利用PLC对C5116A立式车床控制系统的改造.doc

利用PLC对C5116A立式车床控制系统的改造 摘要：用可编程序控制器对立式车床C5116A进行改造，在不改变机床原有的操作方式的前提下，使机床的电气线路大为简化，从而使机床故障率降低。文章提出了总体构思，设计了PLC的梯形图及接线图，说明了部分电路的调试过程。关键词：PLC；软件编程；梯形图；调试中图分类号：TM571.6+1；TG515文献标识码：B文章编号：1004-0420(2008)01-0033-03Using PLC to rebuild the vertical latheTANG Jingjun (Weihai Vocational & Technical Collage, 264210)Abstract：Using PLC to rebuild the vertical lathe, on the premise that not changes the machine tool original operating mode, the machine tool electrical circuit is greatly simplification, thus, the machine tool failure rate was reduced. This article proposed the overall idea, designed the PLC ladder diagram and the wiring diagram, after has listed the transformation various electric appliances number and the old blueprint number comparative table, and has written the debugging process of partial electric circuit.Key words：PLC; software programming; ladder diagram; debugging0引言可编程序控制器是以软件编程形式实现控制过程，已广泛应用于各行各业的自动控制系统，早期的机床电器一般都采用传统的继电器、接触器控制模式。C5115A立式车床就是采用传统控制模式。用PLC代替传统的控制模式使控制线路大为简化，使生产率得到了显著的提高。现将用PLC对C5116A立式车床的改造过程简要阐述。1总体构思a.原有的机床操作方式不变;b.机床原有的按钮、行程开关、控制变压器、交流接触器及热继电器等继续使用，其控制作用保持不便;c.将原有的控制线路改为由PLC来实现;d.I/O地址分配表（见表1）。e.由于线路中的电磁铁及电磁离合器较多，在选用PLC时，选用继电器输出型的AFP12713。2机床概述该机床由七台电动机拖动，分别是：M1油泵电动机，由接触器KM1（C-B）控制；M2横梁升降电动机，由接触器KM6（C-HS）控制横梁上升，接触器KM7（C-HX）控制横梁下降；M3是立刀架快进电动机，由接触器KM12（C-LK）控制、其起动与停止，由接触器KM10（C-LZ）、KM11（C-LF）控制其正反转；M4是立刀架进给电动机，该电动机是双速电机，分别有接触器KM8（C-Lg）控制电机接法，低速运行和接触器KM9（C-Lg）控制电机双Y接法，高速运行，该电动机的正反转仍然由接触器KM10（C-LZ）、KM11（C-LF）控制；M5是侧刀架快进电动机，由接触器KM17 (C-CK)控制其起动与停止，由接触器KM15 (C-CZ)、KM16(C-CF)控制其正反转；表1 I/O地址分配表输入元件输出元件新代号老代号地址新代号老代号地址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是侧刀架进给电动机，该电动机也是一台双速电动机，分别由接触器KM13 (C-Cg)控制电机接法低速运行和接触器KM14(C-Cg)控制电机双Y接法，高速运行，该电动机的正反转是由接触器KM15（C-CZ）、KM16（C-CF）控制；M7是工作台电动机，该电动机功率为30 kW，由接触器KM3(C-Q)、KM4(C-Y)配合Y形起动及点动控制，由接触器KM3(C-Q)、KM2(C-)配合作运行，由接触器KM5(C-Z)与KM4(C-Y)配合对其进行能耗制动。主电路工作电压为380 V，由电网提供；各电动机控制用的交流接触器由控制变压器提供的127 V的工作电压；主电机能耗制动的电源仍然由原来的整流电路提供，电磁离合器28 V的直流电源由控制变压器经整流电路提供；电磁铁的工作电压为交流220 V由电网提供；指示灯的工作电压为6.3 V由控制变压器提供。3改造过程a.主电路不作改动，能耗制动用的整流电路、电磁离合器用的整流电路保持原有的接线状态;b.控制电路接线如图1所示；c.控制电路原理由梯形图体现，如图2所示。图2 C5116A控制线路梯形图4调试过程4.1油泵电机起停控制按下按钮SB2输入继电器X2得电，输出继电器Y0得电并自锁，交流接触器KM1线圈得电，油泵电机工作。按下按钮SB1输入继电器X1得电，使输出继电器Y0断电，交流接触器KM1线圈断电，油泵电机停止。由于油泵电机不工作，整个机床不允许工作。所以调试其它部分时，油泵电机必须是工作状态。4.2工作台电动机的调试过程4.2.1工作台电动机的起动油泵电机起动后，按下按钮SB4，输入继电器X4得电，内部继电器R1得电并自锁，使输出继电器Y1、Y2、Y3交替得电，交流接触器KM2、KM3、KM4得电，电动机M7 Y-降压起动。4.2.2工作台电动机的停止及制动按下按扭SB3或SB1（按钮SB1是总停按钮，油泵电机和工作台电机同时停止）输, 入继电器X3得电，内部继电器R1断电，使输出继电器Y1、Y2断电，交流接触器KM2、KM3断电，工作台电动机M7断电，同时使时间继电器T1得电，其常开触头延时（0.3 s）闭合，输出继电器Y4及Y3得电，交流接触器KM5、KM4得电，给工作台电机M7通入直流电能耗制动。松开按钮SB3或SB1时间继电器断电，输出继电器Y4、Y3断电，交流接触器KM5、KM4断电，制动结束。4.2.3工作台的点动如需工作台点动，则按下按钮SB5，输入继电器X5得电，输出继电器Y3、Y2相继得电，交流接触器KM4、KM3得电，工作台电动机Y形连接，点动工作状态。以便调整工件。4.2.4工作台的变速工作台需要变速时，将变速开关扳至所需转速的位置，然后按下按钮SB6，输入继电器X6得电，内部继电器R12得电，输出继电器Y1D得电，使变速锁杆电磁铁得电，接通锁杆油路，压力油进入锁杆油缸，将锁杆抬起并接通变速油路，此时，机械锁杆压合位置开关SQ1，输入继电器X11得电，内部继电器R2得电并自锁，时间继电器T2、T3相继得电，延时断电，控制输出继电器Y2、Y3得电与断电，从而使工作台电动机，瞬间的得电与断电交替进行，从而使工作台电动机缓慢转动，以利于齿轮的啮合。当齿轮啮合后，机械锁杆复位，位置开关SQ1复位，T2、T3断电，变速完成。4.3横梁的升降横梁的上升与下降分别由按钮SB7与SB8控制，其电路部分两者相同，这里以上升部分为例分析调试过程。横梁的上升应在工作台电动机停止状态下进行，按下按钮SB7，输入继电器X7得电，内部继电器R3得电，输出继电器Y1E得电，使横梁放松电磁铁得电，横梁放松。横梁放松后，压合行程开关SQ2，输入继电器X12得电，输出继电器Y5得电，使交流接触器KM6得电，电动机M2正转，横梁上升。达到要求高度，松开SB7，上述继电器均断电，电动机停止，横梁放松电磁铁断电，使横梁夹紧。4.4立刀架的调试立刀架与侧刀架的电路部分完全相同，这里以立刀架部分为例分析调试过程。按动按钮SB10，输入继电器XA得电，内部继电器R4得电并自锁，控制立刀架进给电动机M4工作，转换开关SA1的通与断，控制着立刀架进给电动机的低速与高速运行方式，转换开关SA3的通与断，控制着立刀架进给电动机的正转与反转，从而控制着立刀架的运动方向及进给的运行速度。按下按钮SB9，输入继电器X9得电，内部继电器R4断电，进给停止。按下按钮SB1