1、P LC 在T6216鏜床電氣系統改造中的應用李艷(中國第一冶金建設有限責任公司,430081摘要:以P LC 在T6216鏜床電氣系統改造中的應用為例,具體分析機床主軸變速系統、進給控制系統、機床I/O 接口等控制改造方法。關鍵詞:鏜床;可編程控制器;控制中圖分類號:T M571.6+1;TG531文獻標識碼:B 文章編號:1004-0420(200902-0043-030前言T6216鏜床是上世紀70年代的設備,其控制電路是以繼電器、接觸器的硬連接為基礎的,技術上比較落后,故障較多。針對這種情況,我們應用P LC 控制技術對T6216鏜床進行電氣改造,對機床主軸變速系統、進給控制系統、機床

2、I/O 接口等進行改造,取得了滿意的控制效果。1技術改造方案在T6216鏜床的改造中,考慮到主軸與進給電機均采用直流發電機和交磁擴大機組成,而其調速系統電阻、各種繼電器繁多,低速時速度不穩、換向不穩定,故采用數字直流調速系統結合P LC 的技術方案,調速器系統如圖1所示。 圖1調速器系統調速器選用歐陸公司的590系列直流調速器。由兩臺直流調速器分別對主軸(22k W 直流電機與進給(4k W 直流電機進行電機啟動、制動、電壓給定、電樞電流給定、磁場控制方式設定、電機速度給定等控制。P LC 的作用是:a .控制主軸變速系統;b .對來自“按鈕站”的功能操作進行邏輯處理,實現控制功能;c .對來

3、自機床的各類控制信號及各種檢測信號進行處理及控制轉換;d .對來自調速器的各類控制信號及狀態信號進行處理,并將操作狀態反饋給直流調速器。P LC 采用日本三菱公司FX 2N 系列產品,主機為FX 2N -128MR;輸入點總數64點;輸出點總數64點。P LC 的I/O 地址見表1、表2。表1P LC 輸入地址表序號輸入信號地址分配序號輸入信號地址分配1主軸移動(手動X00131進給正向運行按鈕X0372徑向刀架進給X00232正向進給限位1X0403主軸箱移動(手動X00333正向進給限位2X0414滑座移動X00434正向進給限位3X0425滑座移動X00535反向進給限位1X0436光學

4、讀數照明按鈕X00636反向進給限位2X0447光學讀數照明按鈕X00737反向進給限位3X0458主軸換擋限位開關3X01038進給停止按鈕X0469部件移動(手動X01139進給反向運行按鈕X04710部件移動(手動X01240主軸箱移動限位X05011主軸換擋限位1X01341主軸移動X05112主軸換擋限位2X01442主軸箱移動X05213主軸換擋限位3X01543零位X05314主軸換擋限位4X01644徑向刀架移動X05415急停按鈕X01745滑座移動X05516主軸換擋1X02046平旋盤推出(左X05617主軸換擋2X02147平旋盤推出(右X05718主軸換擋3X0224

5、8主軸正轉運行X06019主軸換擋4X02349主軸反轉運行X06120進給換擋(快速X02450進給正轉運行X06221進給換擋(慢速X02551進給反轉運行X06322油泵停止按鈕X02652主軸調速器啟動旋鈕X06423油泵啟動按鈕X02753進給調速器啟動旋鈕X06524主軸正向點動按鈕X03054油泵運行X06625主軸反向點動按鈕X03155主軸調速器零速X07026主軸正向運行按鈕X03256主軸調速器正常X07127主軸反向運行按鈕X03357主軸調速器運行X07228主軸停止運行按鈕X03458進給調速器零速X07329進給正向點動按鈕X03559進給調速器正常X07430進

6、給反向點動按鈕X03660進給調速器運行X07534表2P LC輸出地址表序號輸出信號地址分配序號輸出信號地址分配1滑座及主軸箱油泵電動機Y00017主軸反向Y0402主軸換擋1Y00218主軸點動Y042 3主軸換擋2Y00419主軸運行Y044 4平旋盤推出Y00620進給正向Y046 5徑向刀架進給Y01021進給反向Y050 6滑座潤滑Y01222進給點動Y052 7進給換擋快速Y01423進給運行Y054 8進給換擋慢速Y01624主軸換擋指示燈Y060 9滑座移動Y02025主軸正轉指示燈Y062 10滑座移動Y02226主軸反轉指示燈Y064 11主軸箱移動Y02427進給正向指

7、示燈Y066 12主軸箱移動Y02628進給反向指示燈Y070 13主軸移動Y03029主軸箱光學讀數照明Y072 14主軸箱移動Y03230滑座光學讀數照明Y074 15主軸移動Y03431主軸啟動允許Y075 16主軸正向Y03632進給啟動允許Y0762機床系統控制2.1主軸變速主軸由22k W直流電機傳動,拖動主軸的旋轉和變速。主軸為四級液壓機械變速,以轉換開關切換電磁閥實現,通過電磁閥的組合來完成主軸的四級變速。其組合編碼方式見表3所示。表3主軸四級變速編碼速度級電磁閥 1DF XX2DFX X2.2機床運動控制機床的進給由4k W直流電機傳動,進給包括主軸、主軸箱、徑向刀架、滑座四

8、個部件。滑座潤滑、卸荷和主軸箱潤滑、液壓油泵,分別用三相異步電機傳動。機床的全部運動均在“按鈕站”上進行操作。(與原操作方式一致包括:油泵啟/停、主軸及進給換擋、主軸及進給正反向點動、連續、主軸自動運轉及停止、手動/機動部件選擇、自動進給/停止、平旋盤推出通斷及總停。主軸:用“按鈕站”上調速按鈕進行無級調速。進給:進給為兩級機械變速,以轉換開關切換電磁離合器實現快速、慢速變速;部件的手動/機動通過轉換開關選取;進給部件可通過轉換開關切換電磁離合器進行選擇。3P LC應用程序的編制3.1主軸變速控制根據轉換開關的選擇情況及機床的運行狀況,以編碼的方式(00,01,10,11輸出控制電磁閥1DF、

9、2DF 的組合狀態,來完成主軸的四級變速。3.2直流調速控制直流調速器的狀態及相關關聯控制信號全部輸入到P LC可編程序控制器中,機床的啟動、點動與連續運行信號經程序處理后輸出到直流調速器。3.3M功能及其他控制主軸及進給控制均有自動、手動兩種方式運行有連續、點動兩種方式,可實現主軸與進給的正、反轉、停止等功能的控制。為了避免兩種控制方式相互干擾,在設計上采用互鎖設計,用軟件保證在執行正、反操作及連續、點動操作時不會發生誤動作。主軸及進給部件的移動是通過不同機械元件的組合來實現的,利用兩個定時器T4、T5取代原來的延時電路以保證在執行主軸及其它進給移動不會發生誤操作。3.4梯形圖梯形圖設計時,

10、首先將整個控制分為若干個控制環節,分別設計,然后根據控制要求綜合在一起,設計出符合控制要求的梯形圖(見圖2、圖3、圖4。圖2主軸正、反向點動及連續運行控制44 圖3進給正、反向點動、 連續及部件運行控制圖4主軸與其它部件運行控制4結束語該鏜床由于用P LC 取代了原來的繼電器控制系統,使整機性能有較大提高,生產效率得到了很大的提高,并能很好地保證其加工精度,自改造成功運行幾年來,系統運行穩定、可靠,完全滿足生產工藝的要求,取得了良好的經濟效益。參考文獻:1T6216型鏜床使用說明書Z.1972.2三菱公司FX 2N 系列P LC 軟、硬件手冊Z .2003.3歐陸公司590+系列直流調速器軟、硬件手冊Z .2003.收稿日期:2009-03-12作者簡介:李艷(1971-,女,高級工程師,從事機電工程控制工作。(上接30頁上行,由M118.6控制液壓油缸無料上行,I 16.6檢測到上行到位后,轉入STEP7;STEP7吸盤無料返回,由M118.7控制變頻電機向后運行,