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LOGO!對CW6163B型車床的數控化改造（zào）

2019-11-22 來源：廣州市工貿技（jì）師學院作者：鍾文偉

廣州市某機械設備加工廠內有一台老式車床，它使用年限長達30年，控製線路早已有多處破（pò）損，時有故障產生，已經嚴重影響了生產，但這台機床的本體尚是完好，購買一台全新的設備（bèi）取代它大約要十幾萬。鑒於以上廠家領導（dǎo）找到我，希望我能對這台老式設備進行數控化改（gǎi）造，以（yǐ）最小經濟代價讓這（zhè）台設備煥發新（xīn）春。

接到任務後，來到廠家和他們技術人員進行對接，谘詢（xún）一些有關（guān）該車床一些基本情況，想問對於這台設備他們想改造到什麽（me）程度，隻是單純完（wán）成原來的控製功（gōng）能還是另外增加一些功能。由於曆史久遠，廠家技術人員無（wú）法提供相應（yīng）的（de）技術資（zī）料，原有的圖紙（zhǐ）早已丟失。對於這台（tái）設備他們（men）有（yǒu）以下（xià）想法：

1.設備（bèi）原有功能全部都要有，原有保護也都要有。

2.對設備控製箱（xiāng）改動最小（xiǎo），增加電動機的工作（zuò）指示和故障（zhàng）指示。

3.要充分利用原有型號電氣元件。

了（le）解了他們想法（fǎ），我（wǒ）確定了我的（de）工（gōng）作思路，首先我要對車床的動作流程要清楚，恢複車床（chuáng）的原電氣原理圖，然後分析它的工作原理，據此確定用什麽PLC對其（qí）改造，再畫出改造後的電（diàn）氣原理圖，然後廠家技術人員一起確定該電氣原理圖的是否符（fú）合他們要求（qiú），最後按圖接線完成改造任務。

一、恢複原有電氣原理圖

到了現場後，通過試車（chē）和（hé）跟線，最終確定原來的電氣（qì）原理（lǐ）圖如圖1所示：

圖1 原有（yǒu）的電氣原理圖

二、圖1電氣原理圖原理分析

這（zhè）台車床共控製（zhì）三台電機，1M主軸電動機（jī）是單向長時間運行，2M冷卻泵電動機也是（shì）單向長時間（jiān）運行，而3M快速進給電動機是點動運行方式。

合上電源開關QF，為主電路和控（kòng）製線路提供電源。控製線路分成三個工作電壓，一個是接觸器（qì）線圈的控製電壓110V;一個是指（zhǐ）示（shì）燈工作電壓6V;最後一個是照明工作（zuò）電壓24V。

按下SA1，則照明（míng）指（zhǐ）示燈EL1開始工作輔助照明；按（àn）下SB7，3M快速進給電動機開始點動運行；而1M主軸電（diàn）動機和2M冷卻泵電（diàn）動機存（cún）在著一個順序控製關係，冷卻泵電（diàn）動機一定要後啟動，而主軸電動機還要二地控（kòng）製。按下SB3或SB4，主軸電動機啟動，然後（hòu）按下SB6啟動冷卻泵電動機，按下SB5停止冷卻泵電動機；按下SB1或SB2所有電動機均停止。

三、確定改造方案

根（gēn）據上麵簡述（shù）的工作原理，以及廠家技術人員所提出技術要求，我確定改造方案所用PLC為西門子LOGO!，型（xíng）號（hào）為LOGO!230RC。選擇西門子LOGO!原因如下（xià）：

1.西門子LOGO!為小型PLC，基本不上占用空間，直接占用原變壓器的位置。

2.西門子LOGO!可以直接帶負載，它每個輸出點可以帶的電流為10A。

3.西門子LOGO!便宜，通過對原理分析想（xiǎng）完成改造，要用8個輸（shū）入（rù）點，4個輸出（chū）點，隻要一個西門子LOGO!基本模（mó）塊就可（kě）以，而一個西門（mén）子LOGO!基本模塊市場價500塊就（jiù）可以了。

4.LOGO!模塊采用的220V供電，原來控製箱內有一根零線，不要另（lìng）外改線。

圖2 完成改造電氣原理圖

1.西門子LOGO!現場元件信號對照表如表1所示。

2.完成改造後電氣原理圖。

原來（lái）電氣原理圖的主電路保護原樣，隻要（yào）把（bǎ）控製線路稍做修改。為了（le）減少PLC輸入點，我把二地啟動和二地停止各隻占用一個輸入點，電動機的工作（zuò）指令和（hé）故（gù）障指令，都是（shì）在外圍線路，也不占用輸入

點。通過這些處理方法，隻要一個西門子LOGO!230RC基本模塊就可以（yǐ）了，費（fèi）用也減少了。完成改造的電氣原（yuán）理圖如圖2所示。

3.與圖（tú）2所配套的程序圖如圖3所示（shì）。

表1 PLC的I/O現場元件信號對照表

圖3

四、與廠家技術人員確定方案

改造方案我確定以後，找來廠家技術人員，將上述圖紙提供給對方，看對方是否有不同建議（yì）。由於這個改（gǎi）造方案隻是用PLC替換了（le）原來控製線路，控製各（gè）個（gè）電動機動作的接觸器仍然是原來的，隻是控製（zhì）線圈的電壓由原來（lái）110V變成了220V。在控製冷卻泵的接觸器KM2控製（zhì）程序支路當（dāng）中串入控製主軸接觸器KM1常（cháng）開觸點（diǎn），以形成（chéng）順序控製；過載保護KH1和KH2占用了二（èr）個輸入點（diǎn），在程序當中控（kòng）製接觸器KM1和KM2的斷開，KH1斷開主軸電動機和冷卻泵（bèng）電（diàn）動機均停（tíng）止，而KH2斷開則隻停止冷卻泵（bèng）電動機。這就是（shì）說，線路原來功能和保護（hù）全部都有。

這（zhè）個改造方案中西（xī）門子LOGO!230RC占用原來變壓器（qì）的位（wèi）置，另外在控製箱的外殼增加了一（yī）個工作指示燈和二個故（gù）障指示燈，其餘均為原來（lái）型（xíng）號的元器件，用PLC取代原（yuán）來的控製（zhì）線路。在PLC外（wài）圍利（lì）用三個接觸器常開輔助觸點接通三個工作指示（shì）燈，KM1吸合，則EL1工作指示燈亮；KM2吸合，則EL2工作指（zhǐ）示燈亮；KM3吸合，則EL3工作指示（shì）燈亮；KH1動作，主軸電動（dòng）機和冷卻泵電動機均停止，EL4工作指示燈亮；KH2動作（zuò），冷卻泵電動機停（tíng）止，EL5工2作指示燈亮.對原來控製箱基本上沒有什麽改變，也增加電動機工作（zuò）指示（shì）燈和故障指令燈，符（fú）合廠家的設計要求。

改造過程全部利用（yòng）原來型號的元器件，對接觸器線圈的工作（zuò）電壓由原（yuán）來的110V，變成220V，照明指示（shì）燈的工作電壓由原來的24V變成220V，工作狀態指示燈（dēng）的工（gōng）作電壓由6V變（biàn）成220V，這樣做的目的省（shěng）去一個機床控（kòng）製變壓器，也便於統一管理後備元件。

五、完成接線，上電試機

與廠家的技術人員確認，按改造後電氣（qì）原理圖接好線，然後進行試機，符合廠家設計要求。本改造方案也比較經濟，改造（zào）過程使（shǐ）用一個西門子LOGO！價值500，三個接觸器價值100，六個指示燈價值（zhí）20，再加上導線（xiàn）若幹，價值100，總的成本在1000以下。經（jīng）過一個（gè）時間運行，車（chē）床動作穩定，故障基本（běn）上也沒有了，達到了設計要求。

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