PLC技術在機床控制技術改造中的教學探討

摘要：傳統機床應用基本的電工元器件控制，存在難以克服的缺陷；而PLC技術應用，卻能提供自動化和加工更精確的可能，PLC技術應用是機床技術革新發展的要求。

關鍵詞：PLC技術應用；技術改造

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712（2012）20-0043-03

在我校大專機電一體化課程中，機床電路的PLC技術應用是開拓大專學生將來在工作中大膽進行新技術應用和進行技術改造提供嘗試；還有PLC技術的應用在維修電工高級技能考試中是必不可少的考試項目之一。為此，筆者就這一課題的教學進行了如下探討。

一、教學方法探討

根據大專學生已考取了維修電工中級技能證的基礎，他們對PLC技術有一定的基礎，故在教學中教師常采用針對電路分析中的問題，對全體學生要求主動回答或必要循環提問、又或小組討論提出答案的方法，達到充分調動各學生的自主學習、溫故而知新的目的。在PLC梯形圖設計練習中，根據PLC梯形圖的設計特點：同一目的，可以多種路徑，發揮各人的思維設計出解決同一問題的梯形圖，通過綜合多位學生的作品展現在學生面前進行分析比較；最后提供自己的設計給學員們共同探討，達到調動各學員自主參與集中交流，方案擇優教與學的模式。

二、對機床電路原理圖進行分析（以X62W型萬能升降臺銑床控制電路圖1[1]為例）

主電路作為PLC終端控制對象，在此不再贅述。而控制電原理分析正是為實現PLC改造提供檢驗是否正確的依據。教師向學生解析它的重要性并指出本課的重點和難點。

重點：學會分析控制電路對主電路控制的工作原理，為PLC改造提供實施依據。

難點：實現控制原理分析流程圖設計合理、簡潔。

（一）控制電路使用電源是由電源變壓器（第6區）產生供給

1.110ACV供給主電動機控制、快速移動控制、工作枱運動控制電路三部分。

2.橋式整流電路產生直流24V，給電磁制動器YB、YC1和YC2對主軸電機進行制動。

（二）控制電路原理分析

1.對主軸電動機控制

2.快速移動電機控制

3.主軸制動

由于主軸轉動與制動是只能其一。即主軸制動YB得電工作時，主軸轉動停止。方能安全更換刀具。

4.工作臺的控制

從電原理圖1中可以知道，工作臺的控制依賴于接觸器KM1的控制。其關系分析如下：

三、控制電路的PLC技術改造

教師向學生指出PLC技術探討包含PLC I/O分配圖、PLC梯形圖和PLC指令表三部分。其重點和難點分別是：

重點：PLC I/O分配圖、PLC梯形圖合理設計、PLC指令表的規范編寫。

難點：PLC梯形圖合理設計。

（一）控制電路的PLC I/O分配圖的設計

對于這一點內容教師要明確告訴學生：在電原理圖中控制元件FR1等與FX2N輸入軟元件代碼X0···X20、輸出軟元件代碼Y1···Y7的關系要規定對應。確保它們的信號和作用不變。還有PLC I/O分配圖包括FX2N、對應輸入、輸出的控制部分和PLC I/O分配圖標題這四大

部分組成。X62W型萬能銑床PLC I/O分配圖見圖2。

（二）PLC梯形圖

設計PLC I/O分配圖后，我們就可以依據輸入元件與輸出的控制關系畫出實現符合電原理圖功能的PLC梯形圖。

在這里教師要告訴學生：由于設計思維不同，所表達PLC梯形圖形式、路徑也不同。這樣才能充分發揮每位學生的思維能力，達到共同實現設計出PLC梯形圖與電原理圖控制符合的目的。在這里介紹我的設計思路以拋磚引玉，祈盼學生設計出更優秀的PLC梯形圖。我設計的PLC梯形圖見圖3。

其思路是：

（1）把電原理圖中各功能段用多個輔助繼電器M去替代減少元件的重復輸入。

（2）緊扣電原理圖的控制、忠于原形但又根據PLC梯形圖和指令的使用，巧于變形。

（3）最后在PLC上實現符合原理圖功能的控制。

（三）最后按FX2N-RM∕基本功能指令，正確寫出X62W型萬能銑床PLC梯形圖的指令表