【正文】 t.主要介紹了利用PLC對C650臥式車床的改造，詳細(xì)的系統(tǒng)改造方案，同時(shí)根據(jù)C650臥式車床的控制要求和特點(diǎn)，確定PLC的輸入輸出分配。關(guān)鍵詞：PLC；車床；改造三菱FX2N系列PLC對C650臥式的改造 由于繼電器系統(tǒng)接線復(fù)雜，故障診斷與排除困難，并存在：①觸點(diǎn)易被電弧燒壞而導(dǎo)致接觸不良，②機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)的觸點(diǎn)控制反映速度慢，③繼電器的控制功能被固定在線路中，功能單一、 靈活性差等缺點(diǎn)。因此，當(dāng)務(wù)之急就是對這些普通車床進(jìn)行技術(shù)改造，以提高企業(yè)的設(shè)備利用率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。：1 、 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域　　目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：　　1）.開關(guān)量邏輯控制　　取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線?！　?）.工業(yè)過程控制　　在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量），PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。一般使用專用的運(yùn)動控制模塊，如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。隨著工廠自動化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。這樣，整個(gè)系統(tǒng)將極高的可靠性。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受?！　?.）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作量小，維護(hù)方便，容易改造　　PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。（2）安裝與布線　　● 動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙膠線連接?！　　?PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)。與PLC裝在同一個(gè)柜子內(nèi)的電感性負(fù)載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。模擬量信號的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10.● 交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動力線，避免并行。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線可適當(dāng)長些?！　　?盡可能采用常開觸點(diǎn)形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓?！　　?由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板。● PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護(hù)，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護(hù)。而在設(shè)計(jì)中的I/O點(diǎn)數(shù)在4以下，則用的是微型PLC。這樣的八進(jìn)制進(jìn)行編號，而輸出點(diǎn)按照YOOO—Y007,Y010—Y017…這樣的八進(jìn)制進(jìn)行編號，內(nèi)部繼電器可多次使用，定時(shí)器將1ms,10ms,100ms等脈沖進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器可進(jìn)行向上向下計(jì)數(shù)。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。（三）、C650臥式車床主電路設(shè)計(jì)M1KM1KM2FR1RPAPATA當(dāng)主電動機(jī)起動時(shí)，電流表被短接，只有當(dāng)正常工作時(shí)，電流表才指示繞組電流。KM3RM2KM4FR2M2M3KM5M3M3二、利用三菱FX2N系列PLC對C650臥式車床的改造。圖其中主軸電動機(jī)M1可以正、反轉(zhuǎn)控制，也可以點(diǎn)動控制，還可以雙向反接制動控制。（5）當(dāng)暫停加工時(shí)，也可單獨(dú)停下快移電動機(jī)和冷卻泵電動機(jī)。（7）應(yīng)有急停按鈕，防止起動或運(yùn)行時(shí)發(fā)生意外。 改進(jìn)后的C650車床的主電路圖，如圖2示。KM1控制主電動機(jī)正轉(zhuǎn)，KM4控制主電動機(jī)反轉(zhuǎn)，KM2控制主電動機(jī)Y起動與運(yùn)行，KM3控制主電動機(jī)Δ起動與運(yùn)行，KM5控制冷卻泵電動機(jī)，KM6控制快移電動機(jī)，KI為欠流繼電器，F(xiàn)R1FR3為熱保護(hù)元件，SR為速度繼電器。原因是主電動機(jī)的功率為20 kW，屬中型電動機(jī)，應(yīng)采取降壓起動。改進(jìn)后的主電路具有性能穩(wěn)定、可靠，節(jié)電效果明顯的優(yōu)點(diǎn)。該車床共有三臺電動機(jī)：M1為主軸電動機(jī)，拖動主軸旋轉(zhuǎn)并通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動，主要有正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)控制、停車制動時(shí)快速停轉(zhuǎn)、加工調(diào)整時(shí)點(diǎn)動操作等電氣控制要求。M3是快速移動電動 650車床工作原理C650車床共有三臺電動機(jī)：M1為主軸電動機(jī)，拖動主軸旋轉(zhuǎn)，并通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動M2為冷卻泵電動機(jī)，提供切削液。 2．8主軸電動機(jī)M1的點(diǎn)動控制工作過程如下：調(diào)整車床時(shí)，M1點(diǎn)動控制合上QS，按啟動按鈕SB2，接觸器KM1得電， M1串接限流電阻R低速轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動。（1） 正轉(zhuǎn)控制合上刀開關(guān)QS，按啟動按鈕SB3，接觸器KM和時(shí)間繼電器KA得電，接觸器KM1得電，M1短接電阻R正向啟動。 在以上M1的正反轉(zhuǎn)控制中，主電路通過電流互感器LA接電流表A，為了防止啟動時(shí)啟動電流對電流表的沖擊，啟動時(shí)利用時(shí)間繼電器KT常閉觸頭把電流表A短接，啟動結(jié)束后，KT的常閉觸頭斷開，電流表A開始工作。2．9．2反接制動控制 C650型車床采用速度繼電器實(shí)現(xiàn)電氣反接制動，速度繼電器KS與電動機(jī)M1同軸連接，正轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器正向觸頭KSF動作，反轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器反向頭KSR動作。2．9．4冷卻泵電動機(jī)控制按啟動按鈕SB6，接觸器KM 3得電，KM3主觸頭閉合，電動機(jī)M2得電轉(zhuǎn)動，提供切削液。為實(shí)現(xiàn)上述車床的電氣控制要求，選用日本三菱公司生產(chǎn)的F1 40MR型PLC ,其I/O分配，如圖3示。 圖3中，SB1為急停按鈕，SB2為正轉(zhuǎn)起動按鈕，SB3為點(diǎn)動按鈕，SB4為反轉(zhuǎn)起動按鈕，SBSB6為MM3順序起動，逆序停機(jī)按鈕，SRF、SRR為正、反轉(zhuǎn)速度繼電器，F(xiàn)R1FR3為M1M3的熱繼電器，KI為欠流繼電器，HL1HL6為系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)指示燈，H為電源指示燈，它直接與電源相接，不占輸出點(diǎn)。 按下主軸電動機(jī)正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1,第一邏輯行中X0閉合，Y0接通并自鎖，T0接通并開始計(jì)時(shí)；第3邏輯行X0閉合，通用繼電器M1接通。當(dāng)主軸電動機(jī)正向旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到一定值時(shí)，第6邏輯行X11常開觸點(diǎn)閉合，為主軸電動機(jī)正向旋反向制動作好準(zhǔn)備。4接通，主軸電動機(jī)反向起動運(yùn)轉(zhuǎn)。為主軸電動機(jī)反向制動做好準(zhǔn)備。按下主軸電動機(jī)點(diǎn)動控制按鈕SB6，第5邏輯行常開觸點(diǎn)閉合，Y3接通，主軸電動機(jī)串電阻R起動運(yùn)行。主軸電動機(jī)正向啟動運(yùn)行反向制動停止控制 當(dāng)Y0、YT0、Y5閉合，主軸電動機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，按下停止按鈕SB4，第第一邏輯行X3常閉觸點(diǎn)斷開，Y0、T0失電，第3邏輯行X3常閉點(diǎn)斷開，M1失電；同時(shí)，當(dāng)正轉(zhuǎn)速度下降至一定速度時(shí)，速度繼電器KS1觸點(diǎn)斷開，X11常開觸點(diǎn)復(fù)位斷開，Y4斷電，完成主軸電動機(jī)的正向啟動運(yùn)行反向制動停止過程。X3常閉觸點(diǎn)斷開，Y0、T0失電，第4邏輯行X3常閉點(diǎn)斷開，M2常開觸點(diǎn)復(fù)位斷開，Y4失電，主軸電動機(jī)停止反轉(zhuǎn)