【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 隨之帶來(lái)一些問(wèn)題。如絕大多數(shù)控制繼電器 都是長(zhǎng)期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞。而且繼電器的觸點(diǎn) 容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。再者， 對(duì)一個(gè)具體使用的裝有上百個(gè)繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重 的。在全負(fù)荷運(yùn)載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時(shí) 也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如 果有簡(jiǎn)單的改動(dòng)，也需要花費(fèi)大量時(shí)間及人力和物力去改制、安裝和調(diào) 試。 目前采用繼電器控制的舊式普通機(jī)床設(shè)備仍在企業(yè)中廣泛使用，特 別是在一些工業(yè)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，這些設(shè)備的使用率還比較高，在企業(yè)中仍 然起著較大的作用。由于這些設(shè)備使用多年后故障率高、維修量大、可 靠性差； 其精度、 效率、 自動(dòng)化程度都已不能滿足當(dāng)前生產(chǎn)需要等原因， 嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)。 9 二、 概述 C650 型臥式普通車床的簡(jiǎn)單介紹 C650 臥式車床是機(jī)械加工中用得最廣泛的一種車床，可以完成切削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、倒角、切斷及割斷槽等加工，并可以裝上鉆頭或絞刀進(jìn)行鉆孔和鉸孔等加工。 C650 臥式普通車床屬中型車床，加工工件回轉(zhuǎn)直徑最大可達(dá)1020mm,長(zhǎng)度可達(dá) 3000mm。 C650 型臥式車床主要有床身、主軸變速箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光桿和絲桿等部分組成，如圖所示。 C650 車床 型號(hào)的意義： C 6 50 類代號(hào)（車床類） 組代號(hào)（落地及臥式車床組） 主參數(shù)折算值 10 C650 型臥式普通車床的特點(diǎn)及控制要求 C650 車床的運(yùn)動(dòng) 特點(diǎn) ： 主運(yùn)動(dòng)：安裝在主軸箱中的主軸帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：溜板箱帶動(dòng)溜板和刀架直線運(yùn)動(dòng)。 刀具安裝在刀架上，與溜板一起隨溜板箱沿主軸軸線方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給移動(dòng)，主軸的傳動(dòng)和溜板箱的移動(dòng)均由主電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。由于加工的工件比較大，加工時(shí)其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也比較大，使得需停車時(shí)不易立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，因而必須有停車制動(dòng)的功能。較好的停車制動(dòng)是采用電氣制動(dòng)。在加工的過(guò)程中，還需提供切削液，并且為減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和節(jié)省輔助工作時(shí)間，要求帶動(dòng)刀架移動(dòng)的溜板箱能夠快速移動(dòng)。 C650 車床的線路特點(diǎn) ： 主軸的正反轉(zhuǎn)通過(guò)電機(jī)正反裝形式予以實(shí)現(xiàn)，未采用傳統(tǒng)的機(jī)械齒輪箱進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，這樣大大縮小了設(shè)備體積和質(zhì)量，同時(shí)也降低了機(jī)械部 分的故障率，但同時(shí)也對(duì)電氣回路提出了更高的要求。 主電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)采用了電氣反接制動(dòng)形式，速度繼電器為該功能提供必要的速度信號(hào)。 接觸器之間有連鎖保護(hù)，確保 KM KM2 接觸器不會(huì)同時(shí)閉合，引發(fā)短路故障。 控制回路與主回路之間用控制變壓器進(jìn)行電氣隔離，提高設(shè)備安全性。 模擬設(shè)備的電動(dòng)機(jī)功率均按照比例進(jìn)行減小，不易產(chǎn)生過(guò)載，提高了安全性，同時(shí)也保證了設(shè)備可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，但因此會(huì)縮減排故中的過(guò)載故障，也造成電動(dòng)機(jī)過(guò)載后熱繼電器難以動(dòng)作。 C650 車床的 控制要求： 主電動(dòng)機(jī) M1，完成主軸主運(yùn)動(dòng)和刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)采用直接啟動(dòng)的方式啟動(dòng)，可正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，并可進(jìn)行正反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的電氣停車制動(dòng)。為加工調(diào)整方便，還具有點(diǎn)動(dòng)功能。 電動(dòng)機(jī) M2 拖動(dòng)冷卻泵，在加工時(shí)提供切削液，采用直接啟動(dòng)停止方11 式，并且為連續(xù)工作狀態(tài)。 快速運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī) M3，電動(dòng)機(jī)可根據(jù)使用需要，隨時(shí)手動(dòng)控制啟停。 主電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)部分應(yīng)具有短路和過(guò)載保護(hù)。 具有局部安全照明裝置。 設(shè)計(jì)要求：選用西門子 7S200 系列的 PLC 對(duì) C650 型臥式車床的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。給定參數(shù)：主電動(dòng)機(jī) 30kW；冷卻泵電動(dòng)機(jī) 2. 2kW；快進(jìn)電動(dòng)機(jī) 。 C650 型臥式普通車床的 缺點(diǎn) 20 世紀(jì) 40 年代以前，車床的電氣控制主要采用交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的繼電器 接觸器控制。由于當(dāng)時(shí)的交流電動(dòng)機(jī)難以實(shí)現(xiàn)調(diào)速，只能通過(guò)皮帶、齒輪等機(jī)械機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)有級(jí)變速，因而車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，同時(shí)還限制了加工精度的提高。繼電器 接觸器控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)控制（如啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、變速等），并可實(shí)現(xiàn)邏輯控制、聯(lián)鎖控制、異地控制等，因而大大提高了機(jī)床的自動(dòng)化水平，有助于減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。這種控制系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)單、易于掌握，至今仍被廣泛采用。 繼電器 接觸器控制系統(tǒng)是由各種電器組成的，而這些電器的機(jī)械動(dòng)作壽命是有限的，必須按時(shí)更換損壞的電器，以免影響系統(tǒng)的可靠性。另外，根據(jù)加工工藝的要求，需要改變控制邏輯關(guān)系時(shí)，必須修改線路，重新安裝配線，這對(duì)現(xiàn)代機(jī)床的控制要求是很不適應(yīng)的。 所以，在機(jī)床的控制要求上我們要保證其工作的準(zhǔn)確性及 可靠性，而單純的繼電器 接觸器等機(jī)械動(dòng)作形勢(shì)的電器在車床的運(yùn)用勢(shì)必會(huì)影響機(jī)床工作的連續(xù)性和可靠性。 因此，我們需要對(duì)機(jī)床進(jìn)行有效的改造。 12 S7200PLC的簡(jiǎn)單介紹 可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller， PLC），它采用一類可 編程 的 存儲(chǔ)器 ，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 在 1987 年國(guó)際電工委員會(huì)頒布的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案對(duì) PLC 做了如下定義： “ PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境 下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字或模擬形式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展功能的原則而設(shè)計(jì)。” S7200 是一種小型的 可編程序控制器 ， 由于其 具有很強(qiáng)的抗干擾能力 和良好的可靠性 ，因此被廣泛 用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。 S7200 系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此 S7200 系列具有極高的性能 /價(jià)格比。 用 S7200PLC改造 C650車床的優(yōu)點(diǎn) 隨著 PLC 技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 相對(duì)于使用繼電器線路擁有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì) : 功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高一臺(tái)小型 PLC 內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件， 有很強(qiáng)的 功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比，具有 很高的性能價(jià)格比。 可編程序控制器可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)， 實(shí)現(xiàn)分散控制， 集中管理。 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) ， 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊 。 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。 由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障， PLC 用軟件代替大量的中間繼電器 和時(shí)間13 繼電器， 僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少