如何實(shí)現(xiàn)普通機(jī)床變數(shù)控機(jī)床的PLC控制

孫素霞

摘 要：PLC技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等諸多領(lǐng)域。本文簡(jiǎn)單闡述PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的一些具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù) 機(jī)床 梯形圖

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（c）-0089-01

車(chē)床是機(jī)械加工中廣泛使用的一種設(shè)備，主要用于各種回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的斷面加工，能夠車(chē)削外圓、內(nèi)園、斷面、螺紋、切斷及割槽等。CA6140普通車(chē)床是目前仍然普遍使用的一種車(chē)床型號(hào)，它主要由床身、主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、光罡、絲杠和尾座等部件組成。

1 改造前的工作特點(diǎn)

該機(jī)床的主控電路有3臺(tái)電動(dòng)機(jī)。M1是主軸電機(jī)，由接觸器KM1主觸頭控制其啟動(dòng)和停止。做單向運(yùn)轉(zhuǎn)，主要用來(lái)拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)和刀架做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；M2為冷卻電機(jī)，由KM2主軸頭控制其正向運(yùn)轉(zhuǎn)或停止、主要用來(lái)拖動(dòng)冷卻泵輸出冷卻液；M3電機(jī)為溜板快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由KM3主觸頭控制其點(diǎn)動(dòng)正向轉(zhuǎn)，由于其為點(diǎn)動(dòng)控制電路，并不需要長(zhǎng)期工作，因此不能使用熱繼電器做過(guò)載保護(hù)。

其照明電路采用24 V交流電壓，信號(hào)回路采用6 V的交流電壓，均由控制變壓器二次側(cè)提供，F(xiàn)U4是照明電路的短路保護(hù)，照明燈EL的一端必須保護(hù)接地，F(xiàn)U3為指示燈的短路保護(hù)，合上電源開(kāi)關(guān)QF，指示燈HL亮，表明控制電路有電。

數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，世界機(jī)床業(yè)已進(jìn)入了以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機(jī)電一體化時(shí)代，其中數(shù)控機(jī)床就是代表產(chǎn)品之一。發(fā)展和使用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，已成為我國(guó)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。購(gòu)買(mǎi)新的數(shù)控機(jī)床是提高數(shù)控化率的主要途徑，但新的數(shù)控機(jī)床價(jià)格較高。因此在舊機(jī)床還能正常使用的基礎(chǔ)上，通過(guò)改造舊機(jī)床，配備數(shù)控系統(tǒng)把普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床，是提高機(jī)床數(shù)控化率的一條有效途徑。

2 改造后的工作特點(diǎn)

PLC較好的解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。因?yàn)镻LC這個(gè)特點(diǎn)，本著在舊設(shè)備還能正常使用的基礎(chǔ)上，對(duì)舊的設(shè)備進(jìn)行更新改造，配備數(shù)控系統(tǒng)，利用有限的資源發(fā)揮最大的作用，對(duì)現(xiàn)有的CA6140普通車(chē)床進(jìn)行革新。改裝成數(shù)控機(jī)床。

對(duì)機(jī)床進(jìn)行PLC系統(tǒng)改造時(shí)，遵循主電路保持不變，只對(duì)控制電路和輔助電路進(jìn)行改造原則。即保持系統(tǒng)原有外部特性，方便操作人員的習(xí)慣性操作。

（1）基本思路是：梯形圖移植法，即將繼電器電路圖直接“翻譯”成梯形圖，用PLC外部接線圖和梯形圖代替繼電器系統(tǒng)。方法如圖1。

（2）將老輔助電路的輸入元件逐一改接到PLC的相應(yīng)輸入端子，老輔助電路的線圈逐一改接到PLC的相應(yīng)輸出端子。并保留線圈之間的硬件互鎖關(guān)系不變。

（3）將老輔助電路中的觸點(diǎn)、線圈逐一轉(zhuǎn)換成PLC梯形圖中相應(yīng)編程元件的觸點(diǎn)和線圈，并保持連接順序不變。

（4）檢查PLC梯形圖程序是否滿(mǎn)足控制要求，若有不滿(mǎn)足之處，應(yīng)作局部修改。

為防止三相電源短路，在PLC外部設(shè)置硬件互鎖電路。

既然是“老改新”那就要保證車(chē)床的原有操作方式不變，加工工藝不變，并盡量使用車(chē)床原有按鈕、接觸器等硬件。

3 具體的改裝過(guò)程

（1）將熔斷器、接觸器、繼電器、電源開(kāi)關(guān)、變壓器、PLC裝在一塊配線板上，將主令電器按鈕裝在另一塊配線板上。

（2）在PLC上正確錄入程序，按控制要求進(jìn)行模擬調(diào)試，直至達(dá)到要求。

（3）注意主軸電機(jī)與冷卻電機(jī)之間的“順序連鎖”功能。

（4）具有掉電保持功能，運(yùn)行程序后，當(dāng)10.0處于ON狀態(tài)后，V0.5和Q0.2將變?yōu)镺N狀態(tài)。這時(shí)將PLC電源關(guān)掉。過(guò)一會(huì)再打開(kāi)，可以看到Q0.2的狀態(tài)繼續(xù)保持為ON，這是因?yàn)閂0.5保持了PLC掉電前的狀態(tài)。

通過(guò)PLC設(shè)置，使一臺(tái)要被淘汰的舊車(chē)床變成了新機(jī)能的PLC數(shù)控機(jī)床。這樣既節(jié)約了生產(chǎn)采購(gòu)成本，又提高了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品的合格率一舉兩得。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙翠儉.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)[Z].endprint

摘 要：PLC技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等諸多領(lǐng)域。本文簡(jiǎn)單闡述PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的一些具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù) 機(jī)床 梯形圖

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（c）-0089-01

車(chē)床是機(jī)械加工中廣泛使用的一種設(shè)備，主要用于各種回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的斷面加工，能夠車(chē)削外圓、內(nèi)園、斷面、螺紋、切斷及割槽等。CA6140普通車(chē)床是目前仍然普遍使用的一種車(chē)床型號(hào)，它主要由床身、主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、光罡、絲杠和尾座等部件組成。

1 改造前的工作特點(diǎn)

該機(jī)床的主控電路有3臺(tái)電動(dòng)機(jī)。M1是主軸電機(jī)，由接觸器KM1主觸頭控制其啟動(dòng)和停止。做單向運(yùn)轉(zhuǎn)，主要用來(lái)拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)和刀架做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；M2為冷卻電機(jī)，由KM2主軸頭控制其正向運(yùn)轉(zhuǎn)或停止、主要用來(lái)拖動(dòng)冷卻泵輸出冷卻液；M3電機(jī)為溜板快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由KM3主觸頭控制其點(diǎn)動(dòng)正向轉(zhuǎn)，由于其為點(diǎn)動(dòng)控制電路，并不需要長(zhǎng)期工作，因此不能使用熱繼電器做過(guò)載保護(hù)。

其照明電路采用24 V交流電壓，信號(hào)回路采用6 V的交流電壓，均由控制變壓器二次側(cè)提供，F(xiàn)U4是照明電路的短路保護(hù)，照明燈EL的一端必須保護(hù)接地，F(xiàn)U3為指示燈的短路保護(hù)，合上電源開(kāi)關(guān)QF，指示燈HL亮，表明控制電路有電。

數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，世界機(jī)床業(yè)已進(jìn)入了以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機(jī)電一體化時(shí)代，其中數(shù)控機(jī)床就是代表產(chǎn)品之一。發(fā)展和使用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，已成為我國(guó)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。購(gòu)買(mǎi)新的數(shù)控機(jī)床是提高數(shù)控化率的主要途徑，但新的數(shù)控機(jī)床價(jià)格較高。因此在舊機(jī)床還能正常使用的基礎(chǔ)上，通過(guò)改造舊機(jī)床，配備數(shù)控系統(tǒng)把普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床，是提高機(jī)床數(shù)控化率的一條有效途徑。

2 改造后的工作特點(diǎn)

PLC較好的解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。因?yàn)镻LC這個(gè)特點(diǎn)，本著在舊設(shè)備還能正常使用的基礎(chǔ)上，對(duì)舊的設(shè)備進(jìn)行更新改造，配備數(shù)控系統(tǒng)，利用有限的資源發(fā)揮最大的作用，對(duì)現(xiàn)有的CA6140普通車(chē)床進(jìn)行革新。改裝成數(shù)控機(jī)床。

對(duì)機(jī)床進(jìn)行PLC系統(tǒng)改造時(shí)，遵循主電路保持不變，只對(duì)控制電路和輔助電路進(jìn)行改造原則。即保持系統(tǒng)原有外部特性，方便操作人員的習(xí)慣性操作。

（1）基本思路是：梯形圖移植法，即將繼電器電路圖直接“翻譯”成梯形圖，用PLC外部接線圖和梯形圖代替繼電器系統(tǒng)。方法如圖1。

（2）將老輔助電路的輸入元件逐一改接到PLC的相應(yīng)輸入端子，老輔助電路的線圈逐一改接到PLC的相應(yīng)輸出端子。并保留線圈之間的硬件互鎖關(guān)系不變。

（3）將老輔助電路中的觸點(diǎn)、線圈逐一轉(zhuǎn)換成PLC梯形圖中相應(yīng)編程元件的觸點(diǎn)和線圈，并保持連接順序不變。

（4）檢查PLC梯形圖程序是否滿(mǎn)足控制要求，若有不滿(mǎn)足之處，應(yīng)作局部修改。

為防止三相電源短路，在PLC外部設(shè)置硬件互鎖電路。

既然是“老改新”那就要保證車(chē)床的原有操作方式不變，加工工藝不變，并盡量使用車(chē)床原有按鈕、接觸器等硬件。

3 具體的改裝過(guò)程

（1）將熔斷器、接觸器、繼電器、電源開(kāi)關(guān)、變壓器、PLC裝在一塊配線板上，將主令電器按鈕裝在另一塊配線板上。

（2）在PLC上正確錄入程序，按控制要求進(jìn)行模擬調(diào)試，直至達(dá)到要求。

（3）注意主軸電機(jī)與冷卻電機(jī)之間的“順序連鎖”功能。

（4）具有掉電保持功能，運(yùn)行程序后，當(dāng)10.0處于ON狀態(tài)后，V0.5和Q0.2將變?yōu)镺N狀態(tài)。這時(shí)將PLC電源關(guān)掉。過(guò)一會(huì)再打開(kāi)，可以看到Q0.2的狀態(tài)繼續(xù)保持為ON，這是因?yàn)閂0.5保持了PLC掉電前的狀態(tài)。

通過(guò)PLC設(shè)置，使一臺(tái)要被淘汰的舊車(chē)床變成了新機(jī)能的PLC數(shù)控機(jī)床。這樣既節(jié)約了生產(chǎn)采購(gòu)成本，又提高了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品的合格率一舉兩得。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙翠儉.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)[Z].endprint

摘 要：PLC技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等諸多領(lǐng)域。本文簡(jiǎn)單闡述PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的一些具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù) 機(jī)床 梯形圖

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（c）-0089-01

車(chē)床是機(jī)械加工中廣泛使用的一種設(shè)備，主要用于各種回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的斷面加工，能夠車(chē)削外圓、內(nèi)園、斷面、螺紋、切斷及割槽等。CA6140普通車(chē)床是目前仍然普遍使用的一種車(chē)床型號(hào)，它主要由床身、主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、光罡、絲杠和尾座等部件組成。

1 改造前的工作特點(diǎn)

該機(jī)床的主控電路有3臺(tái)電動(dòng)機(jī)。M1是主軸電機(jī)，由接觸器KM1主觸頭控制其啟動(dòng)和停止。做單向運(yùn)轉(zhuǎn)，主要用來(lái)拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)和刀架做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；M2為冷卻電機(jī)，由KM2主軸頭控制其正向運(yùn)轉(zhuǎn)或停止、主要用來(lái)拖動(dòng)冷卻泵輸出冷卻液；M3電機(jī)為溜板快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由KM3主觸頭控制其點(diǎn)動(dòng)正向轉(zhuǎn)，由于其為點(diǎn)動(dòng)控制電路，并不需要長(zhǎng)期工作，因此不能使用熱繼電器做過(guò)載保護(hù)。

其照明電路采用24 V交流電壓，信號(hào)回路采用6 V的交流電壓，均由控制變壓器二次側(cè)提供，F(xiàn)U4是照明電路的短路保護(hù)，照明燈EL的一端必須保護(hù)接地，F(xiàn)U3為指示燈的短路保護(hù)，合上電源開(kāi)關(guān)QF，指示燈HL亮，表明控制電路有電。

數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，世界機(jī)床業(yè)已進(jìn)入了以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機(jī)電一體化時(shí)代，其中數(shù)控機(jī)床就是代表產(chǎn)品之一。發(fā)展和使用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，已成為我國(guó)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。購(gòu)買(mǎi)新的數(shù)控機(jī)床是提高數(shù)控化率的主要途徑，但新的數(shù)控機(jī)床價(jià)格較高。因此在舊機(jī)床還能正常使用的基礎(chǔ)上，通過(guò)改造舊機(jī)床，配備數(shù)控系統(tǒng)把普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床，是提高機(jī)床數(shù)控化率的一條有效途徑。

2 改造后的工作特點(diǎn)

PLC較好的解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。因?yàn)镻LC這個(gè)特點(diǎn)，本著在舊設(shè)備還能正常使用的基礎(chǔ)上，對(duì)舊的設(shè)備進(jìn)行更新改造，配備數(shù)控系統(tǒng)，利用有限的資源發(fā)揮最大的作用，對(duì)現(xiàn)有的CA6140普通車(chē)床進(jìn)行革新。改裝成數(shù)控機(jī)床。

對(duì)機(jī)床進(jìn)行PLC系統(tǒng)改造時(shí)，遵循主電路保持不變，只對(duì)控制電路和輔助電路進(jìn)行改造原則。即保持系統(tǒng)原有外部特性，方便操作人員的習(xí)慣性操作。

（1）基本思路是：梯形圖移植法，即將繼電器電路圖直接“翻譯”成梯形圖，用PLC外部接線圖和梯形圖代替繼電器系統(tǒng)。方法如圖1。

（2）將老輔助電路的輸入元件逐一改接到PLC的相應(yīng)輸入端子，老輔助電路的線圈逐一改接到PLC的相應(yīng)輸出端子。并保留線圈之間的硬件互鎖關(guān)系不變。

（3）將老輔助電路中的觸點(diǎn)、線圈逐一轉(zhuǎn)換成PLC梯形圖中相應(yīng)編程元件的觸點(diǎn)和線圈，并保持連接順序不變。

（4）檢查PLC梯形圖程序是否滿(mǎn)足控制要求，若有不滿(mǎn)足之處，應(yīng)作局部修改。

為防止三相電源短路，在PLC外部設(shè)置硬件互鎖電路。

既然是“老改新”那就要保證車(chē)床的原有操作方式不變，加工工藝不變，并盡量使用車(chē)床原有按鈕、接觸器等硬件。

3 具體的改裝過(guò)程

（1）將熔斷器、接觸器、繼電器、電源開(kāi)關(guān)、變壓器、PLC裝在一塊配線板上，將主令電器按鈕裝在另一塊配線板上。

（2）在PLC上正確錄入程序，按控制要求進(jìn)行模擬調(diào)試，直至達(dá)到要求。

（3）注意主軸電機(jī)與冷卻電機(jī)之間的“順序連鎖”功能。

（4）具有掉電保持功能，運(yùn)行程序后，當(dāng)10.0處于ON狀態(tài)后，V0.5和Q0.2將變?yōu)镺N狀態(tài)。這時(shí)將PLC電源關(guān)掉。過(guò)一會(huì)再打開(kāi)，可以看到Q0.2的狀態(tài)繼續(xù)保持為ON，這是因?yàn)閂0.5保持了PLC掉電前的狀態(tài)。

通過(guò)PLC設(shè)置，使一臺(tái)要被淘汰的舊車(chē)床變成了新機(jī)能的PLC數(shù)控機(jī)床。這樣既節(jié)約了生產(chǎn)采購(gòu)成本，又提高了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品的合格率一舉兩得。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙翠儉.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)[Z].endprint