PLC在T68镗床改造中的应用

谢小四

（云南机电职业技术学院机械工程系，云南 昆明 650203）

0 概述

T68镗床是一种通用性比较强的多用途机床，主要用于钻孔，镗孔、加工端面、斜面、成形面的加工设备，它采用了继电接触器控制，专为工业环境应用面设计，其显著特点是可靠性高抗干干扰能力强，通用性广等特点。将T68镗床继电接触控制系统控制部分改为PLC控制，可以提高整个电气控制系统的工作性能，减少维护，维修等工作量，以致于提高工作效率和产品质量，减少无故障停机时间。

1 T68镗床的控制要求及电气控制线路分析

T68镗床共有两台交流异步电动机，分别为主电机和快速电机。主电机首先带动镗轴或平旋盘做主运动，其次通过传动机构带动工作台，主轴箱和镗轴做进给运动。快速电机主要带动带动工作台，主轴箱和镗轴做快速移动，用于在对刀或调整工件时提高工作效率。T68镗床电气系统分为主电路，控制电路电路两部分，继电—接触电气控制系统的工作原理如图1所示。

图1

2 电路分析

首先纽子开关HY拔上，CTY吸合，这时指示灯EF发光，控制电路有电，机床照明灯NL亮。镗轴旋转电动机M1为主动，分别有高速，低速、点动、连续运动、正反转、制动等动作，给运动为主电机经齿轮，手柄等连接器件的传递实现工作台的前后，左右及主轴箱的上下运动和镗杆进出，平旋盘的运动。快速运动主要由机械手柄拔动齿轮，连接器件来实现，然后压合行程开关XCKN和XCKE发出指令，吸合CJKE，CJKN实现正反转主运动电动机还配有热继电器JR来保护电机的过载，所有线路共用熔断器RLY实现短路或严重过载保护。快速运动和控制回路用熔断器1RL来实现过载护，主运动点动都是在低速成下运动，控制按纽AQZE，AQZN、AQZNE、AQZMN的其中一个发出指令，吸合CJZN，CJZE和高低速接触器CJI和CJII来实现点动或连续运动和正反转运动。高低速成由机械手柄根据合适的位置压合行程开关XCV，来接通分断电路中的CJI和CJII来实现高低速的转换。

3 T68镗床电气控制系统的PLC改造

3.1 硬件设计

改造时，主电路及照明电路保持不变，将所有的控制按纽，行程开关、限位开关、接触器接入PLC输入，输出回路，具体的逻辑控制由PLC程序进行控制，只需新增可编程控制器一台，24V的开关电源一只，容量为50VA。

3.2 I/O地址分配如下表所示

表1

3.3 T68镗床的I/O接线图如图2所示

根据实际要求和控制特点，选用SIEMENS S7-200 CPU224型号的PLC

图2

3.4 T68镗床PLC程序设计

在PLC程序设计中，根据T68镗床的控制要求，及各种联锁关系，设计该控制系统的PLC控制程序，为了增强程序的可读性，该程序有5个控制支路：

支路1：是保证机械联锁，各手柄到位的控制。

支路2：是通过高低速机械手柄压合行程开关XCV来实现高低速转换，及它们之间延时控制，联锁控制。

支路3：是保证高低速开关压合后，高低速接触器吸合后，才能吸合正反转中继。

支路4：是实现主电机正点、反点、正转、反转的控制。

支路5：是快速电机的正反转控制。

4 结束语

T68镗床是一种高效率通用性比较强的加工设备，在机械加工和机械修理中得到广泛的应用，T68镗床的操作是通过手柄，机械、电紧密配合完成预定的操作，是机械电气结构联合动作的典型控制，是自动化程度高的组合机床。但在电气修理中故障是很难排除的，特别是在继电器接触器控制系统中，由于电气控制线路触点多，线路复杂、故障率高、检修周期短，严重地影响生产。本文所述方案是对原来的控制系统进行PLC改造而成，经实际模拟运行证明该控制系统控制稳定可靠，具有极高的可靠性和灵活性，更容易维修，而且能适应恶劣的控制环境，取得了较好的生产效率。