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基於 PLC、變頻器和觸摸屏的 T68 型鏜床電控係（xì）統改造

2019-3-1 來（lái）源：淮海技（jì）師學（xué）院作者：湯波紅

摘（zhāi）要：T68 型臥式鏜床是我國目前普（pǔ）遍使用的一種機（jī）床，對加工（gōng）精度要求較高。部分（fèn）企業（yè）及高校仍采用（yòng）傳統的繼電接觸器對 T68 型臥式鏜床的電路進（jìn）行控製，使 T68 型臥式（shì）鏜床存（cún）在線路複雜、可靠性差、故障檢測與排除難度大等問題。本文提出了采用可編程控製器（PLC）、變頻器和觸（chù）摸屏對 T68 型臥式鏜（táng）床（chuáng）電氣控製（zhì）係（xì）統進行設計、改造，提高了 T68 臥式鏜床電氣控製係統（tǒng）的可靠（kào）性和抗幹擾能力，減（jiǎn）少了維護、維修的工作量，保證了 T68 型臥式鏜床電控係（xì）統的快速性、準確性、合理性 , 提高了經濟效益，使整個生產係統得（dé）到優化。

關鍵詞：T68 鏜床； PLC；觸（chù）摸屏；變頻器；改造

鏜床是精密加工機床的一種，在冷（lěng）加工中使用（yòng）較多，大多（duō）用（yòng）來加工精度、光潔度（dù）要求較高的孔以及各孔（kǒng）間的距離要求比較精確的（de）零件（jiàn）。T6 型臥式鏜床主要用於鏜孔、鉸孔（kǒng）、鑽孔（kǒng）、加工端平麵。隨著先進技術的不斷發（fā）展，特別是 PLC、變頻（pín）器、觸摸頻等自動化新型（xíng）控製（zhì）策略的應用，控製方法由（yóu）手（shǒu）動（dòng）控製到由（yóu） PLC 控製，控製功能由簡單控製發展到智能控製，控製原理由硬接線繼電接觸器控（kòng）製係統發（fā）展到以微處理（lǐ）器為核（hé）心的自動（dòng）控製係統。如果繼電接觸控製係統的（de）某（mǒu）一個接觸器壞了，都有可能使整個係統癱瘓，而故障的查找和排除又非常困難。由於繼電接觸器控製係統存在的可靠性低、適應性（xìng）差等問題，不但影響生產效（xiào）率，而且維護也不方便。基於這些問題 , 本文通過用 PLC 變頻器、觸（chù）摸屏控製係統改造了原來的 T68 鏜床繼電接觸（chù）控製係統，改善了其（qí）性能（néng），提高了自動（dòng）化程度，同時也提高了生（shēng）產效率，並能（néng）準確地保證其加工精度。

1 、T68 臥式鏜床概述

1.1 T68 臥式鏜床的主要（yào）結構

T68 臥式鏜床主要由床身（shēn）、前立柱、後立柱（zhù）、工（gōng）作台、鏜頭架（jià）、尾架等構成。

1.2 T68 型臥（wò）式（shì）鏜床電氣原（yuán）理圖及控製要（yào）求

（1）各方向的進給運動（dòng）都有正反兩個方向的轉動，故主電機必須（xū）能實（shí）現正、反轉；（2）根據快速進給（gěi）要求，主電動（dòng）機要能實現正、反轉的點動控製；（3）主電（diàn）動（dòng）機為雙速電機，可提供（gòng）高、低兩種速供（gòng）選擇，運轉時（shí）應先經低速啟動再換接到高速運轉。

2、 PLC、變頻器、觸摸屏改造 T68 型鏜床

2.1 確定改造方案

（1）按照 T68 鏜床電氣控製原理及控製要求，明確改造思路；（2）原線路中的主令電器（按鈕、行程開關等）不可變動（dòng）；（3）采用單台變頻器替代 T68 臥式鏜床原有雙速電機電路，用變頻器驅動普通三相異步電動（dòng）機實現主軸電動機調速，省去時間繼電器；（4）確定人機界麵的控（kòng）製功能，使用觸摸屏進行操作，使（shǐ）操作得以簡化，設計觸摸屏（píng）畫麵；（5）用（yòng） PLC 編程控製

T68 臥式鏜床（chuáng）繼電器控製中的硬接線，使用（yòng）晶體管輸（shū）出型 PLC，增加 DC24V 繼電器，以驅（qū）動接觸器線圈。

2.2 確定變頻器型號、改造（zào）優點

（1）選（xuǎn）擇變頻器型號：本文選用三（sān）菱型號為 FR-

E740 的變頻器。

（2）變頻器改造優點：1）節（jiē）能，提高生產效率；2）應用變頻調速（sù）能實現無極調速；3）運用變頻調速能優化生產工藝過程，提高產品性能，提高生產線自動（dòng）化和改善適用環境等。

2.3 選擇觸摸屏型（xíng）號、設計觸摸（mō）頻畫麵

（1）選擇（zé）觸摸屏型號：本文中（zhōng）擬采用三（sān）菱 GT1055觸摸屏

（2）觸摸屏畫麵要求能實（shí）現：1）進入 T68 臥式鏜（táng）床操作係統；2）觸摸屏操作有效與（yǔ）無效控製；3）主軸（zhóu）正轉 M0、反轉啟動 M1 控製（zhì）；4）主（zhǔ）軸點動（dòng）正轉 M2、點動反（fǎn）轉 M3 控製；5）主軸停止 M4 控製。

（3）設計觸摸屏畫麵。

2.4 T68 型（xíng）臥式鏜床（chuáng）控製線路的 PLC 改造

（1）選擇 PLC 型號：根據控製要求，僅需要 11 個輸入點，7 個輸出點，又基於三菱的（de） PLC 價格便宜且在市場上應用廣泛，適用於經濟型的改造，因此，選用三菱型號（hào）為 FX3U-48MT 的 PLC。

（2）繪製改造後的電氣（qì）控製線路圖：根據改造方案，設計 T68 臥式鏜床改造後的電氣控製線路圖，增加斷路器 QF 為必要的保護。

（3）設（shè）計 PLC 程序。

3 、控製係統（tǒng）改造後的調試

用戶程序（xù）設計完成後，一般（bān）先做模擬（nǐ）調試，驗證設計的程序（xù）是否符合要求。在模擬（nǐ）調試時，外（wài）接部分的輸入開關作為模擬輸入信號，通過觀察輸出模塊上二極管的發光情（qíng）況來判斷 PLC 的輸出是否正常，發現問題立即（jí）檢查和修改程序，直至達到控製要求。其次再進行聯機調試，即將通（tōng）過模擬（nǐ）調試的程序進一步連（lián）接（jiē）設備調試（shì），循序漸進（jìn）的進行，先連接 PLC 輸入設備，再連接輸出（chū）設備，最後接上實際負載等逐步進行調試，逐（zhú）一（yī）排除調試中發現的問題 , 直至調（diào）試（shì）成功。

4 、結語

以原有的 T68 型臥式鏜床控製係（xì）統為基（jī）礎，經三菱FX3U-48MT 的 PLC、GT1055 觸摸屏（píng）、FR-E740 的變頻器改造（zào）後，並利用三菱 FX3U-48MT 型號（hào）的 PLC對編程結果進行（háng）驗證。設計出了符合生產要求，自動化程度相對較高，應用前景廣泛的基於 PLC 觸摸屏、變頻器控製的 T68 型臥式鏜床電控係統。通過調試運行（háng），證明了控製係統（tǒng）改造的合理性和整個係統方案的正（zhèng）確性，通過改（gǎi）造（zào）使（shǐ）傳統的鏜床成為機電一體化的新產品 ,提高了生產過程的效率、降低了成本、節省了能源。控製係統能滿足所需要求，達（dá）到了預期的目（mù）的。

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