淺議PLC在機(jī)床電氣控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

王遠(yuǎn)

淺議PLC在機(jī)床電氣控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

王遠(yuǎn)

（山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 030009）

數(shù)控機(jī)床是一種機(jī)電一體化的數(shù)字控制自動(dòng)化機(jī)床。早期的數(shù)控機(jī)床是依靠繼電器邏輯來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。由于繼電器邏輯是一種硬接線系統(tǒng)，布線復(fù)雜，體積龐大，更改困難，一旦出現(xiàn)問題，很難維修。這樣的系統(tǒng)，其可靠性往往也不高，影響正常的生產(chǎn)。本論文通過PLC與其它控制系統(tǒng)進(jìn)行比較，利用PLC可靠、穩(wěn)定、比較容易擴(kuò)展等相關(guān)的特點(diǎn)，來對(duì)傳統(tǒng)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的改造進(jìn)行了分析，希望本論文的分析研究工作能夠?yàn)槲覈渌愃芇LC在機(jī)床電氣控制系統(tǒng)改造中應(yīng)用提供一定的借鑒意義和參考價(jià)值。

數(shù)控機(jī)床；繼電器；改造；PLC

1 對(duì)相關(guān)基本理論進(jìn)行概述

1.1 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的組成及工作原理

CNC系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)如圖1所示，CNC系統(tǒng)主要是指圖中的CNC控制器，它是由計(jì)算機(jī)硬件、數(shù)控系統(tǒng)軟件及相應(yīng)的輸入/輸出接口構(gòu)成的專用計(jì)算機(jī)和可編程控制器所組成。前者處理機(jī)床軌跡運(yùn)動(dòng)的數(shù)字控制，后者則處理開關(guān)量的邏輯控制。

圖1 CNC系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)框圖

1.2 PLC的簡介及基本結(jié)構(gòu)

對(duì)于可編程序控制器來講，它的英文為Programmable Controller，被簡稱PC，但為了不與計(jì)算機(jī)（PC）相互混淆，因此，就把其稱為PLC。它是在電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，其也發(fā)展為以微處理器作為核心，并且把許多相關(guān)的高新技術(shù)（如通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等）融為一體，從而研究出來的新型工業(yè)控制裝置。

與一般微機(jī)控制系統(tǒng)最大的區(qū)別是，PLC必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)能力和廣闊的應(yīng)用范圍。

2 C650普通機(jī)床電氣控制要求

對(duì)于C650型車床來講，它使用非常廣泛，是一種金屬切削方面的機(jī)床。其電氣主電路圖為圖2所示。其中，M2代表冷卻泵電動(dòng)機(jī)；M2則代表的是主軸電動(dòng)機(jī)；而對(duì)于M3，它則代表刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)；對(duì)于FR1～FR2，則代表熱繼電器的熱元件；對(duì)于KM～KM4，則代表交流接觸器；對(duì)于FU1～FU3，則代表為熔斷器；對(duì)于SR，則代表為速度繼電器。機(jī)床工藝范圍廣，可見，它相應(yīng)的調(diào)速范圍也比較大、運(yùn)動(dòng)也比較多。對(duì)電氣控制的相關(guān)要求有：

（1）由于它是采用齒輪變速，因此，為了防止出現(xiàn)頂齒之類的現(xiàn)象，故要求主軸系統(tǒng)變速時(shí)作低速斷續(xù)沖動(dòng)。

（2）要求主軸能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)。

（3）電路應(yīng)有必要的保護(hù)和聯(lián)鎖的措施。

3 PLC控制電路

為了能夠?qū)崿F(xiàn)C650機(jī)床上述的相關(guān)電氣方面的控制要求，現(xiàn)在選擇三菱公司生產(chǎn)的FX2N-24MR型PLC。

對(duì)PLC梯形圖控制進(jìn)行分析：

（1）調(diào)整對(duì)刀過程：合上QS，按下SB2，X2接通，Y1動(dòng)作使KM1吸合，M1串電阻限流點(diǎn)動(dòng)，松開SB2，X2斷開，M1停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整車床位置；

（2）刀架快移過程：合上QS，扳動(dòng)進(jìn)給操縱手柄壓合位置開關(guān)SQ，X7接通，Y4動(dòng)作，KM4吸合，M3起動(dòng)運(yùn)行，刀架向指定方向快速移動(dòng)；

圖2 電氣主電路圖

（3）如果車削加工過程中，工件需要使用冷卻液時(shí)，按下SB6，X6接通，Y3線圈得電，KM3工作，M2工作，開始供給冷卻液。要停車，按下SB5即可；

（4）當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，F(xiàn)R1或FR2常閉觸點(diǎn)斷開，切斷電源，電動(dòng)機(jī)停止工作；

（5）對(duì)于機(jī)床的反轉(zhuǎn)工作過程來講，它是與正轉(zhuǎn)相同的。

4 結(jié)束語

本論文主要對(duì)數(shù)控機(jī)床的組成及相關(guān)的原理進(jìn)行了介紹，接下來，是對(duì)C650普通機(jī)床的相關(guān)電氣控制要求進(jìn)行了簡單介紹，最后，對(duì)PLC控制電路進(jìn)行了介紹，包括對(duì)梯形圖進(jìn)行分析及對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行介紹等。

[1]史宜巧，孫業(yè)明，景邵學(xué).PLC技術(shù)及應(yīng)用項(xiàng)目教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[2]周美蘭，周封，王岳宇.PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)[M].科學(xué)出版社，2009：342～347.

TC659

A

1004-7344（2016）33-0265-01

2016-11-1