吳冬玲

摘要：我們在了解傳統(tǒng)的T68鏜床其控制電路電氣控制基礎(chǔ)上，提出用PLC改造其繼電器-接觸器主軸電機(jī)控制電路方案，給出PLC的I/O分配圖、I/O接線圖、設(shè)計(jì)梯形圖及程序指令語句，并進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，降低了設(shè)備故障率，運(yùn)行效果好。

Abstract： On the basis of understanding the electrical control of the control circuit of traditional T68 boring machine， we propose to transform the main shaft motor control circuit of relay-contactor with PLC， and give the PLC I/O distribution diagram， I/O wiring diagram， design ladder diagram and program instruction statement， and carry out on-site debugging， which reduces equipment failure rate and has good operation effect.

關(guān)鍵詞：PLC；鏜床主軸電氣系統(tǒng)改造

Key words： PLC；reform of main shaft electrical system of boring machine

中圖分類號(hào)：TG537 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）19-0161-03

1 背景

大連市普蘭店區(qū)職業(yè)教育中心是一所集高等職業(yè)教育，中等職業(yè)教育于一體的國家級(jí)重點(diǎn)綜合性職業(yè)學(xué)校，其中一個(gè)很重要的因素就是具備了校企聯(lián)辦的先進(jìn)辦學(xué)模式，大連第一互感器廠的模具車間曾就座落在我們校園內(nèi)，做為一名專業(yè)教師，自己有時(shí)間就經(jīng)常到工廠去體驗(yàn)一線的生活，在工作和實(shí)踐的過程中越來越讓我體會(huì)到對專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能再提高的必要，成長的過程中我不斷的參加各級(jí)組織的專業(yè)進(jìn)修學(xué)習(xí)，在工作實(shí)踐中再提高自身教育教學(xué)能力，記得我在參加大連教育局舉辦的電工技師學(xué)習(xí)過程中，我對老師講授的PLC理論實(shí)踐操作知識(shí)很感興趣，為此自己投入了很大精力，從電路中一個(gè)符號(hào)到硬件接線、軟件程序編制，一點(diǎn)一滴地積累，使我收獲頗多。學(xué)習(xí)過程中使我提高了把PLC用于老式的機(jī)床設(shè)備改造以提高其設(shè)備自動(dòng)化程度，克服電氣線路復(fù)雜、故障點(diǎn)多、不便維修，從而增強(qiáng)設(shè)備的可靠性和效率的認(rèn)識(shí)，萌生了將所學(xué)知識(shí)用于實(shí)踐的想法，回到工廠面對不同的機(jī)床設(shè)備，和機(jī)床操作工人及相關(guān)的技術(shù)人員交流了想法，進(jìn)行了熱烈地的討論，得到了大家的認(rèn)可，并從行動(dòng)上給于了我很大的支持，決定對一臺(tái)老式的T68鏜床設(shè)備實(shí)施PLC的改造，提出并確定了用PLC改造其控制電路方案，給出PLC的I/O分配圖、I/O接線圖、梯形圖及程序指令表，并進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，從而克服由繼電器-接觸器控制的鏜床存在電路復(fù)雜，可靠性差，故障診斷與排除困難等缺點(diǎn)。用PLC改造其繼電器控制電路，可使得鏜床的可靠性和效率大為提高。滿足其功能上具有萬能特點(diǎn)。

1.1 圖1所示就是本文要改造的T68型臥式鏜床電氣控制線路。由于目前企業(yè)多使用的是T68鏜床，有一定電氣基礎(chǔ)知識(shí)的人對此電氣控制線路的組成動(dòng)作原理等一定不陌生，加之本文篇幅有限對此不做解釋，在此只為閱讀者能明了本文應(yīng)用PLC改造其而給出該電氣控制電路圖。

1.2 T68臥式鏜床的電氣控制改造方案

改造T68臥式鏜床的電氣控制要求方案：其一是原鏜床的工藝加工方法不變。其二是在保留主電路的原有元件的基礎(chǔ)上，不改變原控制系統(tǒng)電氣操作方法。其三是電氣控制系統(tǒng)控制元件作用與上述電氣線路相同。其四是主軸及進(jìn)給起動(dòng)、制動(dòng)、低速、高速和變速?zèng)_動(dòng)的操作方法不變。其五是改造繼電器接觸器控制中的硬件接線，由OM RON公司的小型PLC軟件編程來實(shí)現(xiàn)。

2 T68鏜床主軸電氣系統(tǒng)PLC改造控制電路

2.1 T68鏜床電氣系統(tǒng)PLC改造PLC控制機(jī)型選擇為OM RON公司生產(chǎn)的小型的CPM 1A-30CDR-A。

2.2 用PLC改造T68鏜床電氣系統(tǒng)I/O分配圖如表1所示。

2.3 用PLC改造T68鏜床I/O接線圖如圖2所示。

用PLC改造T68鏜床I/O接線圖處理中把常閉按鈕改用常開按鈕，熱繼電器的常閉觸點(diǎn)改用常開觸點(diǎn)。

2.4 用PLC改造T68鏜床梯形圖如圖3所示。

圖3中1、4控制M1正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)及反轉(zhuǎn)時(shí)的反接制動(dòng)；回路2、5控制M1反轉(zhuǎn)及正轉(zhuǎn)時(shí)的反接制動(dòng)；回路3控制制動(dòng)電阻R的短接，確保M1全壓啟動(dòng)。同時(shí)控制M1啟動(dòng)時(shí)間；回路6、7控制M1的高低速；回路8、9控制M2的啟動(dòng)與停止。為了克服M1、M2電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)造成電源相間短路，方法是用程序上軟繼電器的觸點(diǎn)聯(lián)鎖外，還在KM1和KM2及KM6、KM7的線圈去路上采用了接觸器常閉觸點(diǎn)的互鎖。

2.5 用PLC改造T68鏜床電氣系統(tǒng)程序指令語句。

3 改造后T68鏜床的PLC調(diào)試過程（置1為開關(guān)閉合，置0為開關(guān)斷開）

3.1 M1的正轉(zhuǎn)連續(xù)控制

主軸變速行程開關(guān)SQ1壓下，0006置1，進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)行程開關(guān)SQ3壓下，0008置1。

3.1.1 正轉(zhuǎn)低速起動(dòng)

主軸變速手柄-低速-0005置0-00置0，1005不工作，1005置0，1004置1，使KM4吸合，按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2-0001置1，20000置1自鎖，-KM1、KM3、KM4得電-M1接成△低速運(yùn)行-轉(zhuǎn)速上升-KV1動(dòng)作-為反接制動(dòng)作準(zhǔn)備。

3.1.2 正轉(zhuǎn)低速停車，反接制動(dòng)

按停車按鈕SB1-常閉開常開閉，1001、1003同時(shí)失電-同時(shí)1002、1004得電-M1串電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)-轉(zhuǎn)速下降-KV1復(fù)位KM2失電-KM4失電-M1停車結(jié)束。

3.1.3 M1正轉(zhuǎn)高速起動(dòng)

主軸變速手柄-高速-0005置1。按下1002-使0001接通20000動(dòng)作（0006、0008置1）定時(shí)器TMOO開始計(jì)時(shí)，1003動(dòng)作使KM3吸合，利用TMOO常閉觸點(diǎn)使KM4吸合，M1接成△低速運(yùn)行經(jīng)5s延時(shí)時(shí)間到，其常閉觸點(diǎn)開，常開觸點(diǎn)閉合，1004斷電，1005吸合，M1接成YY高速運(yùn)行-轉(zhuǎn)速上升-KV1動(dòng)作為反接制動(dòng)作準(zhǔn)備。

3.1.4 正轉(zhuǎn)高速停車

同正轉(zhuǎn)低速停車類似，采用的是低速反接制動(dòng)。

3.2 M1的反轉(zhuǎn)控制類似正轉(zhuǎn)

3.3 M1點(diǎn)動(dòng)正反轉(zhuǎn)控制

合上Q，按下0003使其置1，1001動(dòng)作使1001吸合，1004動(dòng)作使1004吸合，1001和1004的主觸點(diǎn)閉合，M1接成△并串電阻R低速點(diǎn)動(dòng)。松開1004，0003斷開，M1停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)正向調(diào)整鏜床位置，反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)0004可以實(shí)現(xiàn)。

3.4 主運(yùn)動(dòng)的變速控制

主軸變速SQ1：變速完畢，嚙合好受壓-0006置1；SQ2：變速過程中，發(fā)生頂齒受壓-0008置1。

主軸變速操作手柄拉出-SQ1復(fù)位-0006常開斷開，常閉關(guān)閉。若正轉(zhuǎn)狀態(tài)反接制動(dòng)停車-調(diào)變速盤至所需速度-將操作手柄推回原位、若發(fā)生頂齒現(xiàn)象，則進(jìn)行變速?zèng)_動(dòng)：SQ2受壓-0008置1-1001通過KV1（0102）R常閉及SQ1常閉接通電源，同時(shí)1004通電使M1串入R接成△低速起動(dòng)-當(dāng)轉(zhuǎn)速n升到KV1動(dòng)作值時(shí)-KV1（0102）常閉斷開，常開關(guān)閉-KM1（1001）失電，KM2（1002）KM4（1004）得電吸合-M1反接制動(dòng)-n下降至100r/min-KV1復(fù)位-KM2失電，KM1得電-M1起動(dòng)n上升-制動(dòng)n下降-起動(dòng)-制動(dòng)……故M1被間歇地起動(dòng)制動(dòng)-直到齒輪嚙合好-手柄推上后-壓SQ1，SQ2復(fù)位，切斷沖動(dòng)回路。變速?zèng)_動(dòng)過程結(jié)束。

3.5 進(jìn)給變速

由SQ3、SQ4控制，控制過程同主軸變速。

3.6 鏜頭架工作臺(tái)的快移

同由快移操作手柄，通過 SQ7、SQ8控制M2實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)束語

很高興通過以上操作步驟，當(dāng)完成用PLC改造T68鏜床主軸電氣控制系統(tǒng)后，輸入程序經(jīng)調(diào)試運(yùn)行，效果很好。做法中采用OMRON小型PLC價(jià)格便宜，多種編程設(shè)備進(jìn)行編程、調(diào)試、監(jiān)控很方便，用它來控制的臥式鏜床，使得電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單化，自動(dòng)化程度高，工作穩(wěn)定可靠，操作系統(tǒng)便于維護(hù)，特別是故障診斷與排除困難等缺點(diǎn)得到克服，而理實(shí)結(jié)合償試能將所學(xué)積極應(yīng)用于舊有設(shè)備改造再利用，使之學(xué)有所用不只是節(jié)約了成本提高效率，同時(shí)其工業(yè)應(yīng)用前景廣泛。

最后我在這里要特別感謝周寶龍教授的指導(dǎo)及在論文完成過程中給予我建議、幫助的老師們。

參考文獻(xiàn)：

[1]高勤主編.電器及PLC控制技術(shù)[M].北京：高教出版社2002，6（2003重?。?

[2]OMRON歐姆龍CPM1A系列PLC手冊.

[3]T68臥式鏜床說明書.