X62W 萬能銑（xǐ）床的 PLC 控製
2016-1-6 來源：廣西玉林高級技工（gōng）學校 作者：馮春（chūn）楠
摘（zhāi）要：繼電接觸器控製電路雖然應用很廣（guǎng），但存在觸點使用壽（shòu）命短、體積（jī）大、接線繁雜等缺點，特別是因為它采用固定接線方式，一旦控製要求有所變動，就需重新設計安裝（zhuāng），通用性和靈活性較差。采用 PLC（可編程控製器）控製可克服以上缺點（diǎn），特（tè）別是在複雜的控製，以及控製要求（qiú）有所變（biàn）動的控製中，其通用性和靈活性就（jiù）較為優越。
關鍵詞：可編程控製器；線路控製（zhì）；萬能銑床
0 引言
PLC 是一種數（shù）字運（yùn）算操作的電子係統，專（zhuān）為在工業環境下應用（yòng）而設計。它采（cǎi）用可編程的存儲器，用來在其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控製、定時、計數和算術（shù）運算等操作指令，並（bìng）通過數字式或模擬（nǐ）式的輸入（rù）和輸出，控（kòng）製（zhì）各種類型的機械或生產過程。用 PLC 實現電路的控製，主要包括對電路的控製要求進行（háng）分析、確定輸入（rù）/輸出點數及其地址分（fèn）配、進行主電路及 PLC 接線、進行程序設計、對程序進行仿真調試和帶負荷調試運行這（zhè）幾個步聚。
2 要求
該銑床共用 3 台異（yì）步電機拖動，它們分別（bié）是主軸電動機D-Z、進給電動機 D-G 和冷（lěng）卻泵電動機 D-L。
2．1 主要特點
（1） 銑（xǐ）削加工有順銑和逆銑（xǐ）兩種加工方式， 所以要求主軸電動機（jī）能正反轉（zhuǎn）。 對主軸電（diàn）動機 D-Z 的控製是通過換相 5H與接觸器 C-Z； C-D 進行正反轉和反接製（zhì）動及衝動控製， 並通過（guò）機械機構進行變速。
（2） 銑床的工作台（tái）要求有前後、左右、上下 6 個方向的進給運動、快速移動和限（xiàn）位控製，並能過機械機構使工作台（tái）能上下、左（zuǒ）右、前後方（fāng）向的改變，對 D-G 要正反轉控製；以T-K 工作台快速牽引電磁閥實現工作（zuò）台快慢移動。
（3） D-L 隻（zhī）要求能進行正轉控製。
2.2 電氣控製要求與聯鎖措施
（1） 為（wéi）防止刀具和銑床的損壞，要求隻有主軸旋轉後（hòu）才允許有進給運動和進給方向的快速移動。
（2） 6 個（gè）方向的進給運動中同時隻能有（yǒu）一種方向運動，該銑床采用了機械（xiè）操（cāo）縱插槽和位（wèi）置形狀相配合的方（fāng）式來（lái）實現 6個方向的聯鎖及接觸器聯鎖。
（3） 主（zhǔ）軸運動和進給運（yùn）動采用（yòng）變（biàn）速盤來進（jìn）行速度選擇，為保證變速齒輪進入良好齧合狀態，兩種運（yùn）動都要求變速後作瞬時點動。
（4） 當主軸電動機或冷卻電動機過載時（shí），進行運動必須立即停止，以免損壞刀具和銑床。
（5） 要求有冷卻係統、照明設備及各種保護措施。
（6） 停止、快進和啟動要求實現兩地控（kòng）製。
3 確定輸入/輸出（I/O）點（diǎn）數及其地址分配
3．1 確（què）定輸入點數及其地址分配
確定輸入點數及（jí）其地址分配即為確定輸入信號（hào）的個數及（jí）其對應的輸入繼電器的地址分配（pèi）。根據上述對銑床的控製求及分析，PLC 控製係統的輸入包括：停止、過載保護、圓工作台轉換開關、自動與機動（dòng）轉換開關、快速移動（dòng）、主軸啟動、進給衝動、主軸衝動、冷卻、啟動、照明、測（cè）速繼電器、工作台自動工作中快速與送進（jìn）的（de）轉換開關、右移開關、 前下移開（kāi）關、後上移（yí）開關，共計 18 個開關量輸入信號， 即 18 個相對應（yīng）地址輸入（rù）繼電器（qì），其地址分配如（rú）表 1 所示。
3．2 確（què）定輸出點數（shù）及其地址分配
確（què）定輸出點數及（jí）其地址分配即為（wéi）確定輸出信號的個數及其對應的輸出繼電器的地址分配。PLC 控（kòng）製係統的輸出包括：主（zhǔ）軸電動機接觸器、主軸電動機製動（dòng）接觸器、工作台正轉接觸器、工（gōng）作台反轉接觸器、工（gōng）作台快速進給接觸器、冷卻泵、照明接觸器（qì），共計 7 個（gè）輸出執行信號，即 7 個相對應地址輸出繼電器，其地址分配如表 2 所示（shì）。
4 主電路及 PLC 接線
進行主電路（lù）及 PLC 接線就是進行硬件上（shàng）的線路連接（jiē）。進行（háng）PLC 接線就是根據（jù）控製要求對PLC 的輸入、輸出端及電源進行線（xiàn）路上的連接，接（jiē）線圖如圖 1 所示。
連接時要注意元件安裝要符合安裝工藝要求，線路布局合理，避免交錯，導線（xiàn）與接線（xiàn）柱的連接要注意安全可靠，符合布線及導線連接工藝標準。
5 程序設（shè）計
進行程序設計可通（tōng）過三菱 PLC 編程軟件 “GX Developer”進行。在 PLC 中常用的編程方法有梯（tī）形圖法和指令表法兩種。應（yīng）用梯形圖進行編程時，隻要按梯形圖邏（luó）輯行順序輸入到（dào）計（jì）算機中去，計算機（jī）就可自（zì）動將梯形圖轉換成指令表及（jí） PLC 能（néng）接受（shòu）的機器（qì）語言（yán），存入並執行。
指令（lìng）表類似於計算機匯編語言的形式，用指令的助記（jì）符來進行編程。所以，采用指令表（biǎo）法進（jìn）行編程時首先要根據電路控製要求通過編程軟件 GX Developer 編寫出由多個指（zhǐ）令語句組成的相對（duì）應電路（lù）控製功能的程序列表。根據控製要求，X62W 萬能銑床的 PLC 控製的程序列表如表 3 所示。
6 軟件仿真調試
程序編寫好後，先轉換成梯形圖，然後（hòu）利用 PLC 編程軟（ruǎn）件（jiàn） “GX Developer” 中的軟元件測試功能分別對 X62W 萬能銑床各動作控製要求進行仿真測試。在仿真測試（shì）中執行各動作要求時各軟元件能按預定目標（biāo）進行（háng）動（dòng）作，說明程序編寫成功（gōng），可進行下一個步聚的（de）操作；如果執（zhí）行（háng）各動作指令（lìng）時各軟元件不能（néng）按預定目標進行動作，無法實現預（yù）定目標動作（zuò），說明編寫好的程序存在一定的（de）問題，必須重新修改程序，再進行仿真測試，測試（shì）成功後才能進行下一步的操作。
7 帶負（fù）荷調試運行
PLC 程序進行仿真調試沒問題（tí）後，要把程序從電腦寫入到 PLC 中，才能進行（háng）帶負荷調試。帶負荷調試（shì）也就是（shì）對硬件進行（háng）通電調試。通（tōng）電調試前，必須先檢查電路（lù）連接是否正確才（cái）能進行。
調試時，要分別對主軸電（diàn）動機 D-Z、進給電動機 D-G 和冷卻泵電（diàn）動機 D-L 進行調試。如果均能（néng）按預定目標運行，則說明硬件接線（xiàn）正確，調試成功；如出現調試不成功時，必須要根據故障（zhàng）現象對硬件接線相應部分進行反複（fù）檢查，排查出故障原因，然後重新進（jìn）行（háng）接線，直到主軸電動（dòng）機 D-Z、進給電動機 D-G 和冷卻泵電動機 D-L 均能成（chéng）功按預期目標（biāo）運行為止。
8 結語
X62W 萬能銑床的控製電路較（jiào）為複雜，當控製以及控製要求有所變動，采用 PLC 控製，隻需重新編寫程序，再進行調試即可，其通用（yòng）性和靈活性就較高。
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