T68臥式鏜床的電氣控制系統的PLC改造

何慧凡

摘要：為節省空間及能耗，提高機器的可靠性，方便機器的維修，降低維護成本，在鏜床原有的操作方式不變，機床的主電路不變的情況下，本文選擇用德國西門子S7-200型PLC對T68臥式鏜床的電氣控制系統進行了改造，在可靠性和穩定性方面有了很大提高。

關鍵詞：臥式鏜床；電氣控制系統；PLC；改造

引言

電氣控制系統是機床重要組成部分，其技術先進與否，在很大程度上決定了整臺機床的綜合性能。T68臥式鏜床采用傳統繼電器控制方式所設計的電路比較復雜，具有體積大、維修量大等缺點。可編程控制器具有體積小、環境適應性好、功能強大、編程簡單、控制可靠、速度快、使用方便等優點。近年來，由于各可編程控制器生產廠家的激烈競爭，PLC價格出現下滑，這使得很多鏜床生產廠家開始逐漸使用PLC來代替傳統繼電器，同時很多車間也根據自己的實際情況，逐步對車間內的T68鏜床進行改造[1]。

1 T68型臥式鏜床電氣系統要求分析

T68臥式鏜床主要由床身、鏜頭架、前立柱、主軸箱、工作臺、后立柱等部分組成[2]。T68鏜床的電氣控制要求如下：

（1）T68鏜床主軸的運動和進給運動用同一臺電動機帶動[3]。控制要求T68主軸的速度要寬泛，所以電動機多使用雙速電動機帶動，來使其機械變速機構簡化。

（2）T68鏜床要求有變速沖動，主軸和進給變速均在運行中進行，變速操作時，主電動機便斷電停車，變速完成以后又恢復運行[4]。

（3）要求主軸電動機既能夠正轉，又能反轉，同時可實現點動、制動，電機制動要求使用電氣反接方式[5]。

（4）主軸箱、工作臺與主軸進給等部分快速移動有單獨的快速移動電動機拖動，它們與其他進給之間有聯鎖保護[6]。

2 PLC改造

本文對T68臥式鏜床的PLC改造總體構思是：

（1）將原有繼電器控制線路改為由PLC編程來實現。

（2）根據控制要求，進行I/O地址分配，畫出I/O接線圖。

（3）根據機床控制要求、運動形式設計梯形圖。

如圖1所示，在對該鏜床原有繼電器控制系統分析的基礎上，確定輸入點數為11個，輸出點數為7個。通過對各可編程控制器點數查閱及性能分析，我們選擇德國西門子S7-200型可編程控制器。

2.1確定PLC的I/O分配表

根據T68型臥式鏜床的工序及控制要求，確定PLC的I/O地址分配情況，如表1所示。

2.2主電路分析

T68鏜床主線路中，電動機M1是接法為△/YY的雙速電動機[7]。電動機M2由接觸器KM6、KM7實現正反轉控制，設有短路保護。因快速移動時所需要時間很短，所以電動機M2實行點動控制，且無需過載保護。電動機M1由5個接觸器控制，其中KM1、KM2為正反轉控制接觸器，KM3為低速啟動接觸器，KM4、KM5用于電動機的高速啟動運行[8]。KM3通電時，將電動機定子繞組接成三角形，電動機為低速運行；KM4、KM5 通電時，將電動機定子繞組接成雙星形，電動機為高速運行。主軸電動機正反轉停車時，均有電磁鐵抱閘進行機械制動[9]。

2.3梯形圖設計

在原有繼電器控制電路的基礎上，對T68型臥式鏜床進行PLC改造，設計好的梯形圖部分程序如圖2所示。

3 結語

本文采用德國西門子S7-200型可編程控制器重新設計了T68型臥式鏜床的電氣控制系統。經調試該設計可以滿足鏜床的控制要求，簡化了原有線路的復雜連線，降低了設備運行故障率，提高了設備運行穩定性和效率，減輕了工人勞動強度，降低了日常維護成本，并且可以避免出現誤操作引起的事故。

參考文獻：

[1]劉嫻芳.T68臥式鏜床電氣控制系統的PLC改造[J].職業，2014（6）.

[2]劉波.T68型臥式鏜床的控制系統設計[J].自動化應用，2015（3）：10-12.

[3]羅及紅.基于PLC技術改造T68型臥式鏜床控制系統[J].科學技術與工程，2012（25）：6437-6440.

[4]秦沖.基于S7-200型PLCT68型臥式鏜床的電氣控制系統改造[J].漯河職業技術學院學報，2015（2）：28-30.

[5]杜詩超.T68臥式鏜床的電氣控制與PLC改造[D].開封：開封大學，2013.

[6]彭愛梅.T68型臥式鏜床電氣控制系統的PLC改造和調試[J].科技廣場，2012（6）：97-99.

[7]肖麗.T68型臥式鏜床的PLC改造[J].科技成果管理與研究，2010（2）：76-79.

[8]朱振豪.PLC改造T68臥式鏜床控制系統[J].電子世界，2014.

[9]張改蓮.基于PLC的T68臥式鏜床電氣系統改造[J].煤礦機械，2013.