PLC在组合机床电气控制系统中的应用

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1、机床电器2008．3计算机·PLC应用——P【￡在组合机床电气控制系统中的应用计算机·PLC应用PLC在组合机床电气控制系统中的应用马顺忠。杜欣(烟台铣床附件厂，265500)摘要：本文介绍了PLC在组合机床自动控制中的应用，对机床的结构与工作原理、PLC控制系统的硬件及软件设计作了详细的分析。关键词：组合机床；PLC；程序设计中图分类号：TM571．6+1。TG65文献标识码：B文章编号：1004一0420(2008)03—0034一02组合机床是针对某些特定工件，按特定工序进行批量加工的组合专用设备，该类设备的生产效率一般都比较高，同时机床结构也比较复杂，要求电

2、气设计稳定可靠。利用PLC实现对组合机床的自动控制，无疑是今后的发展方向。下面介绍我们在四工位组合机床上采用PLC控制的设计思路。1机床结构与工作原理该机床是由四个动力头和一个回转工作台组成的四工位组合机床，能够分别完成同一工件两个面的镗孔及端面的粗、精加工。机床在自动循环时四个动力头可以同时进给加工，待各动力头全部加工完并退回原位后，回转工作台自动抬起旋转一个工位后落下，机床可周而复始的连续工作；当按下控制盘上的“预停”按钮，机床在加工完工件全部退回原位后停止工作；选择单机循环时各动力头可以单独加工工件；选择机床调整时可手动控制各动力头的进退、各动力头主轴电机的开

3、停、回转工作台的起落和旋转。机床的结构如图1所示。初工件夹具回转工作台头图1结构图。＼，2‘PLC控制系统设计该组合机床结构比较复杂，要求动作可靠性高。根据机床设计要求在粗镗II主轴上采用了双速交流电机，以满足加工端面的需要；在精镗I和精镗II的动力头上装有液压平旋盘，能够同时对工件进行镗孔及．--——34．．．——端面的精加工；在各动力头与回转工作台之间还需要增加互锁电路，确保在机床加工时工作台是锁紧状态。因此该机床的电路设计比较复杂，需要的输入点和输出点比较多。我们采用了欧姆龙CPM2AE一60cDR型PLC作为机床的控制系统，该控制器共有60个I／O点，其中3

4、6点输入，24点输出，完全能够满足该机床的设计要求。PIE的输入、输出信号地址分配如表1和表2。表1输入信号地址分配表作用名称地址转台回转原点SQ。O．00转台回转终点SQ2O．0l转台落下位sQ，O．02转台抬起位SQ4o．03粗镗I原位SQ50．04粗镗I终点SQ6O．05粗镗II原位SQ7O．06粗镗It终点SQ8O．07粗镗11低速SQ9O．08精镗I原位SQloO．09精镗I终点SQllO．10精镗I平旋盘终点sQl2O．11精镗II原位SQ"1．00精镗II终点SQt41．Ol精镗II平旋盘终点SQ”1．02循环选择SAo1．03循环起动SBl1．04预

5、停sB21．05转台循环起动sB31．06粗镗I循环起动sB．1．07粗镗I循环停止SB51．08粗镗II循环起动sB61．09粗镗11循环停止SB，1．10精镗1循环起动朗。J．1l精镗I循环停止SBo2．00精镗11循环起动SBm2．Ol精镗II循环停止sBll2．02念黠◇／键镫＼计算机·PLC应用——PI．c在组合机床电气控制系统中的应用机床电器2008．3表2输出信号地址分配表作用‘名称地址转台回转油缸进KAllO．00转台回转油缸退KA210．Ol转台起KA3lO．02转台落KA．10．03粗镗I进KA，10．04粗镗I退KA6lO．05粗镗II进KA7

6、10．06粗镗11退KA810．07精镗1进KA911．00精镗I退KAlo11．Ol精镗I平旋盘进KAII11．02精镗I平旋盘退KAl211．03精镗II进KAn11．04精镗II退KAl411．05‘精镗II平旋盘进KAl511．06精镗II平旋盘退KAM11．0r7粗镗I主轴起动KAl712．oo粗镗II主轴高速KAls12．01粗镗II主轴低速KAl912．02精镗I主轴起动KA∞12．03精镗lI主轴起动KA2l12．04循环选择循环起动机床原位自动循环转台循环起动转台起转台抬起位转台回转油缸进转台回转终点转台落根据机床的输入、输出点的分配，设计出PLC

7、端子接线图如图2(见下页)，图中只画出了与PLC直接相关的控制电路，主电路以及与PLC无直接关联的电路没有画出。2PLC软件设计图3是组合机床的部分PLC控制梯形图。根据机床的结构特点我们采用了顺序控制设计，梯形图直观，程序的阅读和改进比较容易。本文重点分析组合机床在自动循环时各动力头与回转工作台之间的控制关系。在程序设计中，当各动力头分别完成循环，即粗镗I循环结束(202．04)、粗镗II循环结束(203．04)、精镗I循环结束(204．04)、精镗II循环结束(205．04)为“1”，且各自产生一个记忆信号(200．06、200．07、200．08、200．