摘（zhāi）要：針對T68 型臥（wò）式鏜床傳統繼電器控製係統可靠（kào）性差等問題，提出PLC 改造方案。

     關鍵（jiàn）詞：PLC；臥式鏜床；控製係統

      0 引言

      應用PLC 對現有的機（jī）械加工設備的電氣控製係統進行改造，可以把機（jī）械（xiè）加工設備（bèi）的功能、效（xiào）率、柔性（xìng）提高到一個新的水平， 大大改善產（chǎn）品的加工質（zhì）量，降低設備故障率，提高生產效率，經濟效率顯著。傳統的鏜床控製采用繼電接觸器（qì）控製係統， 不但接線複雜，而（ér）且（qiě）經常出現故障，可靠性較（jiào）差。為此，根據臥式鏜床的特點，采用PLC 對其控製係統進行改造（zào）。

      1 、T68 臥式鏜床的電氣控製（zhì）

     1.1 主電路

     T68 型臥式鏜床（chuáng）電氣控（kòng）製線路（lù）有兩（liǎng）台（tái）電動機；一台是主軸電（diàn）動機M1，為雙速電動機（jī），作為主軸旋轉及常速進給的動力，有熱（rè）繼電器作為過載保護；另一（yī）台（tái）是快速進給電動機M2， 作為各進給運動的快速移動的動力，因（yīn）為（wéi）是短時工作製，所以（yǐ）不需要用熱繼電器進（jìn）行保護。

     1.2 星角降壓啟動

     定子繞組接成（chéng）星形時， 由於電動機每相繞組額定電壓隻為（wéi）角形接法的1/3，電流為角形接法的1/3，電磁轉矩也為角形接法的1/3，因此，對於角形接法運行的電動機（jī），在電動機啟動時，先將定（dìng）子繞（rào）組接成星形，實現降壓啟動，減少啟（qǐ）動電流，當啟動即將完成時再換成角形，各繞組承（chéng）受額定電壓工（gōng）作，電動（dòng）機進入正常運行（háng）， 故這種降（jiàng）壓啟動方法稱為星角（jiǎo）降壓啟動。

     1.3 反（fǎn）接製動

     反接（jiē）製動（dòng）即在（zài）電動機切斷正常運轉電源的同時改（gǎi）變電動機定子繞組（zǔ）的電源相序（xù），使之有反（fǎn）轉趨勢而產生較大的製動力（lì）矩的方法。反接製動的實質是使電動機欲反轉（zhuǎn）而（ér）製動， 因此當電動機的轉速接近零時，應立即切斷（duàn）反接轉製動電源，否則電動機會反轉。實際控製中采用速度繼電（diàn）器來自動切除製動（dòng）電（diàn）源。

     1.4 控製電路

     控製電路包括7 個交（jiāo）流接（jiē）觸器，2 個中間繼電器（qì），以及1 個時間繼電器KT， 共（gòng）10 個電器的線圈支路，該電路的主要功能是對主軸電動機進行（háng）控（kòng）製。在啟動主軸電動機之前， 首先要選擇好主軸的（de）轉（zhuǎn）速和進給量，並且調整好主軸箱和工作台的位置。

     2、 PLC 控製係統

     T68 臥式鏜床PLC 控製係統（tǒng）屬於典型的單機（jī）控製係統，輸入/ 輸出信號均為開關控製量，一般的繼（jì）電器輸出型PLC 就可以滿足控製上的要求（qiú）。另外，由於X62W 銑床不屬於大型機床，輸入信號傳輸距離不大，控製電路比較（jiào）集中，不必采用單獨的控製櫃來安裝電器元件。

     設計有18 個輸入和9 個輸出。所（suǒ）以選擇CPU 226型（xíng）PLC。

     根據控製（zhì）係統要（yào）求，設計控製（zhì）係統中的I/O 分配，如表1 所示。

                          表1 控製係統中I/O 口的分配

     PLC 接（jiē）線圖如（rú）圖1 所示。

           圖1 PLC 接線圖

     根據臥（wò）式鏜床工作過程的控製要求和（hé）臥室鏜床的電器控製原理，分析輸入、輸出量之間（jiān）的關係,設計TLC 的（de）控（kòng）製程序：

     （1）主軸（zhóu）與工作台選擇，程序如（rú）圖2 所示。PLC通電， 由於主軸自動進刀與工作台（tái）進（jìn）給（I2.0、I2.1）互鎖隻能（néng）有一個動作， 因此M1.0 置1，M1.0觸點（diǎn）動作。

      2 、主軸工作台選擇
 

      （2）M1 的正轉連續控製，程序如圖3 所示。

        
  
         圖3 M1 正轉連續控製

      按下正轉啟（qǐ）動按鈕SB2,I0.1 置1，則M0.1 置1 自（zì）鎖（suǒ），Q0.0、Q0.2、Q0.3、M0.1 置1，KM1、KM3、KM4 得電，M1 接成角低速全壓啟動，轉速上升，上升到120r/min，KS1（I1.6）動作，為反接製動準（zhǔn）備。

   
     （3）正轉低速停車，反接製動，程序如圖4 所示。

            圖4 M1 正轉反接製動

      按停車按鈕（niǔ）SB1,I0.0 閉合，M0.1、Q0.0、Q0.3 置（zhì）1，KM1、KM4 失電，同時Q0.1、Q0.3 得電置1，KM1、KM4得電，M1 串電阻R 反接製動，轉速下降，下降（jiàng）到100r/min，KS1 複位，I1.6 斷開，Q0.3 複（fù）位置0，KM4 失電，M1 停（tíng）車結束。

     （4）M1 正轉高速啟動，程序如圖（tú）5 所示。

                       圖5 M1 正（zhèng）轉高速啟動

   
     主軸變速手（shǒu）柄打到高速，I1.1 置1。控製過程同（tóng）低速類（lèi）似，按（àn）下正轉啟動按鈕SB2,I0.1 置1，則M0.1 置1 自鎖（suǒ），Q0.0、Q0.2、Q0.3、M0.1 置1，KM1、KM3、KM4得電，M1 接成角低（dī）速全壓啟動， 轉速上（shàng）升， 上升到120r/min，T37 開始延時， 延時3s，Q0.4 置1，KM4 失電，KM5 得電，M1 接成YY 高速運行，轉速上升。KS1（I1.6）動（dòng）作，為反接製動準備。

      （5）正轉高（gāo）速停車，同正（zhèng）轉低（dī）速停車類似，采（cǎi）用的是低速反接製動。

      （6）M1 反轉控製，程序如圖6 所示。

           圖6 M1 反轉控製

      （7）M1 點動控製（zhì），程序如圖7 所示。

                    圖7 M1 點動控製

      SB4 和SB5 分別為正反（fǎn）轉點動（dòng）控（kòng）製按（àn）鈕（niǔ）。當需要（yào）進行點（diǎn）動調整時， 可按下SB4、SB5 使（shǐ）線圈（quān）KM1、KM2通電，KM4 線圈也隨之通電（diàn），電機隨之轉（zhuǎn）動。

      （8）主（zhǔ）運動變速，程序如（rú）圖8 所示。

                      圖8 M1 變速控製

      主軸變速製動，將主軸變速手柄拉出，SQ3 複位，製動停車，調變速（sù）盤至所需速度，將操作手柄推（tuī）回原位，若發生頂齒現象，則進行變速衝動。

      變速過程中發生頂齒現象，I0.6 置1，Q0.0、Q0.3置1，KM1、KM4 得（dé）電，M1 低速啟動，轉速上升，KS1 動（dòng）作，M1 進行（háng）反接製動，轉速下降。M1 一直反複啟（qǐ）動製
動直至齒輪齧合為止，變（biàn）速衝動結束。

      （9）M2 快移， 程序如圖9 所示。M2 電機（jī）通過SQ8、SQ9 控製M2 的正反（fǎn）轉。

                      圖9 M2 快移

       3、 結語

      采（cǎi）用S7-200PLC 對T68 臥式鏜床傳統的電氣控製係統進行（háng）改造,提高了機床的可靠性和抗幹擾能力（lì）,使機床具有良好的柔（róu）性,使用（yòng）方便,功能完善,還（hái）具有與監控（kòng）計算機（jī）聯網的功能。