基于S7-200實現(xiàn)CA6140車床電氣控制系統(tǒng)改造

龐文燕， 崔興艷

(哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 哈爾濱 150081)

目前機床電氣設(shè)備作為一種通用機床在生產(chǎn)實際中應(yīng)用較多。其中大部分是80年代的產(chǎn)品，電氣控制普遍采用傳統(tǒng)繼電器-接觸器控制，存在接線復(fù)雜、故障率高，影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟效益等問題。PLC作為一種新型現(xiàn)代工業(yè)控制裝置，是現(xiàn)代工業(yè)控制的主流。用PLC技術(shù)對舊機床設(shè)備電氣控制系統(tǒng)進行升級改造，對企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，提高勞動生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量、改善企業(yè)管理，提高企業(yè)經(jīng)濟效益和市場的競爭力具有重要的應(yīng)用價值。車床是作為一種用途廣且非常普遍的金屬切削機床，在東北老工業(yè)基地市場保有量高，但是故障頻發(fā)，精確度有待提高。采用PLC、變頻器與觸摸屏相結(jié)合的技術(shù)來改造車床電氣控制系統(tǒng)，能夠快速提高車床的可靠性和效率。

1 CA6140車床結(jié)構(gòu)及控制要求

1.1 普通臥式車床結(jié)構(gòu)

車床主要用來車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、定型面，也可用鉆頭、鉸刀等刀具來鉆孔、鏜孔、倒角、割槽和切斷等。車床加工過程中有主運動、進給運動、輔助運動。

1.2 車床控制要求及控制原理

主拖動電動機一般選用籠型異步電動機，選用機械調(diào)速，與主軸間使用齒輪變速箱連接，可采用直接起動或Y-△起動，停車要求快速，能正反轉(zhuǎn)。需要增加一臺冷卻泵，冷卻電動機為單方向旋轉(zhuǎn)，應(yīng)在主電動機起動后起動，并在冷卻電動機不能提供冷卻液時，不允許主電動機工作。由單獨的快速移動電動機拖動溜板箱，采用點動控制?？刂凭€路應(yīng)有必要的保護措施與安全的局部照明電路。

主軸電動機M1、冷卻泵電動機M2、快速移動電動機M3均直接啟動，分別由接觸器KM1、中間繼電器KA1、中間繼電器KA2來控制。采用FR1、FU1、FR2作過載保護及短路保護?？刂齐娐吠ㄟ^控制變壓器TC輸出127V交流電壓供電，采用熔斷器FU2作短路保護。SB2和SB3啟動M1和M3。主軸電動機M1啟動后，閉合轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1，冷卻泵電動機M2旋轉(zhuǎn)。當(dāng)M1停止時，M2停止旋轉(zhuǎn)。指示燈HL和照明燈EL由控制變壓器TC直接輸出36V交流電壓供電，采用熔斷器FU2作短路保護，其中照明燈由開關(guān)SA2控制其接通與斷開?？刂齐娐啡鐖D1所示。

圖1 C6140控制電路

2 PLC改造

根據(jù)CA6140車床電氣控制原理圖，制定PLC改造方案。改造的范圍僅是3個電動機控制電路。選擇西門子公司的S7-200CPU226作為控制器。I/O分配表見表1。控制系統(tǒng)硬件原理圖見圖2。梯形圖及指令語句表見圖3。

表1 C6140型普通車床PLC的輸入/輸出點分配表

圖2 PLC控制系統(tǒng)硬件原理圖

圖3 梯形圖及指令語句表

3 結(jié)語

本文提出了舊機床電氣控制系統(tǒng)改造的意義，對CA6140車床進行了改造設(shè)計，實驗表明，該設(shè)計完全達到了控制目標(biāo)且經(jīng)濟可靠。

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