng)用，T68鏜床的操作是通過手柄，機(jī)械、電緊密配合完成預(yù)定的操作，是機(jī)械電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動作的典型控制，是自動化程度高的組合機(jī)床。但在電氣修理中故障是很難排除的，特別是在繼電器接觸器控制系統(tǒng)中，由于電氣控制線路觸點(diǎn)多，線路復(fù)雜、故障率高、檢修周期短，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。本文所述方案是對原來的控制系統(tǒng)進(jìn)行PLC改造而成，經(jīng)實(shí)際模擬運(yùn)行證明該控制系統(tǒng)控制穩(wěn)定可靠，具有極高的可靠性和靈活性，更容易維修，而且能適應(yīng)惡劣的控制環(huán)境，取得了較好的生產(chǎn)效率。