1、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 software programmin
2、g; 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
3、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-
4、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SB1 1A X1 KM1 CB Y0SB2 2A X2 KM2 C Y1SB3 3A X3 KM3 CQ Y2SB4 4A X4 KM4 CY Y3SB5 5A X5 KM5 CZ Y4SB6 6A X6 KM6 CHS Y5SB7 7A X7 KM7 CHX Y6SB8 8A X8 KM8 CLg Y7SB9 9A X9 KM9 CLg Y8SB10 10A XA
5、KM10 CLZ Y9SB11 11A XB KM11 CLF YASB12 12A XC KM12 CLK YBSB13 13A XD KM13 CCg YCSB14 14A XE KM14 CCg YDSQ1 HXBS X11 KM15 CCZ YESQ2 HXJ X12 KM16 CCF YFSQ3 HXS X13 KM17 CCK Y10SQ4 HXX X14 YC1 DLLg Y11SQ5 HXZS X15 YC2 DLLQ Y12SA1 1K X16 YC3 DLLC Y13SA2 2K X17 YC4 DLLCZ Y14SA3 3K X18 YC5 DLLQZ Y15SA4 4K
6、 X19 YC6 DLCg Y16SA5 5K X1A YC7 DLCQ Y17SA6 6K X1B YC8 DLCC Y18SA7 7K X1C YC9 DLCCZ Y19SA8 8K X1D YC10 DLCQZ Y1AEL1 XDL Y1BEL2 XDV Y1CYA1 1DT Y1DYA2 2DT Y1EM6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
7、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
8、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、KM
9、3、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，
10、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
11、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
12、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SB11 ，输入继电器XB得电，输出继电器YB得电，使交流接触器 KM12得电，立刀架快 进电动机M3运行，控制立刀架快进。5结束语 通过用PLC对C5116A立式车床的改造后，机床的原有控制方式没有改变。电路中的电磁阀及电磁铁均由输出继电器直接控制。使电器箱中的电器元件有所减少，电气线路大为简化，电气线路的故障率明显降低，使生产效率得到相应的提高。参考文献：1常斗南.可编程序控制器M.北京:机械工业出版社,2002
