摘要：主要闡述了對於普通車床電氣（qì）線（xiàn）路的 ＰＬＣ改造，分析了傳統繼電器（qì）電氣線路（lù）的弊（bì）端，以 及（jí） 對 其 進 行 ＰＬＣ改造的（de）目的及意義，詳細闡述了利用 ＰＬＣ改造車床電氣線路的步驟和（hé）改造結果。主要以 ＣＡ６１５０車床 為例，利用三（sān）菱 ＦＸ２Ｎ 係列（liè） ＰＬＣ對其進行改造。

    車床作為機械加（jiā）工（gōng）中的（de）重要設（shè）備，在機械（xiè）加工作業中一直（zhí）起（qǐ）著（zhe）至關重要的作用（yòng），但是傳統繼電（diàn）器（qì）線路麵對長（zhǎng）期的加工作（zuò）業，受工作環境的影響，會逐漸（jiàn）老化或損壞。此時設備（bèi）的損（sǔn）壞以及維修，都會對於機械加工造成一定的影響。為解決這些問（wèn）題，可以采用 ＰＬＣ 改造車床的傳統繼電器（qì）線路。相比之（zhī）下，繼電器線路體積大，觸點有限，線路複雜不易維修（xiū），而ＰＬＣ 可（kě）以克服上述繼電器線路的缺點。合理的利用（yòng） ＰＬＣ 改造，可（kě）以（yǐ）拓展車（chē）床的使用功能，減少維修，提高工作效（xiào）率。ＣＡ６１５０車（chē）床 作（zuò） 為 一種常見車床，本文以其為例討論 ＰＬＣ 對於普通車（chē）床電路的改造（zào）。普通車床電氣線路的 ＰＬＣ 改造應最大限度地滿足機械生產需要和機床控製要（yào）求，充（chōng）分發（fā）揮 ＰＬＣ 的功能。因此，在進行改造前首先（xiān）要先（xiān）深入了解機床的工（gōng）作過程，分析（xī）其工作方式，從而了解該（gāi）車床的（de）控製要求。再根據控製要求進行相應的（de） ＰＬＣ 改造，並在改造過程中分（fèn）析是否（fǒu）可以加以改進，或在改造過程中留出改進餘地，方便後續的升級改造。

    車床是一種（zhǒng）應用極為廣泛的金屬切削機床（chuáng），其主軸水平放置，是屬（shǔ）於臥式車床的一種，能夠完成車（chē）削外圓、內圓（yuán）、端麵、螺紋、切斷及割槽等機械操作，主要（yào）由床身（shēn）、床座、主軸箱、溜板箱、進給箱、刀架、掛輪架、絲杠、光（guāng）杠、卡盤和尾架等組成。 

    （１）主運動：主軸通過卡盤或頂（dǐng）尖帶（dài）動工件的旋轉運動。主軸電動機選用的是三相籠型異步電動（dòng）機，不進（jìn）行電氣調速，而采用齒輪箱進行（háng）機械有級調速；車削螺紋時要求主軸有正反轉（zhuǎn），這（zhè）個一般由機械方法實現，主軸電動機隻做單向運轉；主軸電動機（jī）容量不大，可采用直接啟動。

    （３）輔助運動：刀架的快速移動（dòng）、尾架的縱向移動、工件的夾緊與放鬆、加工過程（chéng）的冷卻。刀架的快速移動由刀（dāo）架快速移動電動機拖動，可直接啟（qǐ）動，不需要正反轉和調速；尾（wěi）架的縱向移動和工件的夾緊與放鬆均由手動操作控（kòng）製；加工過程中的冷卻由冷卻泵電動機控製，冷卻泵電動（dòng）機和主軸電動機要實（shí）現順序控製，不需要正反轉（zhuǎn）和調速。

    對車床電路進行 ＰＬＣ改造（zào）之前（qián），需先行分析原車床電氣線路的工作原理，以（yǐ）達到（dào）滿足（zú）其控製要（yào）求的目（mù）的。根據車床的（de）主要（yào）運動形（xíng）式來看，在ＣＡ６１５０型車床主電路中，主要控製了３台 電動機，分別為：主軸電動 機Ｍ１、冷卻泵電動機Ｍ２、刀架快速移動電（diàn）動機（jī） Ｍ３。這３台電動機的通斷主要通過控製電路控製，此外控製電路中還有（yǒu）照明及顯示電路和保護電路，以下是各電路的原理分析：

   （１）主軸電動機 Ｍ１的控製：Ｍ１通過接觸器 ＫＭ１線（xiàn）圈的得（dé）電與斷電控製，ＫＭ１線圈的得電與否由按鈕 ＳＢ２和ＳＢ１控製：按下啟動按鈕（niǔ）ＳＢ２時，ＫＭ１線圈（quān）得電，同時ＫＭ１自鎖觸頭（tóu）閉合、ＫＭ１主觸頭閉合，主軸電機 Ｍ１得電連續運轉；按下停止按鈕ＳＢ１，ＫＭ１線圈失（shī）電，同時ＫＭ１自鎖觸頭斷開、ＫＭ１主觸頭斷（duàn）開，電動機 Ｍ１失電（diàn）停轉。

   （２）冷卻（què）泵電（diàn）動機 Ｍ２的控製：Ｍ２通過接觸器 ＫＭ２線圈的（de）得電與斷電控製，因為 Ｍ１與 Ｍ２為順序啟（qǐ）動的關係，所以 ＫＭ２線圈的得電與否通過冷卻泵開關 ＱＳ２與ＫＭ１的（de）輔助常開觸頭共同控製：當按下主軸啟動按鈕ＳＢ１，ＫＭ１線圈得電，ＫＭ１輔助常開（kāi）觸頭閉合後，再操作冷卻泵開 關 ＱＳ２，ＫＭ２線圈得（dé）電，同時ＫＭ２主觸頭閉合，冷卻泵電機得電（diàn）運轉（zhuǎn）；當 Ｍ１停止（zhǐ）運轉或操作冷卻（què）泵（bèng）開關（guān） ＱＳ３時，ＫＭ２線（xiàn）圈失電，同（tóng）時 ＫＭ２主觸頭斷開，Ｍ２失電停轉（zhuǎn）。

   （３）刀架快（kuài）速移動電動機 Ｍ３的控（kòng） 製：Ｍ３通（tōng）過接觸器 ＫＭ３線圈的得（dé）電與斷電控製，ＫＭ１線圈（quān）的得電與否由快速（sù）移動按鈕 ＳＢ３控製，由於快速移動不需要連續運行，所以刀架快速移動電路無自鎖觸點：按下快速移動按鈕（niǔ）ＳＢ３，ＫＭ３線圈得電，同時 ＫＭ３主（zhǔ）觸 頭 閉 合，刀 架 快（kuài）速移動電動機 Ｍ３得電運（yùn）轉；鬆開ＳＢ３，ＫＭ３線（xiàn）圈失電，同時 ＫＭ３主觸頭斷開，Ｍ３失電停轉。

     ＰＬＣ對於（yú）車床電氣線路的改（gǎi）造，是在保留主電路的基礎上（shàng）對於控（kòng）製電路進行改造，並保證（zhèng）滿足車床的運行要求，在（zài）此基礎上不改變原控製（zhì）係統的操作方法，各電氣控製元件作用與原繼電器線路（lù）相同（tóng）。根 據 需 求，本（běn）文選擇三菱 ＦＸ３Ｕ－４８ＭＲ型ＰＬＣ。該ＰＬＣ成（chéng）本低、體型小並且安裝方便，可以很好地滿足設計要求，並且擁有進（jìn）一步的升級改造能力。 

    根據上述分析可以得知，輸入信號（hào）共７個，分別為（wéi）：主軸（zhóu）啟動按鈕ＳＢ２、主軸停止按鈕ＳＢ１、冷卻泵開關 ＱＳ２、刀架快速移動按鈕 ＳＢ３、照（zhào）明 開 關 ＳＡ、熱繼 電 器 ＦＲ１好熱繼電器 ＦＲ２。輸出信（xìn）號 共（gòng） ７ 個，分 別 為：主軸電動機控製接觸器（qì）ＫＭ１、冷卻泵電動機控製接觸器 ＫＭ２、刀架（jià）快速移動電（diàn）動機控製 接 觸 器 ＫＭ３、照 明 燈 ＥＬ、主軸電動機指示燈（dēng）ＨＬ１、刀架快（kuài）速移動指示燈 ＨＬ２和冷卻泵指示燈 ＨＬ３。由此可以（yǐ）做出Ｉ／Ｏ 分配表，如表１所（suǒ）示。

   （２）利用仿真軟件進行（háng）仿真（zhēn），此步驟（zhòu）可在進行（háng）外部接線前（qián）先（xiān）行檢查程序是否可以按控製要求運行，省 去 未 知情（qíng）況下操作的麻煩。通過仿真軟件（jiàn）模（mó）擬實（shí）際環（huán）境進行操作（zuò），配合 ＰＬＣ監控，觀察結果是否正確，並對（duì）出現的問題進行改正。

    主軸電動機Ｍ１的仿 真：按下ＳＢ２，軟元件 Ｘ０獲得信（xìn）號接通閉合，Ｙ０接通並（bìng）自鎖，Ｙ０常開觸（chù）點閉合，Ｙ４接通。通過仿真觀察到此時主軸（zhóu）電動機得電、主（zhǔ）軸電動機指示亮；按（àn）下ＳＢ１，Ｘ１常閉觸點斷開，Ｙ０線圈斷（duàn）開，Ｙ０常開觸點斷開，Ｙ４斷開，通過仿（fǎng）真觀察到此時主軸電（diàn）動機失電、主軸電動機指示滅。冷卻泵（bèng）電機 Ｍ２的仿真：先按下 ＳＢ２使 Ｙ０接通，Ｙ０常開觸點（diǎn）閉合，再合上 ＱＳ２，Ｘ２常開觸點（diǎn）閉合，Ｙ１接通，Ｙ１常開（kāi）觸點（diǎn）閉（bì）合，Ｙ６接通，通（tōng）過仿真觀察到此時冷卻泵電機得電，冷卻泵指示燈（dēng）亮；打開 ＱＳ２，Ｘ２斷開，Ｙ１線圈斷開，Ｙ１常開 觸 點 斷 開，Ｙ６斷開，通過（guò）仿真觀察到此時冷卻泵電（diàn）機失電，冷卻泵指示燈滅。

    刀架快速移動按鈕 Ｍ３的仿真：按下ＳＢ３，Ｘ３常開觸點閉（bì）合，Ｙ２接通，Ｙ２常開 觸 點（diǎn） 閉 合，Ｙ５接通，通 過 仿 真觀察（chá）到此時（shí）刀架快速移動電機得電，刀架快速移動指示燈亮；鬆開ＳＢ３，Ｘ３常開觸點（diǎn）斷開，Ｙ２線圈斷開，Ｙ２常開觸點斷開，Ｙ５斷開，通過仿真觀察到此時刀架快速移動（dòng）電機失電，刀架快速移動指示燈（dēng）滅。照明的（de）仿真（zhēn）：操作ＳＡ 至開，Ｘ４常開觸點閉合（hé），Ｙ３接通，通過仿真觀察照明燈亮；操 作 ＳＡ 至關（guān），Ｘ４斷開，Ｙ３失（shī）電斷開，通過仿真觀察照明燈滅。保護環（huán）節的仿真：在仿真軟件上（shàng）將 ＦＲ１與（yǔ） ＦＲ２的動作（zuò）觸頭（tóu）模擬為按鈕或開關，操 作 後 觀 察 Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２線圈是否能夠斷開，以及相應的電動機與指示燈是否（fǒu）失電。

    （３）安裝調試，連接好外部（bù）接線，通電試車，逐個檢（jiǎn）測各部位功能是否按原機床控製要求運行，即主運動（dòng）、進給運動、輔助運動、照明顯示以及保護環節是否可按要求運（yùn）行。接（jiē）線時要做注意 ＰＬＣ 的電源連（lián）接，以（yǐ）及（jí）輸入和輸出公共端的連接。

    本文著重闡述了（le）利用三菱 ＰＬＣ對 ＣＡ６１５０型車床（chuáng）進行改造的目的、過程以及結果。基本達（dá）到了本次的改造目的，提高了（le）車床的整（zhěng）體性能（néng），一定程度上提高了車床的使用壽命，節約維修成本，提高效率，並（bìng）為未來的升級改造（zào）提供了可行空間（jiān）。

    隨著自動化的逐漸發展，用（yòng） ＰＬＣ對（duì）車床進行合理的改造不僅可明顯改（gǎi）善一些（xiē）傳統車床電氣線路（lù）的弊端，而且可以在此基礎上進行進一步的升級改（gǎi）造，比如電動機的正反轉，電機的調速均可進行電氣控製。以此類推 大多機（jī）床（chuáng）電氣線路都可進（jìn）行 ＰＬＣ改造，在進行 ＰＬＣ改造的同時也可（kě）加入觸摸屏、變 頻 器，更加簡化繼電（diàn）器線路，簡化機床操作，提高工作效率，並（bìng）且使其在（zài）以後的升級改造（zào）中相（xiàng）對減少人工和機械成本。

    隨著技術的發展，ＰＬＣ 的應用（yòng）也越來越廣泛，進行ＰＬＣ改造後的車床，因（yīn）為減少了硬件電路的接線，所以克服（fú）了（le）硬件電路接（jiē）線帶來的電路老化、不易維修等（děng）缺點，在安裝使用上也更加快速便捷，其工作的可靠性也（yě）大大提高，並且（qiě）便於整（zhěng）個機床電（diàn）氣係統的監控、維修、升級和改造。因此，利用 ＰＬＣ改造機床的（de）電氣係統是一種切實可行的改造辦法。