PLC在机床电气设备升级改造中的应用

PLC在机床电气设备升级改造中的应用

摘要：本文以X62W型卧式万能铣床的PLC改造为例，介绍了机床电气设备从传统的继电器－接触器控制技术到PLC控制技术的改造全过程，并论述了如何保证改造质量和改造过程中应注意的事项等内容。通过PLC的技术改造，对提高劳动生产率，改善企业管理，提高了企业经济效益具有重要的应用价值和推广价值。

关键词：PLC应用机床设备电气控制改造

1、引言

随着机电一体化技术的发展，对系统的可靠性要求愈来愈高，PLC具有控制可靠、体积小、功能强、速度快、组态灵活和可扩展性的特点而得到了广泛的应用，PLC控制的电气系统可靠性也大大提高了。用PLC提高系统可靠性的方法具有经济、实用等特点，已经在机床控制系统中获得了成功应用，对实现设备改造与生产过程自动化，提高劳动生产率，改善企业管理，提高了企业经济效益具有重要的应用价值。本文以X62W型卧式万能铣床的PLC改造为例，介绍了机床电气设备从传统的继电器控制技术到PLC控制技术的改造全过程。

2、机床电气设备PLC改造方案的确定

在确定机床电气设备PLC改造方案时要充分了解设备产品的工艺特性和控制原理。任何一个PLC系统都是为了实现被控对象的工艺要求，进一步提高生产效率、产品质量和生产安全，故在改造时要最大限度地满足被控对象和用户的基本要求，应尽量进行新功能开发。

铣床的PLC改造方案的制定，是根据X62W型卧式万能铣床的电气控制要求及电气控制原理，采用经验法，根据继电器－接触器控制过程，即由传统的转换的方法，确定PLC的输入／输出均为开关量；输入输出设备的数量，选择PLC 型号并进行I／O口分配；编写设计PLC的控制程序；PLC程序监控调试；进行PLC安装及布线；最后整机调试。

3、X62W型卧式万能铣床的电气控制要求及原理简介

X62W型万能铣床由三台电动机拖动，即主轴电机M1、进给电动机M2和冷却泵电机M3。其中M1由KM1和转换开关QC控制其正、反转，SB1或SB2为M1起动按钮，SB5或SB6，为M1停止按钮；主轴变速由行程开关ST1控制；换刀制动由SA1控制。

进给电动机M2由接触器KM3和KM4控制其正、反转；冷却泵电动机M3則由转换开关QS控制。主轴电动机M1起动后，将圆工作台开关SA2扳到“断”的位置，SA2-1、SA2-3触电闭合，sA2-2断开。按下按钮SB3或者SB4，接触

器KM3通电闭合，电磁铁YA2失电，YA3通电，工作台快速向六个进给方向快速移动。

4、X62W万能铣床PLC的输入／输出点分配及PLC选型

经过对X62W万能铣床的控制要求及电气控制原理分析，确定出改造后的输入／输出设备数量及PLC的输入／输出点数，并进行PLC选型。此时，最好有一个自己比较好区分的规律，以便于进行程序设计。

4.1输入信号(13点)分配如下

主轴电动机M1起动按钮SBl、SBp

4.2输出信号(7点)分配如下

主轴电动机M1接触器KM1：Q0.0；快速进给接触器KM2：Q0.1；向左、前、下接触器KM3：Q0.2；向右、后、上接触器KM4：Q0.3；主轴制动电磁铁YA1：Q0.4；工作台快速移动电磁铁YA2：Q0.5；工作台快速移动电磁铁YA3：Q0.6；

在选择PLCI／O点数时，在满足控制要求的前提下，要兼顾价格及备用余量，即使这样还要留一定的余量。一般情况下，I／O点数要根据控制对象输入输出信号的实际需要，再考虑10％-30％的余量即可。

4.3PLC选型

根据输入／输出点数，选出PLC的型号为S7-200PLCCPU226型。

5、X62W型万能铣床PLC控制梯形图程序的调试

对新编制的PLC程序要反复调试，调试的过程可以采用以下步骤。

(1)程序检查。把已经编好的程序输入编程器中，仔细进行检查，在改正语法和数据错误后下载程序并存入PLC的存储器中。

(2)模拟运行。模拟控制的实际输入信号，并在程序运行中，在适当的时刻搬动开关接通或断开输入信号，用指示灯模拟各种机械动作，p

6、结语

本文的改造方案是对原来的继电器一接触式控制系统进行PLC改造而成，经实际运行证明该PLC控制系统无论是硬件还是软件，控制系统稳定可靠，具有极高的可靠性与灵活性，更容易维修，更能适应经常变动的工艺条件，通过改造取得了较好的经济效益，具有重要的应用价值和推广价值，同时这种改造方法也适用于其它机床的改造。

参考文献

[1]刘芬贾建波等.机床电气控制与PLC.国防工业出版社2009,(8).

[2]王纳林自动化专PLC技术应用改造实训探索科技信息，2006，(6).