plc在半自动车床改造中的应用

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1、2002年5月襄樊学院学报Sept.2002第23卷第5期JournalofXiangfanUniversityVol.23No.5PLC在半自动车床改造中的应用12高成慧，王学松（1．襄樊学院机械工程系，湖北襄樊441053；（2．襄樊东风重型车桥股份有限公司，湖北襄樊441003）摘要：应用可编程控制器（PLC）对CB3463系列半自动转塔车床的电气系统进行了改造，使原系统的故障率大大降低，从而极大地提高了生产效率.关键词：PLC；半自动车床；电气系统中图分类号：TM921文献标识码：A文章编号：1

2、009-2854（2002）05-0022-04CB3463系列半自动转塔车床具有可编程性，对于不同的工件工艺，只需通过使用操作面板上的插销插入相应插销孔组成所需要的加工工艺，就能满足工艺要求.因此，在工厂里得到了广泛应用.但是其电气系统采用的是继电器、分立电子元件和插销板，因而线路复杂，故障率高，维修困难.针对这种情况，我们对其进行了改造，从经济性、先进性、可靠性、简易性等多方面进行综合考虑，决定选用现在技术成熟、应用广泛的可编程控制器（PLC）改造电气系统.应用PLC取代继电器，用新型编程组合键取代

3、原机床上的插销面板.1机床工作原理简述机床在执行机构上由三大块组成，有前刀架、后刀架和转塔，其中前刀架、后刀架的动作较简单，在此不予讨论，本文只讲述转塔部分的动作及实现方法.转塔上有六个刀位；主轴电机为双速电机，通过变速箱内的四个电磁离合器能组合八种转速；转塔在二个液压电磁阀的驱动下，有三种工进速度；转塔在液压的控制下，能实现抬起、转位、微抬和落下的动作.在加工中，操作者通过编程可以改变以下工艺参数：工步、刀位、主轴转速、工进速度、微抬、冷却，从而实现不同的工作方式，满足不同的工艺要求.机床的动作流程图

4、如图1.2PLC的选型可编程控制器（PLC）由于其自身功能较为完备、组合应用灵活、安全稳定可靠而获得广图1机床的动作流程图泛应用，更由于其编程方便，维护容易而受到收稿日期：2002-06-25；修订日期：2002-09-11作者简介：高成慧（1966-），女,湖北枣阳人,襄樊学院机械工程系讲师.第23卷第5期襄樊学院学报2002年第5期使用人员的欢迎.对本机床而言，确定PLC的型号，必须满足以下原则：(1)能够设计外部接口，通过拨码开关实现对工艺参数的面板操作，方便操作人员修改工艺参数.(2)具有内部寄

5、存器，可以将拨码开关输入的BCD码存入，并能从寄存器中调出.(3)输出点能驱动DC24V的电磁阀、继电器和指示灯负载，容量能达到30VA以上.(4)输入点能接按钮、接近开关和拨码开关等作为输入信号，并且抗干扰能力强.(5)电源为AC220V、50HZ，能适应电网正负10%波动和5%的波形失真，能抗击瞬时高电压冲击.(6)编程容易，I/O点的容量满足要求.(7)能适应恶劣环境，稳定可靠，易维护，故障率低.根据以上原则，以及平时应用经验，我们认为三菱F1系列的PLC能满足要求.F1系列PLC稳定可靠，图2P

6、LC程序总流程图能适应各种恶劣环境，抗干扰能力强，可靠耐用，并且价格较低.3PLC的I/O点计算和优化分配PLC控制系统分为两个功能块考虑，一个为正常运行方式，控制机床的运转；另一个为编程方式，通过它设置各种工艺参数.1、运行方式输入点：按钮开关有12个，使用输入点18个；行程开关有11个，使用输入点11个；共需29点.输出点：液压电磁阀有13个，使用点13个；中间继电器2个，使用点2个；指示灯6个，使用点6个；共需21点.2、编程方式输入点：拔码开关7个，使用点15个；按钮2个，使用点2个；共需17点

7、.输出点：指示灯1个，使用点1个，共1个.由于运行方式和编程方式为不同时的工作，利用线路可以实现一个输入点在不同方式起不同作用，将它们中的12个点合并，从而少用12个点，那么，总共需要输入点为33个，输出点为22个，共有I/O点55点.（I/O分配表略）根据所需的I/O点，我们选用F1-60MR-UL的PLC，该型机的输入为36点，输出为24点，完全满足要求.4PLC的程序实现软件由两大块组成，编程方式和运行方式.其中编程方式，实现工艺参数的输入和存贮；运行方式可以实现机床手动、半自动和自动三种工作方式

8、，在这半自动/自动工作方式下，要完成取工艺参数、选刀和主轴变速、转塔进退等功能.23高成慧，王学松：PLC在半自动车床改造中的应用PLC程序总流程图如图2所示，半自动和自动方式过程是一样的，只是在半自动方式下，程序只运行指定工步的一次循环动作，而自动要运行所有六个工步的六次循环动作.自动方式的程序流程图如图3所示.由图3可知，在自动时，我们采用的是F1系列PLC中的步进梯形指令STL，使用本指令能有效的简化程序，方便调试.另外，在程序中大量