I/O点数在4以下,则用的是微型PLC。其基本单元中的输入点按照X000—X007,X010—X017… 这样的八进制进行编号,而输出点按照YOOO—Y007,Y010—Y017…这样的八进制进行编号,内部继电器可多次使用,定时器将1ms,10ms,100ms等脉冲进行加法计数,计数器可进行向上向下计数。 车床是最常见的一种机床,它的主运动为主轴回转运动,刀架的移动为进给运动,车削加工一般不要求反转,但加工螺纹时,为避免乱扣,需要反转退刀,并保证工件的转速与刀具的移动速度之间具有严格的比例关系,溜板箱与主轴箱之间通过齿轮传动系统连接, C650卧式车床是其中较为常见的一种,其原控制电路为继电器控制,接触触点多.故障多.操作人员维修任务较大.针对这种情况,我们用PLC控制改造其继电器控制电路,克服了以上缺点,降低了设备故障率,提高了设备使用效率,运行效果良好.
(二)、 改造方案的确定 1、原车床的工艺加工方法不变;
2、在保留主电路的原有元件的基础上,不改变原控制系统电气操作方法;
3、电气控制系统控制元件包括(按钮.行程开关.热继电器.
16
接触器),作用与原电气线路相同;
4、主轴和进给起动.制动.低速.高速和变速冲动的操作方法不变;
5、改造原继电器控制中的硬件接线,改为PLC编程实现。 (三)、C650卧式车床主电路设计
主电动机 M1 : KM1 、 KM2 两个接触器实现正反
转, FR1 作过载保护, R 为限流电阻,电流表 PA 用来监视主电动机的绕组电流,由于主电动机功率很大,故 PA 接入电流互感器 TA 回路。当主电动机起动时,电流表 PA 被短接,只有当正常工作时,电流表 PA 才指示绕组电流。 KM3 用于短接电阻 R 。
冷却泵电机 M2 : KM4 接触器控制冷却泵电动机的起停, FR2 为 M2 的过载保护用热继电器。
快速电机 M3 : KM5 接触器控制快速移动电动机 M3 的起停,由于 M3 点动短时运转,故不设置热继电器。
二、利用三菱FX2N系列PLC对C650卧式车床的改造。
17
图1 C650卧式车床PLC改造I/O分配表 现场输入信号 输入 地址号 总停止按钮SB1 主轴电动机M1的点动按钮SB2 主轴电动机M1的正转按钮SB3 主轴电动机M1的反转按钮SB4 冷却泵电动机M2停止按钮SB5 冷却泵电动机M2起动按钮SB6 快移电动机M3起、停位置开关SQ X7 X6 时间继电器KT X5 X4 冷却泵电动机M2起、停KM3 快移电动机M3起、停KM4 Y4 Y10 Y3 X3 主电动机M1反转KM2 Y2 X1 X2 短接制动电阻KM 主电动机M1正转KM1 现场输出信号 输出 地址号 Y0 Y1 18
速度继电器正转常开触头SR1 速度继电器反转常开触头SR2 X10 X11 图1
2.3、 主控电路图设计
C650型卧式车床共有三台电动机,主轴电动机M1由接触器KM1、KM2、KM3控制,冷却泵电动机M2由接触器KM4控制,快速移动电动机M3由接触器KM5控制。其中主轴电动机M1可以正、反转控制,也可以点动控制,还可以双向反接制动控制。 2.4电气控制要求
根据切削加工工艺,对电气控制提出下列要求: (1)主电动机选用笼型异步电动机,采用降压起动,为调整车床位置,应能实现点动控制。
(2)主轴的正、反转由主电动机的正、反转控制实现。 (3)为实现快速停车,主电动机采用反接制动
(4)主电动机M1,冷却泵电动机M2,快移电动机M3,
19
这3台电动机的起动顺序依次为:M1-M2-M3,停机顺序为:M3-M2-M1。
(5)当暂停加工时,也可单独停下快移电动机和冷却泵电动机。
(6)3台电动机都应有必要的短路和过载保护,任一台电动机过载,所有电动机均不能工作。
(7)应有急停按钮,防止起动或运行时发生意外。 (8)车床的工作状态由相应的指示灯指示。 2.4主电路
改进后的C650车床的主电路图,如图2示。共有3台电动机,主电动机,冷却泵电动机和快移电动机,KM1-KM6为接触器。KM1控制主电动机正转,KM4控制主电动机反转,KM2控制主电动机Y起动与运行,KM3控制主电动机Δ起动与运行,KM5控制冷却泵电动机,KM6控制快移电动机,KI为欠流继电器,FR1-FR3为热保护元件,SR为速度继电器。本电路图在原图的基础上增加了Y/Δ降压起动和节能运行转换。原因是主电动机的功率为20 kW,属中型电动机,应采取降压起动。另外,在车床的拖动系统中,电动机的额定功率是按照车床的最大切削量来配置的,而实际应用中,
20