組合鏜床的電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)
2018-11-20 來(lái)源：沈陽(yáng)機(jī)床股份公司戰(zhàn)略采購(gòu)部 作者：閻誠(chéng) 田苗
【摘要】所有機(jī)床都離不開(kāi)電來(lái)控制，同時(shí)機(jī)床的動(dòng)力系統(tǒng)也需要電來(lái)支持，組合鏜床也不例外，怎樣滿(mǎn)足組合機(jī)床設(shè)計(jì)要求，怎樣設(shè)計(jì)組合鏜床的電氣控制線(xiàn)路圖，將機(jī)床的電動(dòng)機(jī)、主軸箱、控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，將機(jī)床電氣系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)完成，需要設(shè)計(jì)機(jī)床的控制系統(tǒng)，完成軟件設(shè)計(jì)，一般機(jī)床選取 PLC 進(jìn)行控制，相當(dāng)于組合鏜床的核心。
【關(guān)鍵詞】組合機(jī)床設(shè)計(jì)要求；電氣控制線(xiàn)路圖；軟件設(shè)計(jì)
1、 組合機(jī)床設(shè)計(jì)要求
對(duì)于機(jī)床的一般設(shè)計(jì)要求是滿(mǎn)足客戶(hù)需求的前提下，使機(jī)床控制系統(tǒng)更全面，更方便，對(duì)于組合鏜床的設(shè)計(jì)要求首先從機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)控制線(xiàn)路和液壓動(dòng)力滑臺(tái)控制線(xiàn)路進(jìn)行設(shè)計(jì)，它們兩者的進(jìn)給設(shè)計(jì)上不一樣，對(duì)于組合鏜床來(lái)說(shuō)，機(jī)械滑臺(tái)的控制系統(tǒng)中，動(dòng)力頭的驅(qū)動(dòng)比較靈活，電氣控制系統(tǒng)一般的控制方式分為行程控制、時(shí)間控制、壓力控制，圖 1 就是行程控制方式的典型實(shí)例。
對(duì)于圖 1 的控制方式進(jìn)行分析：SQ1 和 SQ3 是組合機(jī)床一個(gè)動(dòng)力頭的限位開(kāi)關(guān)，SQ1 為原位開(kāi)關(guān)，SQ3 為快進(jìn)開(kāi)關(guān)，同樣 SQ2 和 SQ4 為另一個(gè)的控制開(kāi)關(guān)，SQ2 為原位開(kāi)關(guān)，SQ5 負(fù)責(zé)控制左動(dòng)力頭的工進(jìn)，SQ6 負(fù)責(zé)控制另一個(gè)的工進(jìn)。機(jī)床邏輯控制上：機(jī)床的邏輯控制上一般采用繼電器，但是在一些機(jī)床使用時(shí)候，需要對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行改變，繼電器的更改比較麻煩，需要贏接線(xiàn)，所以可編程控制系統(tǒng)的邏輯控制采用存儲(chǔ)邏輯的方式，只有輸入端和輸出端與外接線(xiàn)，不像繼電器需要大量的串、并聯(lián)，這種邏輯控制在更改時(shí)候只需要進(jìn)行重新編寫(xiě)控制指令，非常方便。
可靠性、維護(hù)性：采用 PLC 系統(tǒng)，PLC 屬于微電子技術(shù)，是通過(guò)半導(dǎo)體電路來(lái)完成的，所以PLC控制系統(tǒng)可靠性非常高，同時(shí)自身系統(tǒng)佩戴自檢和監(jiān)控系統(tǒng)，可以將故障顯示給操作人員。
定時(shí)控制和計(jì)數(shù)控制：在 PLC 控制的機(jī)床中，需要有定時(shí)控制和計(jì)數(shù)控制，可編程控制系統(tǒng)中的定時(shí)控制系統(tǒng)采用的為半導(dǎo)體集成電路定時(shí)器。
2 、電氣控制線(xiàn)路圖
組合鏜床的電氣控制線(xiàn)路圖設(shè)計(jì)主要是通過(guò) PLC 進(jìn)行控制，控制上將主軸電機(jī)、進(jìn)給電機(jī)、照明電路、冷卻電路進(jìn)行合理搭配，交叉控制，電動(dòng)機(jī)控制線(xiàn)路圖如圖 2。
圖 2 中的 M1 和 M2 為主軸電機(jī)，M3 和 M4 為快速電機(jī)和進(jìn)給電機(jī)，KM1 和 KM2 為電動(dòng)機(jī) M1 和 M2 正傳電機(jī)控制線(xiàn)圈，KM3 和 KM4 為快速、進(jìn)給電機(jī)的正轉(zhuǎn)控制線(xiàn)圈。
對(duì)于 PLC 控制的機(jī)床上，具有信號(hào)指示燈，電動(dòng)機(jī)每產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)作都有相應(yīng)的指示燈，組合鏜床的信號(hào)指示燈如圖3。
通過(guò)信號(hào)指示燈的線(xiàn)路圖可以看出主軸電機(jī)的反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)圈為 KM9 和 KM10。
3 、軟件設(shè)計(jì)
對(duì)于組合鏜床的 PLC 軟件設(shè)計(jì)上的一般原則為：
（1）最大限度的滿(mǎn)足控制要求，要發(fā)揮可編程控制系統(tǒng)的功能，設(shè)計(jì)人員要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和操作者進(jìn)行收集資料，盡最大程度的滿(mǎn)足控制要求；
（2）保證系統(tǒng)安全可靠，生產(chǎn)安全為第一位，所以可編程控制系統(tǒng)要能夠長(zhǎng)期的、安全的運(yùn)行，保證操作者的人身安全；
（3）簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，雖然 PLC 控制為自動(dòng)化控制，但是在設(shè)計(jì)上也要降低成本，操作簡(jiǎn)單，操作者一目了然；
（4）適應(yīng)發(fā)展的要求，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)候要考慮今后的需求，可以做到在未來(lái)發(fā)展中進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)以上的綜合分析，在統(tǒng)計(jì)組合鏜床 PLC 輸入元件，執(zhí)行元件以及 I/O 點(diǎn)數(shù)，最終選擇 FX2N—32MR 加擴(kuò)展單元作為本組合機(jī)床的 PLC 控制軟件，設(shè)計(jì)流程圖如圖 4。
要求為左右動(dòng)力頭快進(jìn)、工進(jìn)、快退的工作循環(huán)，同時(shí)還可以單獨(dú)調(diào)整。
4 、結(jié)語(yǔ)
組合鏜床的電氣線(xiàn)路圖主要就是根據(jù)一般機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)，從以往機(jī)床線(xiàn)路圖進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，而對(duì)于 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就不同了，在現(xiàn)代機(jī)床領(lǐng)域，PLC控制系統(tǒng)很多種，世界先進(jìn)水平的軟件公司也很多家，每個(gè)公司的控制系統(tǒng)也不同，各有各的優(yōu)點(diǎn)，但是主要方向是一致的，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)自己機(jī)床的要求進(jìn)行選取控制軟件，無(wú)論選取怎樣的控制系統(tǒng)，最終都是將組合鏜床的自動(dòng)化程度得到提升，加工能力得到增加。
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