0 引言

　　可編程控制器(PLC)具有通用性強、使用方便、可靠性高、編程簡單等優點，是我國機械制造行業的重要裝備。利用PLC 對傳統繼電器控制機床進行技術改造，是節約資金、提高設備自動化程度的一種有效途徑。本文介紹了我單位一臺T7040 金剛鏜床的技術改造， 并根據產品加工過程， 設計了PLC控制程序。

1 T7040 鏜床的電氣控制要求

　　T7040 金剛鏜床是用于精密鏜孔的鏜床， 工作臺的進給運動由液壓缸拖動， 鏜頭采用2 臺TJ6 靜壓精密鏜頭， 液壓泵及兩鏜頭主軸均由電機帶動，能夠以很小的進給量和很高的切削速度進行加工，其控制要求如下。

　　(1)兩鏜頭分別由2 臺電機帶動，鏜床工作臺由液壓缸拖動， 因此機床電氣系統中共有3 臺電機。

　　(2)為縮短輔助工作時間，鏜頭主軸電機應采取有效的制動控制。

　　(3)有電源信號燈、照明燈等輔助電氣設備。T7040 鏜床的主電路設計如圖1 所示。主電路中，M1、M2 為鏜頭主軸電機， 接整流裝置實現能耗制動控制，M3 為液壓泵電機，M1、M2、M3 分別用熱繼電器FR2、FR3、FR4 作過載保護。QS1 為閉合電源切斷開關，FR1 為電源過載保護， 熔斷器FU1 為電源短路保護， 其余各處使用FU2～FU5 作短路保護。變壓器輸出220 V 電源接PLC，輸出24 V 電源接信號燈和照明燈。

2 控制電路設計

　　2.1 產品加工過程

　　我單位T7040 鏜床專用于連桿精鏜大小孔工序，工藝過程為：①液壓缸起動，工作臺快進→②鏜頭1 起動， 工作臺工進， 鏜削連桿大孔→③鏜頭1停止，鏜頭2 起動，工作臺繼續工進，鏜削連桿小孔→④工作臺達到終點，結束進給，鏜頭2 停止→⑤操作者取下工件，按“工作臺快退”按鈕，工作臺快速退回原點，結束一次加工。

　　2.2 PLC 的型號選擇，I/O 分配

　　為實現上述加工過程，系統共需開關量輸入點19 個，開關量輸出點11 個，選擇三菱公司的FX2N-48MR(24 點繼電器輸入/24 點繼電器輸出)PLC，其I/O 分配情況分別見表1、表2。

　　2.3 控制電路設計

　　PLC 控制系統I/O 接線的設計如圖2 所示。

3 PLC 程序設計

　　3.1 梯形圖設計

　　T7040 鏜床中要控制的元件較多，既有繼電器，又有液壓電磁閥，各個元件動作需協調一致。在控制系統中，PLC 輸入開關量為按鈕和行程開關信號，輸出為線圈控制信號和信號燈。梯形圖設計如圖3所示。

　　3.2 梯形圖過程分析

　　根據產品工序過程需要，程序設計了手動和自動2 種模式，由SA1 選擇器開關切換操作方式。

　　(1)手動模式

　　SB3、SB4 是工作臺液壓缸電磁換向閥的按鈕開關，在Y001、Y003 常閉線圈接通，即M1、M2 電機未起動的情況下。當工作臺未達到終點位置，即X016常閉線圈接通時， 按下SB3 按鈕，Y006 線圈得電，YV3 工作，工作臺快進;當工作臺未退回到原點位置，即X002 常閉線圈接通時，按下SB4 按鈕，Y007線圈得電，YV2 工作，工作臺快退。

　　SB7、SB8 是M1 電機的起動/停止按鈕，KM1、KM2 是M1 電機的開關/制動接觸器，在PLC 梯形圖中，KM1 與KM2 設計為聯鎖線路。M2 電機的控制線路也一樣。

　　(2)自動模式

　　自動加工根據工序過程， 采用步進梯形圖指令編寫。工作臺從原點開始快進，碰到SQ2 行程開關時，Y006、Y007、Y001 得電， 換向閥YV3、調速閥YV010 工作， 工作臺以工進速度前進。同時，KM1 接觸器工作，M1 電機起動; 工作臺碰到SQ3行程開關時，M1 停止，M2 起動，工作臺繼續工進;當工作臺到達終點SQ4 行程開關處，工作臺停止，M1、M2 均不工作， 操作者將工件取下后， 按SB4按鈕，工作臺快速退回原點SQ1 處，等待下一次加工。

4 結語

　　利用PLC 對T7040 金剛鏜床的電氣系統進行技術改造，具有線路簡單、維修調試方便等優點。機床改造后，性能明顯改善，加工效率大為提高。在生產中，該鏜床運行平穩、可靠，效果良好，經濟效益顯著。