1 引言

采用可編程控制器操作單元對普通鏜床進行自動控制改裝，利用可編程控制器模塊化設計、硬件配置靈活且具擴展性的特點，按照機器的具體要求進行配置，合理利用機床本體硬件資源，達到最好的實用效果。隨著現代化技術的發展，對系統的可靠性、穩定性要求越來越高，PLC具有控制可靠、組態靈活、體積小、功能強、速度快、擴展性好等特點，在機床電氣控制中獲得了廣泛的應用。

2 電氣控制要求

T610型臥式鏜床控制系統的主電路圖如圖1所示。其中M1為主軸電動機，M2為液壓泵電動機，M3為潤滑泵電動機，M4為工作臺電動機，M5為尾架電動機，M6為鋼球無級變速拖動電動機，M7為冷卻泵電動機，KM1～KM13為接觸器，KR1～KR4為熱繼電器，RU1～FU2為熔斷器。

圖1 T610型臥式鏜床控制系統的主電路

電氣控制要求如下：

（1）主軸電動機選用“△—Y”電動機。

（2）主軸電動機啟動時，利用Y型啟動減少啟動電流。

（3）主軸電動機能夠實現正、反轉，主軸電動機低速點動實現主軸的正轉點動、反轉點動以調整位置。

（4）主軸電動機能夠實現有效快速的制動。

（5）工作臺的運行和停止由工作臺電動機帶動，包括正、反轉控制和回轉控制，其中回轉控制分為自動和手動。

3 PLC控制及分析

3.1 PLC機型選擇，I/O點分配

根據電氣圖原理圖的需要，為能實現要求，這里選擇三菱FX2N-32MR-D型PLC，其I/O點分配如表1所示。

根據T610型臥式鏜床主要控制要求，其電氣原理圖如圖2所示。

圖2 T610型臥式鏜床電氣原理圖

圖3是T610型臥式鏜床PLC輸入輸出端接線圖。

圖3 T610型臥式鏜床PLC輸入輸出端接線圖。

3.2 PLC流程圖及梯形圖

圖4為T610型臥式鏜床的PLC控制流程圖。

圖4 鏜床PLC控制流程圖

圖5是1、610型鏜床的PLC梯形圖。

本文采用GX Developer8．0軟件設計T610型鏜床PLC的梯形圖，用軟件模擬實際操作運行的好處是，不會損壞硬件或者造成事故。經過反復調試和修改后的梯形圖如圖5所示。X為PLC的輸入繼電器，用于接收檢測信號、操作指令等輸入信號。Y為PLC的輸出繼電器，通過它實現對各負載KM或YV等的控制。PLC采用循環掃描工作方式，即在系統軟件的控制下，順次掃描各輸入點的狀態，按用戶程序運算處理，然后順序向輸出點發出相應的控制信號。整個過程分為自診斷，與外設通訊，輸入采樣，用戶程序執行，輸出刷新共5個階段。

其中回路1實現液壓泵電動機M2和潤滑泵電動機M3的啟動，以保證鏜床的運行壓力和潤滑。回路2實現電動機M1的正轉和反轉功能，中間繼電器M0和M1用于保證電動機MI的正轉和反轉在同一時間只有一個功能在運行。回路3實現電動機M1的Y啟動和△正常運行。計時繼電器TO控制電動機M1的Y啟動時間。回路5實現工作臺電動機M4的正轉和反轉功能，中間繼電器M3和M4用于保證工作臺電動機M4的正轉和反轉在同一時間只有一個功能在運行。回路6、回路7和同路8控制工作臺的夾緊、放松、插定位銷控制。

圖5 T610型鏜床的PLC梯形圖

4 PLC梯形圖控制過程分析

（1）先按下按鈕SB1，接通X0,Y4、Y5得電，使得接觸器KM5、KM6線圈通電吸合并自鎖，液壓泵電動機M2、潤滑泵電動機M3啟動運轉。

（2）主軸電動機M1正轉Y降壓啟動、△正常運行控制。工作臺回轉自動控制開關SA1處于自動狀態，即X14是閉合的，X13由于液壓泵已啟動也處于閉合狀態，M6動作， 按下按鈕SB4，M0動作，Y0得電，即主軸電動機可正轉。Y2和T0同時得電，主軸電動機Y降壓啟動。10s（時間可以另外設置）以后，T0動作，Y2失電Y3得電。主軸電動機△正常運行。其反轉控制過程和正轉相同。其時序圖如圖6所示。

圖6 主軸電動機M1正轉Y降壓啟動、△正常運行控制的時序圖

（3）主軸電動機M1正轉點動、制動停止控制。SB5為點動按鈕，按下SB5主軸正轉，松開SB5后，主軸電動機由于慣性繼續轉動，可以按下按鈕SB3使得中間繼電器M2閉合，再利用制動電磁鐵控制主軸電動機迅速停止，實現制動的功能。主軸電動機反轉點動、停止制動控制過程與正轉點動、停止制動控制過程相同。

（4）工作臺正轉控制。工作臺回轉自動及手動轉換開關SA1扳至“自動”擋，按下按鈕ST8使得中間繼電器M3閉合并自保，此時Y6得電，實現工作臺正轉。工作臺反轉控制過程和正轉相同。

（5）工作臺夾緊、放松、插定位銷控制。工作臺回轉自動及手動轉換開關SA4扳至“自動”擋即X14動作，按下按鈕SB8即X7動作，中間繼電器M3通電閉合，Y11、Y12得電，Y12得電，接通工作臺壓力導軌油路，給工作臺壓力導軌充壓力油。Y11得電，接通工作臺夾緊機構的放松油路，使夾緊機構松開。工作臺夾緊機構松開后，機械裝置壓下行程開關ST1和ST2，即X16和X17閉合，則中間繼電器M5動作，電磁閥YV1得電，將定位銷拔出并使傳動機構的蝸輪與蝸桿嚙合。

5 結語

可編程控制器作為新一代的工業控制裝置,逐步取代了繼電接觸控制的系統。它具有高可靠性、設計施工周期短、調試修改方便等優點。中小型PLC的價格便宜，用它來控制的臥式鏜床，電氣系統結構簡單、工作穩定可靠、故障率低、操作系統便于維護、維修，提高了工效，自動化程度高，在工業上有廣泛的應用前景。