基于PLC的多功能自動車床設(shè)計

1、引言：

由于可編程控制器(PLC)具有可編程性，通用性、適應(yīng)性強(qiáng)，針對工業(yè)控制設(shè)計，可靠性高，同時有完善的故障自診斷能力且維修方便，因此小型PLC具有很高的性價比，因此在普通車床的控制電路改造設(shè)計中發(fā)揮了極其重要的作用。

2、電氣控制要求：

送料前，電機(jī)需停止，送料到位時，封口向下，封口到位后，送料繼續(xù)直至送料到封口，此時主軸上的夾頭夾緊工具，退料，然后通過變頻器驅(qū)動主電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，接下來按照功能的選擇，進(jìn)刀，工進(jìn)，倒角，最后回原位，完成加工工藝。根據(jù)加工工藝，對電氣控制提出如下要求：

1)主電機(jī)采用三相異步電動機(jī)，通過變頻器控制，要求能夠快速啟停;且由于加工速度快，啟停頻繁，需接400Ω，260W的制動電阻;

2)油泵電機(jī)與主軸電機(jī)都應(yīng)有必要的短路保護(hù)及過載保護(hù);

3)有三種模式可以選擇，分別為手動、單循環(huán)、自動。畢竟將油泵及電機(jī)離合器閉合時，方可啟動單循環(huán)及自動工作;

4)有10種功能，通過撥碼開關(guān)進(jìn)行選擇，在單循環(huán)及自動工作時，改變撥碼開關(guān)改變功能無效，需切換到手動功能更改才有效;

5)需有急停按鈕，防止啟動或運(yùn)行時發(fā)生意外。

3、基于PLC的系統(tǒng)設(shè)計：

3.1、硬件設(shè)計

為實(shí)現(xiàn)上述車床的電氣控制要求，選用臺灣永宏P(guān)LC的FBS系列，型號為FBS-40MAT，I/O點(diǎn)數(shù)為40點(diǎn)，有24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)輸出，其I/O接線圖如圖1所示。

圖1 PLC I/O接線圖

PLC輸入、輸入I/O分配表如表1、表2所示。

表1輸入信號地址分配表

表2輸出信號地址分配表

3.2、軟件設(shè)計

控制思路為：首先，PLC讀取撥碼開關(guān)的狀態(tài)設(shè)定功能，并將每個功能所會用到的動作進(jìn)行分類，主程序框架采用步進(jìn)指令編寫，在每步按照功能的不同，調(diào)用對應(yīng)的子程序，完成加工工藝。

根據(jù)系統(tǒng)技術(shù)要求，按照車床生產(chǎn)工藝編寫程序。并通過現(xiàn)場機(jī)床進(jìn)行調(diào)試，運(yùn)行正常、可靠、安全。有10種功能可供選擇，功能列表如表3所示。

表3雙缸后送料功能列表

當(dāng)撥碼開關(guān)顯示為0時：A缸先割槽，B缸后割槽。

當(dāng)撥碼開關(guān)顯示為1時：A缸線平頭，B缸后割槽。

當(dāng)撥碼開關(guān)顯示為2時：B缸先割槽，A缸后割槽。

當(dāng)撥碼開關(guān)顯示為3時：A缸平頭，B缸不動。

以后動作以此類推。?

功能選擇程序

調(diào)用子程序

4、結(jié)論

基于永宏P(guān)LC所設(shè)計的多功能自動車床，運(yùn)行情況良好，可實(shí)現(xiàn)加工多種工件，加工每一個工件的自動循環(huán)時間僅為4S，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，是一種切實(shí)可行的控制方法。