基于PLC的车床刀架电气系统的改造.pdf

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1、·46·基于PLC的车床刀架电气系统的改造廖中华，孙先伟，张晓伟(西安建筑科技大学，陕西西安710055)摘要：本设计利用PLc技术对某车床刀架电气系统进行改造，根据机床的工艺流程设计出7／~~PLC控制程序。该改造具有可操作栏强，可爹性蔫，费用德的{点。关缮回车库PI~电系统。--中图分类号：TP2V3文献标识码：文章编号：1oO2-6886(2010)04一O1)46—02TransformationofLatheTurretElectricalSystemBasedonPLCLIAOZhonghua，SUNXianwei，ZHANGXiao

2、weiAbstract：ThisdesignInakesthetransformationusingthePLCtechnologytothelathecarriageelectricalsystem，designingthelathecar—riage’scontrolprogramaccordingtomachinetoolsprocessflow．Thistransformationisfeasibility．highreliabilityandlowcost．Keywords：lathe；PLC；electricalsystem0引言2P

3、LC对车床的改造对现有的旧机床进行电气化改造，使其成为一台高效、2．1强电电路的设计多功能的机床，是一项投资少，见效快，盘活存量资产的有效强电部分的设计主要是对机床的强电控制柜各元器件方法，也是低成本实现自动化的有效方法，也是在短期内提高的接线设计，强电控制柜主要用来安装机床强电控制的各种我国机床的数控化率的一条有效途径。机床的改造与购置电气元器件，除了提供数控、伺服等一类弱电控制系统的输入新机床相比一般可节省6o％左右的费用，大型机床改造的费电源，以及各种短路、过载、欠压等电气保护外，主要在可编程用甚至只有购置新机床的费用的1／3。据中国机电装

4、备维修控制器PLC的输出接口与机床各类辅助装置的电气执行元与改造技术协会有关统计数据表明，我国每年大约有10万台器件之间起桥梁联结作用，即控制机床辅助装置的各种交流普通机床需要改造，维修改造的市场前景十分广阔。电动机、液压系统电磁阀或电磁离合器等，主要起到扩展接点数和扩大触点容量等作用。l改造方案的确定另外，它也与机床操作台的有关手控按钮连接。强电控该车床从机械上分为三部分，由主轴、刀架、尾座构成。制柜由各种中间继电器、接触器、变压器、电源开关、接线端子刀架传动分为移动和调速两部分构成，移动部分由一台交流和各类电气保护元器件等构成。车床的刀架强电

5、电路如图1电机、减速箱、润滑系统和方向电磁离合器组成，调速部分由所示一台75kW交流电机和锥形齿轮、链条组成。车床的电气部分有交流柜、主轴直流电动机凋速柜、刀架直流电动机进给凋速柜、两个刀架上还各有一个控制台和按钮箱。由于它的电气传动控制系统陈旧落后，系统故障率高，运行稳定性越来越差，如果不加以改造将严重影响加工精度，为此我们利用PLC对其刀架的控制系统进行电气化改造，以使其在加工精度上得以提高。通过上面的分析我们确定改造方案如下：1)原车床的工艺加工方法不变；2)电气控制系统控制元件包括(按钮、行程开关、热继电刀架电机器、接触器)，作用与原电气

6、线路相同；图1刀架主电路图3)机床刀架进给起动、制动、低速、高速和变速冲动由变2．2PLC程序设计频器控制，机床的控制系统改用PIG控制。机床的刀架进给系统工艺流程如图3所示，由图可知作者简介：廖中华(1983一)，男，湖南衡阳人，西安建筑科技大学机电学院在读硕士。收稿日期：2010—4—27·47·当启动机床时，机床控制系统对变频器进行检测，如果变频器出现故障则工作停止，如果变频器正常系统等待用户选择刀架的运动方向；当刀架行进至前限位时，刀架将停止前进并结束加工，如果没达到限位则继续加工过程，刀具开始进行加工；当加工过程结束前如果刀架进给至机床

7、左限位时则刀架停止进给，如果没有达到限位则继续加工直至加工结束。刀架由刀架电机驱动，程序完成对刀架正、反转等控制，机床刀图2机床的刀架进给图4刀架运动控制梯形图架部分的PLC控制的电路原理如系统工艺流程图图2所示。2．3PLC应用程序的调试i．．卫堡篓I在数控系统通电检查无误后，就可以进行PLC应用程序f前左后右I增速减速}启动PLC电源I的调试。PLC应用程序的调试就是要检查所设计的功能是否CPU226可以正确无误地运行。除了刀库相关的PLC应用程序以外，3LQ1lQ12Q13Q14Q15NL1iIlII几乎所有功能均可以在数控系统基本参数调试

8、之前进行调I上上上_L上—』_lI．MVKAlo-1_JKA11L—KA12_rKA13~KAI4L_一’N220VAC试。通过调试应使