一、C650車床控制元件配置

　　圖1是C650車床的主電路，配置三臺電動機M1、M2、M3。主電動機M1由停止按鈕SB、點動按鈕SB1、正轉按鈕SB2、反轉按鈕SB3、熱繼電器常開觸頭FR1、速度繼電器正轉觸頭KS1、速度繼電器反轉觸頭KS2、正轉接觸器主觸頭KM1、反轉接觸器主觸頭KM2、制動接觸器主觸頭KM3等控制。

圖1 C650車床電氣控制主電路

　　冷卻泵電動機M2由停止按鈕SB4、起動按鈕SB5、熱繼電器常開觸頭FR1、接觸器主觸頭KM4等控制；快移電動機M3由限位開關 SQ、接觸器主觸頭KM5控制；電流表A由中間繼電器觸頭KA控制。電氣控制元件PLC控制的I/O配置見下表，C650車床PLC控制I/O接線見圖2。

2 C650車床PLC控制I/O接線圖

　　圖3是C650車床PLC控制梯形圖，編程時使用了MC主控指令和MCR主控復位指令。車床上電后，由于停止按鈕SB、熱繼電器FR未動作，所以第4支路的X0、X7閉合，M110通電，導致第5支路M110閉合，程序執行MC主控指令至MCR主控復位指令之間的主控程序。

圖3 C650車床PLC控制梯形圖

二、主電動機正反轉控制

　　1.正轉控制

　　按下主電機正轉按鈕SB2，第6支路X2閉合，由于X3、M102均未動作，所以M101通電并通過第7支路的M101自鎖。引起以下3個結果：

　　①第8支路M101閉合，T1開始0.5S計時；

　　②第12支路M101輔助常閉觸頭斷開，使反轉起動輔助繼電器M102斷電，實現正轉與反轉的互鎖。

　　③第17支路的M101閉合，Y2通電，主電路中KM3吸合，使串電阻R短接。

　　當第8支路T1延時0.5S到達后，導致第9支路T1閉合，因第9支路的Y1處于閉合狀態，所以Y0通電；敬第15支路的Y0斷開，主電路中主觸頭KM1閉合。電動機M1正向起動運行。

　　2.T1的延時作用

　　T1延時0.5S確保了主電路中KM3先吸合，使串電阻R短接，然后再接通M1正轉控制主觸頭KM1；否則，接觸器KM1、KM3接通的指令幾乎同時從PLC控制軟件中發出，可能導致KM1先接通、KM3后接通，串電阻R不能先短接。

　　電動機M1起動后，轉速上升，當轉速升至100r/min時，速度繼電器的正轉觸頭KS1閉合，第22支路的X11閉合，為正轉反接制動作好準備。

　　3.反轉控制及T2延時

　　按下SB3，電動機M1將反向起動運行，通過T2延時0.5S的作用確保主電路中KM3先吸合，使串電阻R短接，然后再接通M1反轉主觸頭KM2。

三、主電動機點動控制

　　按下正轉點動按鈕SB1，第2支路和第5支路的X1均閉合，通過第2支路的X1使第1支路的M103通電，并通過第3支路的M103自鎖。同時第22支路的M103也閉合，為T3通電作好準備。

　　車床一旦上電，第5支路的M110立即閉合，此時因本支路中的X1閉合，所以M100通電，使第10支路M100閉合，第9支路Y0通電，第22支路的常閉輔助觸頭Y0斷開。

　　車床電氣控制主電路中因第9支路Y0通電，接觸器主觸頭KM1吸合，主電動機M1正轉起動升速，轉速大于100r/min后，速度繼電器的正轉觸頭KS1保持閉合。同時第22支路的X11閉合，為反接制動作好準備。

四、點動停止和反接制動

　　1.M1斷電降速

　　松開正轉點動按鈕SB1，第2支路和第5支路的X1均斷開，第5支路的M100斷電，第10支路的M100隨即斷開，第9支路Y0斷電，第22支路的Y0觸頭閉合。導致主電路中主觸頭KM1斷開，主電動機M1斷電降速運轉。

　　2.M1反接制動

　　由于降速初期，速度繼電器觸頭KS1處在閉合狀態，所以第22支路中的X11閉合，加之本支路的Y0觸頭閉合，所以T3通電，開始延時。

　　T3延時到達后，第16支路的T3觸頭閉合，導致第15支路Y1通電，主電路中主觸頭KM2吸合，主電動機M1反接制動。

　　3.反接制動結束

　　轉速降到低于100r/min時，速度繼電器的正轉觸頭KS1斷開，第22支路的X11斷開，使T3斷電，第16支路的T3觸頭斷開，第15支路的Y1隨之斷電。

　　主電路中KM3主觸頭斷開，反接制動結束，主電動機M1停轉。

　　4.T3的延時作用

　　T3延時0.5S的作用是確保先斷開KM1，再接通KM2；否則KM2先于KM1斷開前接通，將導致主電動機M1繞組燒損。

五、主電動機反接制動　　1.主電動機斷電

　　按下停止按鈕SB，第4支路X0斷開，M110斷電，使第5支路的常開觸頭M110斷開，不再執行MC至MCR之間的主控電路，第9支路的Y0因之斷電。

　　主電路中KM1斷開，主電動機M1斷電降速，但只要主電動機M1轉速大于100r/min，速度繼電器的正轉觸頭KS1仍閉合，而第1支路的M103因自鎖而通電。

　　按下停上按鈕SB會使第9支路的常閉輔助觸頭X0斷開，Y0斷電，電氣控制主電路中受Y0控制的主觸頭KM1將斷開。

　　2.進入反接制動狀態

　　松開停止按鈕SB，使SB由按下狀態切換成未按下狀態，則第4支路X0恢復閉合，M110通電，第5支路的M110閉合，接通并執行MC至MCR之間的主控電路。

　　第1支路中的常閉輔助觸頭X0也恢復閉合，所以M103通電，此時第22支路的M103保持閉合。由于主電動機M1轉速大于100r/min，KS1處于閉合狀態，第22支路的X11保持閉合，導致T3通電，計時開始。

　　當T3計時時間到達后，第16支路的T3閉合，使第15支路的Y1通電，主電路中KM2閉合，電動機M1進入反接制動狀態，主電動機M1迅速降速。

　　3.T3延時的作用

　　T3延時0.5S作用體現在電氣控制主電路中，KM1主觸頭先斷開，0.5S后KM2主觸頭再閉合，杜絕了KM1與KM2瞬時的同時接通狀態，有助于避免電動機繞組燒損。

　　4.M1停轉

　　當主電動機M1降速至100r/min以下時，速度繼電器的正轉觸頭KS1斷開，使22支路的X11斷開，T3失電，導致第16支路的T3斷開，Y1斷電，主電路中KM2斷開，反接制動結束，主電動機M1停轉。

　　5.反轉停止進入反接制動

　　若起動時按下SB3，主電路中主觸頭KM3、KM2間隔0.5S先后接通，電動機M1將反向起動運行。之后松開停止按鈕SB，將進入反轉停止反接制動過程。

六、主電路工作電流監視

　　主電動機正反轉起動過程中，因輔助繼電器M101、M102中必有一個通電，所以第19支路的T5通電，10S計時開始。計時到達后，第21支路的T5閉合，導致Y5通電，主電路中的常閉觸頭KT斷開，交流電流表A進行工作電流監視，從而使A避開較大的起動工作電流。

七、冷卻及快速電動機控制

　　冷卻泵電動機M2、快速移動電動機M3均為單向運轉，控制較為簡單。當按下冷卻泵電動機起動按鈕SB5時，第25支路的X5閉合，Y3通電并自鎖，冷卻泵電動機M2起動；而按下停止按鈕SB4時，第25支路的X4斷開，Y3斷電，冷卻泵電動機M2斷電停轉。

　　按下限位開關SQ，第27支路的X6閉合，Y4通電，快移電動機M3起動；松開限位開關SQ，快移電動機M3斷電停轉。

八、結束　　

本文以C650車床為例，介紹了FX2N系列PLC在數控機床中的控制應用。