何慧凡

摘要：為節(jié)省空間及能耗，提高機(jī)器的可靠性，方便機(jī)器的維修，降低維護(hù)成本，在鏜床原有的操作方式不變，機(jī)床的主電路不變的情況下，本文選擇用德國(guó)西門子S7-200型PLC對(duì)T68臥式鏜床的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造，在可靠性和穩(wěn)定性方面有了很大提高。

關(guān)鍵詞：臥式鏜床；電氣控制系統(tǒng)；PLC；改造

引言

電氣控制系統(tǒng)是機(jī)床重要組成部分，其技術(shù)先進(jìn)與否，在很大程度上決定了整臺(tái)機(jī)床的綜合性能。T68臥式鏜床采用傳統(tǒng)繼電器控制方式所設(shè)計(jì)的電路比較復(fù)雜，具有體積大、維修量大等缺點(diǎn)。可編程控制器具有體積小、環(huán)境適應(yīng)性好、功能強(qiáng)大、編程簡(jiǎn)單、控制可靠、速度快、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，由于各可編程控制器生產(chǎn)廠家的激烈競(jìng)爭(zhēng)，PLC價(jià)格出現(xiàn)下滑，這使得很多鏜床生產(chǎn)廠家開(kāi)始逐漸使用PLC來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器，同時(shí)很多車間也根據(jù)自己的實(shí)際情況，逐步對(duì)車間內(nèi)的T68鏜床進(jìn)行改造[1]。

1 T68型臥式鏜床電氣系統(tǒng)要求分析

T68臥式鏜床主要由床身、鏜頭架、前立柱、主軸箱、工作臺(tái)、后立柱等部分組成[2]。T68鏜床的電氣控制要求如下：

（1）T68鏜床主軸的運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)用同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)[3]?？刂埔骉68主軸的速度要寬泛，所以電動(dòng)機(jī)多使用雙速電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，來(lái)使其機(jī)械變速機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化。

（2）T68鏜床要求有變速?zèng)_動(dòng)，主軸和進(jìn)給變速均在運(yùn)行中進(jìn)行，變速操作時(shí)，主電動(dòng)機(jī)便斷電停車，變速完成以后又恢復(fù)運(yùn)行[4]。

（3）要求主軸電動(dòng)機(jī)既能夠正轉(zhuǎn)，又能反轉(zhuǎn)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)、制動(dòng)，電機(jī)制動(dòng)要求使用電氣反接方式[5]。

（4）主軸箱、工作臺(tái)與主軸進(jìn)給等部分快速移動(dòng)有單獨(dú)的快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它們與其他進(jìn)給之間有聯(lián)鎖保護(hù)[6]。

2 PLC改造

本文對(duì)T68臥式鏜床的PLC改造總體構(gòu)思是：

（1）將原有繼電器控制線路改為由PLC編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（2）根據(jù)控制要求，進(jìn)行I/O地址分配，畫出I/O接線圖。

（3）根據(jù)機(jī)床控制要求、運(yùn)動(dòng)形式設(shè)計(jì)梯形圖。

如圖1所示，在對(duì)該鏜床原有繼電器控制系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，確定輸入點(diǎn)數(shù)為11個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)為7個(gè)。通過(guò)對(duì)各可編程控制器點(diǎn)數(shù)查閱及性能分析，我們選擇德國(guó)西門子S7-200型可編程控制器。

2.1確定PLC的I/O分配表

根據(jù)T68型臥式鏜床的工序及控制要求，確定PLC的I/O地址分配情況，如表1所示。

2.2主電路分析

T68鏜床主線路中，電動(dòng)機(jī)M1是接法為△/YY的雙速電動(dòng)機(jī)[7]。電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM6、KM7實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，設(shè)有短路保護(hù)。因快速移動(dòng)時(shí)所需要時(shí)間很短，所以電動(dòng)機(jī)M2實(shí)行點(diǎn)動(dòng)控制，且無(wú)需過(guò)載保護(hù)。電動(dòng)機(jī)M1由5個(gè)接觸器控制，其中KM1、KM2為正反轉(zhuǎn)控制接觸器，KM3為低速啟動(dòng)接觸器，KM4、KM5用于電動(dòng)機(jī)的高速啟動(dòng)運(yùn)行[8]。KM3通電時(shí)，將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成三角形，電動(dòng)機(jī)為低速運(yùn)行；KM4、KM5 通電時(shí)，將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成雙星形，電動(dòng)機(jī)為高速運(yùn)行。主軸電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)停車時(shí)，均有電磁鐵抱閘進(jìn)行機(jī)械制動(dòng)[9]。

2.3梯形圖設(shè)計(jì)

在原有繼電器控制電路的基礎(chǔ)上，對(duì)T68型臥式鏜床進(jìn)行PLC改造，設(shè)計(jì)好的梯形圖部分程序如圖2所示。

3 結(jié)語(yǔ)

本文采用德國(guó)西門子S7-200型可編程控制器重新設(shè)計(jì)了T68型臥式鏜床的電氣控制系統(tǒng)。經(jīng)調(diào)試該設(shè)計(jì)可以滿足鏜床的控制要求，簡(jiǎn)化了原有線路的復(fù)雜連線，降低了設(shè)備運(yùn)行故障率，提高了設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和效率，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了日常維護(hù)成本，并且可以避免出現(xiàn)誤操作引起的事故。

參考文獻(xiàn)：

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[5]杜詩(shī)超.T68臥式鏜床的電氣控制與PLC改造[D].開(kāi)封：開(kāi)封大學(xué)，2013.

[6]彭愛(ài)梅.T68型臥式鏜床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造和調(diào)試[J].科技廣場(chǎng)，2012（6）：97-99.

[7]肖麗.T68型臥式鏜床的PLC改造[J].科技成果管理與研究，2010（2）：76-79.

[8]朱振豪.PLC改造T68臥式鏜床控制系統(tǒng)[J].電子世界，2014.

[9]張改蓮.基于PLC的T68臥式鏜床電氣系統(tǒng)改造[J].煤礦機(jī)械，2013.