PLC在CW6163臥式車床升級改造中的應(yīng)用研究

馬遠(yuǎn)平 劉靜 黃堯（玉門油田分公司機械廠 甘肅 酒泉 735200）

CW6163臥式車床作為一種中型車床，在實際加工應(yīng)用中能夠進行最大直徑為630mm以及最大長度為3000mm的機械零部件的加工制造，是機械加工制造中比較常見的一種臥式車床。由于CW6163臥式車床控制系統(tǒng)的控制線路以及電器結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，使得在實際加工應(yīng)用中不僅故障問題發(fā)生的概率比較高，并且對于車床的維護管理難度也相對比較大，導(dǎo)致加工制造的生產(chǎn)效率相對比較低，成為工業(yè)生產(chǎn)以及設(shè)備改造中研究和關(guān)注的重點。

一、CW6163臥式車床的電氣控制要求分析

結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)以及加工制造領(lǐng)域中對于CW6163臥式車床的應(yīng)用實際，在實際加工應(yīng)用中，CW6163臥式車床的加工制造運動方式主要有主運動以及進給運動、輔助運動三種形式，其中，主運動主要是由車床的主軸借助卡盤或者是頂尖的帶動作用，在對于工件帶動旋轉(zhuǎn)情況下，完成對于工件的生產(chǎn)加工與制造；而進給運動則是借助車床中的溜板對于刀架的橫向或者是縱向的直線帶動運動，實現(xiàn)機械零部件的加工制造；輔助運動是在車床刀架的快速移動作用下，通過工件的夾緊或者是放松控制，在快速移動電動機的拖動作用下，完成對于機械零部件的加工制造。

圖1 CW6163臥式車床控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖

控制系統(tǒng)作為車床加工運行的重要系統(tǒng)，對其工作運行有著非常重要的作用和影響。根據(jù)CW6163臥式車床的電氣控制原理，在車床工作運行中，其控制系統(tǒng)需要完成和實現(xiàn)的控制作用和功能主要如下。首先，CW6163臥式車床的電氣控制系統(tǒng)需要滿足車床主軸以及電動機啟動運行的平穩(wěn)性要求，同時還需要具備相應(yīng)的停車制動作用和功能；其次，在車床加工運行中，電氣控制系統(tǒng)還需要使車床的主軸電動機能夠?qū)崿F(xiàn)正反兩個方向的旋轉(zhuǎn)運行，在車床完成車削加工的過程中，能夠及時對于車床刀具和工件進行冷卻，避免溫度過高對于車床的加工使用壽命產(chǎn)生影響；再次，車床電氣控制系統(tǒng)還需要具備進行車床主軸轉(zhuǎn)速以及進給速度的調(diào)節(jié)控制作用，并在機床各電路中設(shè)置必要的保護或者是連鎖、照明等電路，保障電氣故障下的車床加工運行安全；最后，為保證車床加工運行的安全穩(wěn)定，還需要在車床電氣控制系統(tǒng)中設(shè)置一個能夠快速移動的電動機，以滿足車床加工運行的要求。如下圖1所示，為CW6163臥式車床控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

在上圖所示的車床控制電路中，M1表示的是主軸電動機，M2表示的是冷卻泵電動機，M3表示的是快速移動電動機，QS表示的是隔離開關(guān)，而FU1至FU6表示的是熔斷器，KM1至KM5則表示的是交流接觸器，TA表示的是電流互感器，F(xiàn)R1-FR2表示的是熱繼電器，R表示的是限流電阻。

二、PLC在CW6163臥式車床升級改造中的應(yīng)用分析

結(jié)合上述CW6163臥式車床的電氣控制要求，在進行該車床控制系統(tǒng)的升級改造中，主要是進行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及控制程序的改造設(shè)計。其中，對于控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計，需要進行控制系統(tǒng)I/O出入口以及控制電路設(shè)計，在進行I/O地址分配設(shè)置中，結(jié)合車床電氣控制要求，需要進行10個輸入端口和6個輸出端口的設(shè)計實現(xiàn)，根據(jù)這一情況，從車床運行的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性角度出發(fā)，本文選擇了S7-224CN作為車床控制系統(tǒng)的PLC控制單元，以對于車床的加工運行進行控制。

其次，在進行車床控制系統(tǒng)中的控制程序與軟件設(shè)計中，結(jié)合車床電氣控制要求以及控制電路的改造設(shè)計情況，專門設(shè)置了梯形的PLC控制程序。

該車床的梯形控制過程在車床加工運行中，主要實現(xiàn)對于車床主軸電動機的正反轉(zhuǎn)運行控制、停車制動控制以及進行冷卻泵電動機和刀架快速移動電動機的運行控制，通過對于車床電動機的運行控制，從而實現(xiàn)車床加工運行的控制，避免車床加工運行中問題故障的發(fā)生，提高車床加工運行的質(zhì)量效率。

結(jié)束語

總之，CW6163臥式車床作為一種較為常見并且應(yīng)用普遍的車床，通過PLC的應(yīng)用實現(xiàn)對于車床控制系統(tǒng)的升級改造，不僅能夠提高車床加工運行的控制性能，避免車床加工運行故障問題發(fā)生，同時還能夠提高車床加工運行的質(zhì)量效率，具有積極作用和意義。

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