淺議PLC在機床電氣控制系統改造中的應用

王遠

淺議PLC在機床電氣控制系統改造中的應用

王遠

（山西工程職業技術學院 030009）

數控機床是一種機電一體化的數字控制自動化機床。早期的數控機床是依靠繼電器邏輯來實現相應的功能。由于繼電器邏輯是一種硬接線系統，布線復雜，體積龐大，更改困難，一旦出現問題，很難維修。這樣的系統，其可靠性往往也不高，影響正常的生產。本論文通過PLC與其它控制系統進行比較，利用PLC可靠、穩定、比較容易擴展等相關的特點，來對傳統機床電氣控制系統的改造進行了分析，希望本論文的分析研究工作能夠為我國其它類似PLC在機床電氣控制系統改造中應用提供一定的借鑒意義和參考價值。

數控機床；繼電器；改造；PLC

1 對相關基本理論進行概述

1.1 數控機床系統的組成及工作原理

CNC系統的一般結構如圖1所示，CNC系統主要是指圖中的CNC控制器，它是由計算機硬件、數控系統軟件及相應的輸入/輸出接口構成的專用計算機和可編程控制器所組成。前者處理機床軌跡運動的數字控制，后者則處理開關量的邏輯控制。

圖1 CNC系統的一般結構框圖

1.2 PLC的簡介及基本結構

對于可編程序控制器來講，它的英文為Programmable Controller，被簡稱PC，但為了不與計算機（PC）相互混淆，因此，就把其稱為PLC。它是在電器控制技術、計算機技術的基礎上開發出來的，隨著相關技術的發展，其也發展為以微處理器作為核心，并且把許多相關的高新技術（如通信技術、計算機技術、自動化技術等）融為一體，從而研究出來的新型工業控制裝置。

與一般微機控制系統最大的區別是，PLC必須具有很強的抗干擾能力、廣泛的適應能力和廣闊的應用范圍。

2 C650普通機床電氣控制要求

對于C650型車床來講，它使用非常廣泛，是一種金屬切削方面的機床。其電氣主電路圖為圖2所示。其中，M2代表冷卻泵電動機；M2則代表的是主軸電動機；而對于M3，它則代表刀架快速移動電動機；對于FR1～FR2，則代表熱繼電器的熱元件；對于KM～KM4，則代表交流接觸器；對于FU1～FU3，則代表為熔斷器；對于SR，則代表為速度繼電器。機床工藝范圍廣，可見，它相應的調速范圍也比較大、運動也比較多。對電氣控制的相關要求有：

（1）由于它是采用齒輪變速，因此，為了防止出現頂齒之類的現象，故要求主軸系統變速時作低速斷續沖動。

（2）要求主軸能夠實現正反轉。

（3）電路應有必要的保護和聯鎖的措施。

3 PLC控制電路

為了能夠實現C650機床上述的相關電氣方面的控制要求，現在選擇三菱公司生產的FX2N-24MR型PLC。

對PLC梯形圖控制進行分析：

（1）調整對刀過程：合上QS，按下SB2，X2接通，Y1動作使KM1吸合，M1串電阻限流點動，松開SB2，X2斷開，M1停轉，實現點動調整車床位置；

（2）刀架快移過程：合上QS，扳動進給操縱手柄壓合位置開關SQ，X7接通，Y4動作，KM4吸合，M3起動運行，刀架向指定方向快速移動；

圖2 電氣主電路圖

（3）如果車削加工過程中，工件需要使用冷卻液時，按下SB6，X6接通，Y3線圈得電，KM3工作，M2工作，開始供給冷卻液。要停車，按下SB5即可；

（4）當電動機過載時，FR1或FR2常閉觸點斷開，切斷電源，電動機停止工作；

（5）對于機床的反轉工作過程來講，它是與正轉相同的。

4 結束語

本論文主要對數控機床的組成及相關的原理進行了介紹，接下來，是對C650普通機床的相關電氣控制要求進行了簡單介紹，最后，對PLC控制電路進行了介紹，包括對梯形圖進行分析及對其特點進行介紹等。

[1]史宜巧，孫業明，景邵學.PLC技術及應用項目教程[M].機械工業出版社，2009.

[2]周美蘭，周封，王岳宇.PLC電氣控制與組態設計[M].科學出版社，2009：342～347.

TC659

A

1004-7344（2016）33-0265-01

2016-11-1