型普通卧式车床的控制

7.2.1　C650型普通卧式车床的PLC控制

1）概述

现今传统继电器控制的普通机床在中小型企业仍大量使用，然由于PLC性价比高，故采用PLC技术对普通机床的控制电路改造显得越发重要。C650车床属于中型车床，可以用来切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。

车床有两种主要运动，一种是卡盘带动工件的旋转运动，称为主运动（切削运动）；另一种是溜板刀架或尾架顶针带动刀具的直线运动，称为进给运动。两种运动由同一台电动机带动并通过各自的变速箱调节主轴转速或进给速度。此外，刀架的快速移动等，称为辅助运动。

C650车床由3台三相笼型异步电动机拖动，即主电动机M1、冷却电动机M2和刀架快速移动电动机M3。

2）控制要求

从车削工艺要求出发，对各电动机电气控制的主要要求是：

（1）主电动机M1（30kW）完成主运动的驱动，由接触器KM1、KM2、KM3控制。主轴的正、反转由主电动机M1的正、反转控制实现。由于加工转动惯量大，为实现快速停车，采用串电阻双向反接制动。主轴点动调整控制时，串电阻运行。

（2）冷却电动机M2由接触器KM4控制，采用直接启动、单向运行工作方式，用以加工时提供冷却液。

（3）刀架快速移动电动机M3由接触器KM5控制，采用单向点动工作方式。

（4）要求有局部照明和必要的电气保护与联锁；3台电动机都应有必要的短路保护，M1、M2电动机有过载保护。

（5）应有急停按钮，防止启动或运行时发生意外。

（6）除主电路外，所有的控制功能由PLC控制程序驱动KM等实现。

C650电气原理图如图7.2所示，图中使用的各电器元件文字符号及功能说明如表7.1所示。

表7.1　电器元件文字符号及功能说明表

3）设计提示

（1）首先根据电气原理图和元件说明表以及控制要求，熟悉控制电路，在整理出与各控制功能对应的电气控制回路基础上，可采用移植设计法（翻译法）（主要用于采用PLC改造继电接触控制系统或在熟悉继电接触控制系统的前提下设计PLC应用程序等场合。由于继电器电路图与梯形图有很多相似之处，因此可将前者经过适当的“翻译”，设计出具有相同功能的PLC梯形图程序）。

（2）由于涉及主电机的正、反转控制，为避免主电路电源短路，需考虑程序内部的正、反转互锁及PLC外部输出接线时的KM电气互锁。

（3）过载保护热继电器FR1、FR2可作为输入信号出现，也可接在PLC的输出回路中。只是前者能通过PLC输入面板上的LED清楚反映出过载与否；后者动作时在PLC上无反应，只是电机停机。

4）设计报告要求

（1）设计报告封面、目录、设计任务书。

（2）根据设计任务的要求，进行测点统计。

（3）选择PLC，进行PLC的I/O分配，画出I/O分配表，完成系统组态或硬件配置。

（4）绘制主电路、PLC I/O接线图及相关的图纸。

（5）根据工艺流程设计梯形图控制程序并加以说明。

（6）给出语句表（指令助记符）程序。

（7）在PLC实验室上机模拟调试，检验设计功能。

（8）写出设计心得体会。

（9）列出参考文献。