PLC在XA6132铣床技改中的应用

摘要：本文介绍了利用可编程序控制器对铣床的电气系统进行改造的情况。

关键词：plc；铣床；技改

中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 12-0000-01

PLC Application in xa6132 Milling Technology Reform

Zeng Chanfang

(Yangjiang advanced technical schools,Yangjiang529500,China)

Abstract:This paper describes the use of programmable logic controller of the milling machine's electrical system to transform the situation.

Keywords:PLC;Milling machine;Technical innovation

一、概述

铣床是冷加工中使用比较普遍的设备，常用于加工平面、斜面、沟槽，装上分度头可以铣切直齿齿轮和螺旋面。XA6132铣床是应用比较广泛的一种，其原控制电路为继电器控制，接触触点多、线路复杂、故障多、操作人员维修任务较大。而PLC控制系统故障率低，安全可靠，性能好，是理想的工业控制装置。

针对这种情况，本系统就是把PLC应用到XA6132铣床控制上，用PLC控制改造其继电器控制电路，从而提高系统的可靠性，降低了设备故障率，提高了设备使用效率，减少维修维护工作量，提高劳动生产率。

二、技改控制要求

XA6132型铣床是一种多功能、高效率、自动化程度较高的组合机床，经多年运行，机械部件往往性能良好，但电气故障率越来越高，由于触点多，动作复杂，故障发生时维修时间长，需要进行电气技术改造。根据XA6132型铣床的电气原理图可以看出，该铣床有三台电动机，对主轴电动机的要求是能进行正反转控制，电磁离合器制动及变速瞬时点动；对进给电动机的要求是能使工作台作上下、左右和前后六个方向运动，因此对该电动机的作用是能进行正反转控制，快慢速控制及限位控制；冷却泵电动机只要电动机正转就可以。

三、电气改进步骤

（一）评估控制过程。由于PLC在工业领域的推广，当前市场上品牌众多，既包括一些进口的著名品牌，也有国产品牌。但它们在功能上大同小异，价格差异却很大。所以在选择PLC时主要结合控制系统输入/输出（I/O）点的需求以及性价比等多方面因素来考虑。通过综合比较以后，选用了三菱公司的FX2N系列小型PLC。FX2N系列是集小型化、高速度、高性能等众多特点于一身的高档次超小型PLC。对该铣床的控制过程进行分析，输入为21点，输出为9点，根据输入输出要求，考虑到工艺和设备的改动，或I/O点的损坏、故障等，最终选择了选用FX2N-48MR可编程序控制器PLC。

（二）输入输出端子接线。所有输入点，不论是复合按钮还是行程开关及转换开关，均用常开触点接到PLC的输入端子板上，接线要依次对准各开关的编号，以便让PLC自动辨认各自的输入继电器，接触器线圈接到输出端子板上。

四、工作原理

（一）主轴电动机的正反向起动。将主轴制动开关SA2扳到“断开”位置，并使SA4处于“断开”状态，按下SB3或SB4，则输入继电器X5或X6得电，并由于辅助继电器M0已得电，这时，输出继电器Y4得电控制接触器KM1得电工作，电动机正向起动。同理，如需主轴电动机反向起动，只要扳合主轴换向开关SA4，则输入继电器X21的常开点闭合，常闭点断开，按下SB3或SB4则输出继电器Y5得电控制接触器KM2得电工作，此时电动机反向起动。

（二）主轴的制动控制。按下SB1或SB2时，输入继电器X3或X4得电，而辅助继电器M0失电使得Y4或Y5失电，这时接触器KM1或KM2失电，导致电动机脱离电源，同时Y0得电使离合器YC1工作对电动机进行制动。

（三）主轴变速时的瞬时点动控制。主轴变速时，变速手柄先被压下然后拉出，选好合适的主轴转速，在将变速手柄复位过程中，压动SQ5使X15得电，这时Y4得电控制KM1工作使主轴电动机作瞬时起动，当SQ5恢复原位时，主轴电动机瞬时点动线路被切断。

（四）主轴换刀控制。将主轴制动开关SA2扳到“接通”位置，输入继电器X20得电使Y0得电，这时YC1对主轴制动。

（五）进给运动控制。在主轴起动以后，如需工作台向右运动，按下工作台向右手柄压动SQ1，X11得电致使Y6工作，此时正向进给接触器KM3使进给电动机工作。如需工作台向前或向下运动，只需按下向前、向下手柄压动SQ3，使X13得电可使Y6工作。同理，如需工作向左运动，则压下向左手柄触压SQ2，使X12得电致使Y7工作。反向进给接触器KM4使进给电动机工作，要使工作台向后或向上运动，则压下向后、向上手炳压动SQ4，使X14得电则Y7工作。

（六）快速行程的控制。主轴起动后，将进给操纵手柄搬到所需要的位置，则工作台就开始按手柄所指的方向以选定的速度运动，此时如将快速按钮SB5或SB6按下，则输入继电器X7或X10得电致使Y10工作，此时Y2得电，Y1失电，工作台快速运动，当松开按钮SB5或SB6时，X7，X10失电致使Y10失电后Y2失电，同时Y1得电，工作台仍按原方向慢速运动。

（七）圆形工作台控制。将圆形工作台开关SA3扳到接通位置，这时SA3-2，SA3-3断开而SA3-1闭合，即X22得电使Y6得电，圆形工作台开始工作。

（八）冷却泵的控制。将转换开关SA1扳到接通的位置，则X17得电导致Y11得电，冷却泵开始工作。

五、结束语

将以上设计好的PLC程序输入到FX2N－48MR主机以后，连接好输入输出分配和主电路，按照以上的步骤进行调试，调试过程全部通过，完全满足XA6132铣床的控制要求。

XA6132铣床原继电器电路经三菱FX2N系列PLC改造后，虽然PLC一次性投资较大。但利用PLC对电气控制系统进行技术改造，能够将所有逻辑触点程序化，程序一旦设定，则不受外部环境影响，因此PLC可靠性非常高，而且接线简易，大大节省了以往复杂的接线及调试周期，实践证明改造后的设备大大降低了运行的故障率，提高了设备运行的稳定性和效率，大大减轻了机床维修人员的劳动强度，节省了人力物力，有效保证了机床的安全可靠高效运行，产生了显著的经济效益。

参考文献：

[1]FX2N系列微型可编程控制器使用手册

[2]FX2N系列微型可编程控制器编程手册

[3]田瑞庭.可编程控制器应用技术[M].北京:机械工业出版社,1994