基于PLC的C7632液壓多刀車床的電氣改造

【摘 要】本文以C7632液壓半自動多刀車床改造為例簡要地分析了改造的原理和過程，為車床的使用和改造提供了有益的幫助。

【關鍵詞】PLC；I/O端口；流程圖

C7632液壓半自動多刀車床是機械行業擁有量較多的一種半自動機床。其加工自動化程度及生產效率較高，適用于較大批量工件的車削加工。但傳統C7632車床采用繼電器-接觸器控制方式，設備的電控系統故障率高，檢修周期長，影響了機床性能的正常發揮。PLC基于電子計算機且適用于工業現場工作的電控制器。它源于繼電控制裝置，但它不像繼電裝置那樣，通過電路的物理過程實現控制，而主要靠運行存儲于PLC內存中的程序，進行入出信息變換實現控制。利用它代替傳統繼電器矩陣，可以避免大量電器元件的更換，既節約時間，又節省成本。

一、機床動作順序分析

C7632機床在內燃機配件行業，主要用于缸套、活塞等產品外圓、端面的加工，工作流程相對穩定。C7632型車床的刀架有水平方向和垂直方向的運動。刀架在水平方向的運動稱為縱向運動，由右向左為進，由左向右為退；刀架在垂直方向的運動稱為橫向運動，刀架由上而下為進，由下而上為退；下刀架則相反，它是由下而上為進，由上而下為退。刀具在加工工件準備時迅速靠近工件稱為快進，加工時刀具移動速度較慢稱為工進；在退刀時也有工退和快退之分。因此，刀架動作類型有：橫向快進、橫向工進、橫向工退、橫向快退、縱向快進、縱向工進、縱向工退、縱向快退。上下刀架都分別具有這八種動作類型。

二、I/O地址分配

原控制面板上的按鈕、手動控制開關和機床內壓力控制繼電器開關、熱繼電器觸點、行程開關作為可編程控制器輸入點，在控制面板上增加的程序段選擇開關也作為可編程控制器的輸入點 ，而控制回路中的電磁閥、接觸器及程序段指示燈為可編程控制器的輸出接點。根據上述控制要求和刀架的具體工作過程，本系統I/O為13個輸入點和7個輸出點，可選用FX2N-40MR型PLC來實現該任務，如表1所示。FX2N-40MR是三菱公司生產的一種小型整體式PLC，共有20個輸入口、20個輸出口。機箱的上部端子為輸入端口和輸出端口。

表1 輸入輸出I/O地址分配表

三、程序的編制

PLC的最大優點是在使用是可以根據生產工序的順序來編寫程序，程序的結構與電氣控制電路的結構有較大的相似性，所以在程序編寫也比較簡單。對C7632車床原電氣設備用PLC改造后其內部的程序只需要相對每個控制按鈕發出的信號，做出相應的動作即可。根據C7632車床動作過程分析可以發現，大拖板雙速電機每完成一次工進、快進、工退、快退，循環，工位臺即旋轉一個工位進入下一工步。編制程序可分段進行，先編制自動循環程序段、手動調整程序段、初始化程序段，后分段模擬運行調試后串聯起來。運用轉移、標號指令，可將復雜的程序分解成功能程序段，有利于程序編制及調試，程序流程圖如圖1所示。

圖1 程序流程圖

PLC技術已經日趨成熟，不僅用于新型機床的電氣控制，也適合舊機床的改造。經FX2N-40MR型PLC改進后的C7632型多刀半自動車床控制系統，可靠性大大增強，且在電氣結構上更具柔性，同時兼有工件加工步序顯示，使加工過程更加明了。實踐證明，改造后車床的電氣故障大大減少，生產效率顯著提高。