龐文燕， 崔興艷

(哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 哈爾濱 150081)

目前機(jī)床電氣設(shè)備作為一種通用機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用較多。其中大部分是80年代的產(chǎn)品，電氣控制普遍采用傳統(tǒng)繼電器-接觸器控制，存在接線復(fù)雜、故障率高，影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)效益等問題。PLC作為一種新型現(xiàn)代工業(yè)控制裝置，是現(xiàn)代工業(yè)控制的主流。用PLC技術(shù)對舊機(jī)床設(shè)備電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，對企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，提高勞動生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量、改善企業(yè)管理，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和市場的競爭力具有重要的應(yīng)用價值。車床是作為一種用途廣且非常普遍的金屬切削機(jī)床，在東北老工業(yè)基地市場保有量高，但是故障頻發(fā)，精確度有待提高。采用PLC、變頻器與觸摸屏相結(jié)合的技術(shù)來改造車床電氣控制系統(tǒng)，能夠快速提高車床的可靠性和效率。

1 CA6140車床結(jié)構(gòu)及控制要求

1.1 普通臥式車床結(jié)構(gòu)

車床主要用來車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、定型面，也可用鉆頭、鉸刀等刀具來鉆孔、鏜孔、倒角、割槽和切斷等。車床加工過程中有主運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動、輔助運(yùn)動。

1.2 車床控制要求及控制原理

主拖動電動機(jī)一般選用籠型異步電動機(jī)，選用機(jī)械調(diào)速，與主軸間使用齒輪變速箱連接，可采用直接起動或Y-△起動，停車要求快速，能正反轉(zhuǎn)。需要增加一臺冷卻泵，冷卻電動機(jī)為單方向旋轉(zhuǎn)，應(yīng)在主電動機(jī)起動后起動，并在冷卻電動機(jī)不能提供冷卻液時，不允許主電動機(jī)工作。由單獨(dú)的快速移動電動機(jī)拖動溜板箱，采用點(diǎn)動控制?？刂凭€路應(yīng)有必要的保護(hù)措施與安全的局部照明電路。

主軸電動機(jī)M1、冷卻泵電動機(jī)M2、快速移動電動機(jī)M3均直接啟動，分別由接觸器KM1、中間繼電器KA1、中間繼電器KA2來控制。采用FR1、FU1、FR2作過載保護(hù)及短路保護(hù)?？刂齐娐吠ㄟ^控制變壓器TC輸出127V交流電壓供電，采用熔斷器FU2作短路保護(hù)。SB2和SB3啟動M1和M3。主軸電動機(jī)M1啟動后，閉合轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1，冷卻泵電動機(jī)M2旋轉(zhuǎn)。當(dāng)M1停止時，M2停止旋轉(zhuǎn)。指示燈HL和照明燈EL由控制變壓器TC直接輸出36V交流電壓供電，采用熔斷器FU2作短路保護(hù)，其中照明燈由開關(guān)SA2控制其接通與斷開?？刂齐娐啡鐖D1所示。

圖1 C6140控制電路

2 PLC改造

根據(jù)CA6140車床電氣控制原理圖，制定PLC改造方案。改造的范圍僅是3個電動機(jī)控制電路。選擇西門子公司的S7-200CPU226作為控制器。I/O分配表見表1。控制系統(tǒng)硬件原理圖見圖2。梯形圖及指令語句表見圖3。

表1 C6140型普通車床PLC的輸入/輸出點(diǎn)分配表

圖2 PLC控制系統(tǒng)硬件原理圖

圖3 梯形圖及指令語句表

3 結(jié)語

本文提出了舊機(jī)床電氣控制系統(tǒng)改造的意義，對CA6140車床進(jìn)行了改造設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)表明，該設(shè)計(jì)完全達(dá)到了控制目標(biāo)且經(jīng)濟(jì)可靠。

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[2]盧志財(cái)，陶慶鳳，江忠君.X62萬能銑床電控系統(tǒng)的PLC改造[J].機(jī)電技術(shù),2010.1

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