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“金蓝领”维修电工（高级）技师鉴定论文
车床PLC控制系统设计
摘 要： 介绍三菱公司的PLC在普通车床C650改造中的应用，给出C650车床电气控制的软、硬件设计，本系统既可以用于新型车床的开发也可以用于车床的数控改造。
关键词： PLC；梯形图；车床
随着社会生产力的发展，传统的继电器控制系统已经不能满足当今迅猛发展的社会的现代化生产要求，选择了C650车床为改造对象，进行传统控制系统的改造，以PLC控制系统取代之前的传统控制系统。改由PLC控制后，其控制系统大大的简单化，并且维修方便，易于检查，节省了大量空间，机床的各项性能有了很大的改善，工作效率有了明显提高。 一、C650型卧式车床简介
C650卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直径为1020mm，最大工件长度为30000mm，它主要由床身、主轴变速箱、尾座、进给箱、丝杆、光杆、刀架和溜板箱等组成，如图1。
图1 C650卧式车床结构图
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C650车床由主轴运动和刀具进给运动完成切削加工，车床的主轴、冷却泵、刀架快速移动均由三相异步电动机拖动。车床有三种运动形式：车削加工的主运动是主轴通过卡盘或者鸡心夹头带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率；进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向运动；辅助运动为溜板箱的快速移动，尾座的移动和工件的夹紧与放松。主轴的旋转运动由主电动机，经传动机构实现。机床车削加工时，要求车床主轴能在较大范围内变速。通常根据被加工零件的材料性能、零件尺寸精度要求、车刀材料、冷却条件及加工方式等来选择切削速度，采用机械变速方法。车床纵、横两个方向的进给运动由主轴变速箱的输出轴，经挂轮箱、进给箱、光杆传入溜板箱而获得，其运动方式有手动与机动两种。
二、C650卧式车床改造要求
（1）主轴具有正、反转起停功能和正转点动功能。 （2）主轴具有点动功能，点动时主轴电机为Y形接法。 （3）主轴正转、反转起动时采用Y/△起动。 （4）主轴制动时采用Y接法。 （5）冷却泵电机起停控制功能。
（6）快进电机点动功能并采用按钮控制快进电机点动。 （7）照明电路改为PLC控制，有启停控制功能。 三、PLC控制系统设计
任何一个控制系统的都是由输入部分，逻辑部分和输出部分组成。而本次毕业设计要改造的对象C650卧式车床的传统继电器控制系统，其输入部分由所有行程开关、方式选择开关、控制按钮等组成。输出部分为控制各种负载的所有接
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触器线圈组成。逻辑部分由各种继电器及其触点组成实现逻辑控制。我们设计控制系统以PLC控制系统取代传统继电器控制系统的逻辑控制线路部分，输入部分为车床控制控制系统的控制按钮（SB1-SB9）,速度继电器监测主轴电动机正反转的正反向常开触点（KS1、KS2）,及热继电器常闭触点（FR1、FR2）,输出部分为机床控制系统的接触器线圈（KM1-KM6）,中间继电器线圈（KA），照明灯（HL）。 1、PLC系统设计
（1）确定PLC I/O 口地址表
由系统改造要求可确定I/O地址表，如表3-2所示。
表3-2 I/O地址表
输入 名称 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 功能作用 总停 M1正转启动 M1反转启动 M1点动 M2启动 M2停止 HL照明 I/O口 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 名称 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6 KA 输出 功能作用 控制M1正转运行 控制M1反转运行 控制M1 △形运行 控制M1 Y形运行 控制M2运行 控制M3运行 I/O口 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 电流表A短接中间继Y6 电器 3
SB8 SB9 FR1 FR2 KS1 HL熄灭 M3点动 M1过载保护 M2过载保护 X7 X10 X11 X12 HL 车床照明 Y7 正转制动速度继电X13 器常开触点 KS2 反转制动速度继电X14 器常开触点
（2） PLC选型
本次设计考虑到共有输入13个信号，输出8个信号，又因控制程序不是很大及不需要远程控制与特殊要求，所以选用三菱FX系列的FX2N-32MR-001,由表知输入\\输出总点数为32，输入点数为16，输出点数为16，继电器输出，可以满足本次设计的要求。 （3）PLC的I/O电气接线图
由3.2.1 I/O 口分配表可以知道，输入部分：按钮SB1为整个控制系统的停止开关；按钮SB2、SB3及SB4分别控制主轴电机M1的正反转及点动控制；按钮SB5、SB6分别控制冷却泵电机的M2启动与停止；按钮SB7、SB8分别控制HL的照明于熄灭；按钮SB9控制快进电机的点动；热继电器常闭开关FR1，FR2分别为M1、M2的过载保护；速度继电器KS1、KS2分别辅助主轴电机M1的正反转制动。输出部分：KM1、KM2接触器分别控制主轴电机M1的正
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