数控机床及编程：三菱PLC机床电气控制案例

（三菱）FX2N系列PLC机床电气控制案例

一、C650车床控制元件配置

图1 C650车床电气控制主电路

图1是C650车床的主电路，配置三台电动机M1、M2、M3。主电动机M1由停止按钮SB、点动按钮SB1、正转按钮SB2、反转按钮SB3、热继电器常开触头FR1、速度继电器正转触头KS1、速度继电器反转触头KS2、正转接触器主触头KM1、反转接触器主触头KM2、制动接触器主触头KM3等控制。

冷却泵电动机M2由停止按钮SB4、起动按钮SB5、热继电器常开触头FR1、接触器主触头KM4等控制；快移电动机M3由限位开关SQ、接触器主触头KM5控制；电流表A由中间继电器触头KA控制。电气控制元件PLC控制的I/O配置见下表，C650车床PLC控制I/O接线见图2。

表 C650车床PLC控制元件配置表

电气控制

元件符号功能

PLC

编程元件

电气控制

元件符号

功能

PLC

编程元件

SB M1停止按钮X0KS1速度继电器正转触头X11

SB1M1点动按钮X1KS2速度继电器反转触头X12

SB2M1正转按钮X2KM1M1正转接触器主触头Y0

SB3M1反转按钮X3KM2M1反转接触器主触头Y1

SB4M2停止按钮X4KM3M1制动接触器主触头Y2

SB5M2起动按钮X5KM4M2接触器主触头Y3

SQ M3限位开关X6KM5M3接触器主触头Y4

FR1M1热继电器常开触头X7KA电流表中间继电器触头Y5

FR2M2热继电器常开触头X10

图2 C650车床PLC控制I/O接线图

图3是C650车床PLC控制梯形图，编程时使用了MC主控指令和MCR主控复位指令。车床上电后，由于停止按钮SB、热继电器FR未动作，所以第4支路的X0、X7闭合，M110通电，导致第5支路M110闭合，程序执行MC主控指令至MCR主控复位指令之间的主控程序。

图3 C650车床PLC控制梯形图

二、主电动机正反转控制

1.正转控制

按下主电机正转按钮SB2，第6支路X2闭合，由于X3、M102均未动作，所以M101通电并通过第7支路的M101自锁。引起以下3个结果：

①第8支路M101闭合，T1开始0.5S计时；

②第12支路M101辅助常闭触头断开，使反转起动辅助继电器M102断电，实现正转与反转的互锁。

③第17支路的M101闭合，Y2通电，主电路中KM3吸合，使串电阻R短接。

当第8支路T1延时0.5S到达后，导致第9支路T1闭合，因第9支路的Y1处于闭合状态，所以Y0通电；第15支路的Y0断开，主电路中主触头KM1闭合。电动机M1正向起动运行。

2.T1的延时作用

T1延时0.5S确保了主电路中KM3先吸合，使串电阻R短接，然后再接通M1正转控制主触头KM1；否则，接触器KM1、KM3接通的指令几乎同时从PLC控制软件中发出，可能导致KM1先接通、KM3后接通，串电阻R不能先短接。

电动机M1起动后，转速上升，当转速升至100r/min时，速度继电器的正转触头KS1闭合，第22支路的X11闭合，为正转反接制动作好准备。

3.反转控制及T2延时

按下SB3，电动机M1将反向起动运行，通过T2延时0.5S的作用确保主电路中KM3先吸合，使串电阻R短接，然后再接通M1反转主触头KM2。

三、主电动机点动控制

按下正转点动按钮SB1，第2支路和第5支路的X1均闭合，通过第2支路的X1使第1支路的M103通电，并通过第3支路的M103自锁。同时第22支路的M103也闭合，为T3通电作好准备。

车床一旦上电，第5支路的M110立即闭合，此时因本支路中的X1闭合，所以M100通电，使第10支路M100闭合，第9支路Y0通电，第22支路的常闭辅助触头Y0断开。

车床电气控制主电路中因第9支路Y0通电，接触器主触头KM1吸合，主电动机M1正转起动升速，

转速大于100r/min后，速度继电器的正转触头KS1保持闭合。同时第22支路的X11闭合，为反接制动作好准备。

四、点动停止和反接制动

1.M1断电降速

松开正转点动按钮SB1，第2支路和第5支路的X1均断开，第5支路的M100断电，第10支路的M100随即断开，第9支路Y0断电，第22支路的Y0触头闭合。导致主电路中主触头KM1断开，主电动机M1断电降速运转。

2.M1反接制动

由于降速初期，速度继电器触头KS1处在闭合状态，所以第22支路中的X11闭合，加之本支路的Y0触头闭合，所以T3通电，开始延时。

T3延时到达后，第16支路的T3触头闭合，导致第15支路Y1通电，主电路中主触头KM2吸合，主电动机M1反接制动。

3.反接制动结束

转速降到低于100r/min时，速度继电器的正转触头KS1断开，第22支路的X11断开，使T3断电，第16支路的T3触头断开，第15支路的Y1随之断电。

主电路中KM3主触头断开，反接制动结束，主电动机M1停转。

4.T3的延时作用

T3延时0.5S的作用是确保先断开KM1，再接通KM2；否则KM2先于KM1断开前接通，将导致主电动机M1绕组烧损。

五、主电动机反接制动

1.主电动机断电

按下停止按钮SB，第4支路X0断开，M110断电，使第5支路的常开触头M110断开，不再执行MC 至MCR之间的主控电路，第9支路的Y0因之断电。

主电路中KM1断开，主电动机M1断电降速，但只要主电动机M1转速大于100r/min，速度继电器的正转触头KS1仍闭合，而第1支路的M103因自锁而通电。