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S 7 2 0 0 P L C 在双柱立式车床控制中的应用 S7 - 20 0 PLC i n doubl e col u m n v er t i cal l at he cont r oI 陈艳红，邓娜 CHEN Ya n h on g ， DE NG Na 开封大学 机电工程学院，开封 4 7 5 0 0 4 摘要 本文介绍了用可编程序控制器来对双柱立式车床控制系统进行现代化改造 ，简要叙述了双 柱立式车床的工作原理及用P L C 进行改造设计的方法和设计步骤 ，并给出PL c编程程序梯 形图。P L C控制的特点使原机床控制大大的简单化， 并且维修方便 ， 易于检查。节省大量的 继电器元件， 使机床的工作效率更高。 关键词P L O；双柱立式车床；控制 中国分类号T G5 1 5 文献标识码 B 文章编号1 0 0 9 0 1 3 4 2 0 1 1 1 上 一 0 1 1 6 - 0 3 D o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． i s s n ． 1 0 0 9 - 0 1 3 4 ． 2 0 1 1 ． 1 E ． 3 4 0 引言 C 5 2 2 5型立式车床是一种万能双柱立式车床， 具有两个刀架，一般 应用于冶金行业车制各种大 型工件。可用于 内外 圆柱面、圆锥 面、端面、内 孔、切槽 、切断等加工。C 5 2 2 5型立式车床是一种 自动化程度要求较高的机电设备，它通常采用继 电器逻辑控制方式 ，传统 的继 电器控制系统 中使 用 了大量的中间继 电器、时间继 电器 ，由于控制 触点多，电控 系统故障率高，检修周期长。立式 机床使用年月久后 ，电气控制 系统线路老化 ，继 电器故障频繁，检修困难。 利用 P L C 的高可靠性、高抗干扰 ，寿命 长、 维修量少、查找外部 线路 简单的特点改造传统继 电器控制 系统是很好的方法。用 P L C对 系统进行 逻辑控制和变速位置的数据处理 ，既能较好地实 现原工艺要求 ，简化线路 ，又提 高了可靠性和机 床的运行率。 1 C 5 2 2 5 型立式车床控制特点 C 5 2 2 5型立式车床主电路如图 l 所示。从图 1 中可以看出，主 电路共有 7台三相交流异步电动 机，车床全部设备均 由 3 8 0 V交流 电源供电。M2 为油泵 电动机 ，供给车床工作台润滑和液压装置 的压力 油。M1 为工 作 台主拖 动电动机 ，它采用 星三角降压启动和能耗制动 ，仅有正 向工作转动。 但可作正反点动，以便调整刀具。工作台的变速 通过变速箱实现 1 6种转速变换 见表 1 。M3为 横梁升降 电动机，通过机械传动使横梁沿立柱导 轨上 下移动。M4为右立刀架快 移动电动机。M5 为右立刀架进给电动机 。M6为左立刀架快速移动 电动机 ，M7为 左立 刀架进 给 电动 机 。 L 2 - - “ I 2 l l l 1 l l I I ] 】 1 b U 4 l I 蔚 J I l j 6 Q v 4 hI l [ F U 2 『 】 [ ] 【 1 bl Y3 L1 E ．_ ．1 一 J 望一 L 1 4 I 、 、 - 、 一 、 M T1 1 L 3 5 bJ - r 【 1 KM 加 ． KM6 I Q F1 L1 3 ， n‘ K MB K M1 、 一 - ＼ 、 - 、 K M2 QF 2 ． 1 L 3 2 U ， ， 上 K - - li i P E K M A “ w 。 U 21 K M 4 ．W 2 U 3 W 3 U 4 ； l 墨 詈 7 斗 。 一 一 o 油 泵 横 梁 升 降 有 立 刀 架 右 立 刀 架 ⋯危 主拖 动电动机 图1 C 5 2 2 5 型立式车床主 电路 收稿日期2 0 1 0 -1 0 -1 9 作者简介陈艳红 1 9 6 8 一，女，河南开封人，副教授，硕士，主要从事数控加工技术、电气控制与P L C 应用技术等方 面教学、研究工作。 【 1 1 0 ] 第3 3 卷第1 期2 0 1 1 1 上 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表1 C5 2 2 5 型立式车床转速表 S A 转换 花盘各级转速 、电磁铁及S A通断情况 电磁铁 开关触点 2 2．5 3．4 4 6 6_ 3 8 1 0 1 2．5 1 6 2 0 2 5 3 1_5 4 0 5 0 63 YA1 S A l 】 YA2 S A2 l 一 YA3 S A3 YA4 S A4 I 2 C 5 2 2 5 型立式车床P L C 控制系统 设计 原 C 5 2 2 5型立式车床的电气 系统 ，所 有转换 开 关 ， 断路器开关 ，仪表触点 ， 控 制按钮等为 P L C控 制系统的输入 信号 ，共有 3 9个输 入信 号；而电 磁 阀线圈 ， 接触器 线圈，指示灯等 为 P L C控制 系统 的输 出信 号，共 有 3 2个输 出信 号。C 5 2 2 5型 立式 车床 P L C的输入／ 输出分配见表2 。 根 据 U O 分 配 结 果 ，设 计 I ／ O 端子接线图。根据 C5 2 2 5型立式车床的控制要求， 设 计 出 P L C控 制 梯形 图及 指 令语 句表 ，图 2为 P L C控 制梯 形 图。 表2 C5 2 2 5 型立式车床P L C的输入／ 输出分配表 输入信号 输出信号 名称 代号 输入点 名称 代号 输 出点 总停止按钮 S B1 1 0 ．O 润滑油指示灯 HL 1 Q o ．o 总启动开关 、按钮 S B2 、Q F1 、Q F 2 I O ． 1 变速指示灯 HL 2 Q o ． 1 电动机M1 停止按钮 S B3 I O _2 主轴电动机M1 正转接触器 KM1 Q O ．2 电动机M1 启动按钮 S B4 I O 3 主轴电动机MI 反转接触器 K M2 Q o ．3 电动机M1 正转点动 S B5 1 0 -4 主轴电动机M1 制动接 触器 K M3 QO ．4 电动机M1 反转 点动 S B6 1 0 ． 5 主轴 电动机Y型启动接触器 KMY QO ．5 工作 台变速按钮 S B7 1 0 ． 6 主轴电动机△型启动接触器 K M△ Qo 6 右立刀架快速移动按钮 S B8 1 0 ． 7 油泵 电动机M2 接触器 KM4 Q0 ．7 右立 刀架进给停止按钮 S B9 I 1 ． O 右立刀架快速移动电动机接触器 K M5 Q1 ．0 右立刀架进给启动 S B1 0 、S A3 I 1 ． 1 右立刀架进给电动机接触器 K M6 Q1 ． 1 左立刀架快速移动按钮 S Bl 1 I 1 -2 左立刀架快速移动电动机接触器 KM7 Q1 ．2 左立 刀架进给停止按钮 S B1 2 I 1 -3 左立刀架进给电动机接触器 K M8 Q1 ．3 左立刀架进给启动 S B1 3 、S A 4 I 1 ． 4 横粱上升接触器 KM9 Q1 ．4 横梁下降按钮 S B1 4 I 1 ． 5 横梁下降接触器 KMl O Q1 ．5 横梁上升按钮 S B1 5 I 1 ． 6 工作台变速电磁铁 J ～ 4 Q1 ．6 ～ Q2 ． 1 右立刀架制动按钮 S B1 6 I 1 ．7 定位电磁铁 Y A5 Q2 ． 2 左立刀架制动按钮 S Bl 7 I 2 -0 横粱放松电磁铁 YA 6 Q2 ．3 工作台变速选择 S A一 1 ～S A 一 4 1 2 ．1 ～I 2 ．4 右立刀架向左 离合器 电磁铁 YC1 Q2 ． 4 右立刀架向左 、右 、上 、下 S A1 一 l ～S A1 4 I 2 ． 5 ～I 3 ．O 右立 刀架 向右 离合器 电磁铁 Y C2 Q2 ． 5 右立刀架向左、右、上 、下 S A2 1 ～S A2 4 I 3 ． 1 ～ I 3 _4 右立刀架向上 离合器 电磁铁 YC 3 Q2 ．6 速度继 电器 KS I 3 ．5 右立刀架向下离合器 电磁铁 YC 4 Q2 ． 7 压力继 电器 K P 1 3 ．6 右立 刀架 水平制动 离合器 电磁铁 YC 5 Q3 ． 0 自动伺服行程开关 S Tl I 3 ．7 右立 刀架垂直制动离合器 电磁铁 Y C6 Q3 ． 1 右立 刀架 向左限位开关 S T 3 I 4 ． 0 左立 刀架水平制动 离合器电磁铁 Y C7 Q3 ．2 右立 刀架 向右限位开关 S T 4 1 4 ． 1 左立 刀架垂直制动离合器 电磁铁 Y C8 Q3 ． 3 左立 刀架 向左限位开关 S T 5 1 4 ． 2 左立刀架 向左离合器电磁铁 YC 9 Q 3 ．4 左立刀架向右限位开关 S T 6 1 4 ． 3 左立刀架向右离合器电磁铁 YC1 O Q 3 ．5 横梁上升 、下降行程开关 S T 7 S T1 0 I 4 -4 左立刀架向上离合器电磁铁 YCl 1 Q3 ．6 横梁上升限位开关 S T1 1 1 4 ．5 左立刀架向下离合器电磁铁 YC1 2 Q3 ．7 横梁下降限位开关 S T1 2 I 4 ． 6 第3 3 卷第1 期2 0 1 1 1 上 [ 1 1 7 ] 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m lU-l 儿J ． U 卜 卜 Qo ．7 _ { 卜 QO ．7 I 3 ． 7 l O ． 2 卜 - t ，H ，I- I O -4I 3 ．7 1卜一 QO ．2 1 3 8 QC _ 1 H B．7 Mf 4一 M 0 3 。 ． 弋 。。 3 结束语 a 梯形图 一 L } { 图2 C 5 2 2 5 型立式车床P L C 控制梯形图 用可编程控制器改造 旧机床电气系统 ，在现 有企业里是非常现实的技术改造方案 ，具有投资 省、见效快 的特点。通过使用 P L C改造该机床电 气 系统 后，去掉了原机床 的中间继电器，时间继 电器等 等，使线路 简化 ， 维修方便 。同时 ，由于 P L C的高可靠 性，输 入输 出部分 还有信号指 示， 不仅使电气故障次数大大减少，而且还给准确判 断 电器故障的发生部位提供了很大的方便。该项 [ 1 1 8 1 第3 3 卷第1 期2 0 1 1 - 1 上 b 梯形图 二 技术还可推广应用于其他辅机设备或其他领域的 自动 化控 制 改造 中。 参考文献 [ 1 】周晖． 可编 程序控制器在 改造C 5 2 2 5 立式车床 中的应用 【 J ] ． 金属加 工 冷加工 ， 2 0 0 8 ， 1 2 5 8 6 0 ． [ 2 】缑西梅 ， 黎孜模． C 5 2 2 0 立式车床电控部分P L C改造方案 【 J 】 ． 电工技术 ， 2 0 0 3 ， 9 4 1 4 2 ． [ 3 ]庄晓龙 ． C 5 2 2 5 立式车床 主传动改造及P L C 控制 的实现 f J ] ． 装备制造技 术， 2 0 0 7 ， 5 6 0 6 1 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m