基于永宏PLC的多功能自動車床設計

1引言：
     由于可編程控制器(PLC)具有可編程性，通用性、適應性強，針對工業(yè)控制設計，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，然后通過變頻器驅動主電機高速旋轉，接下來按照功能的選擇，進刀，工進，倒角，最后回原位，完成加工工藝。
根據加工工藝，對電氣控制提出如下要求：
1) 主電機采用三相異步電動機，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) 油泵電機與主軸電機都應有必要的短路保護及過載保護；
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，通過撥碼開關進行選擇，在單循環(huán)及自動工作時，改變撥碼開關改變功能無效，需切換到手動功能更改才有效；
5) 需有急停按鈕，防止啟動或運行時發(fā)生意外。

3基于PLC的系統(tǒng)設計：
3.1硬件設計
       為實現(xiàn)上述車床的電氣控制要求，選用臺灣永宏PLC的FBS系列，型號為FBS-40MAT，I/O點數(shù)為40點，有24點輸入，16點輸出，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 軟件設計
控制思路為：首先，PLC讀取撥碼開關的狀態(tài)設定功能，并將每個功能所會用到的動作進行分類，主程序框架采用步進指令編寫，在每步按照功能的不同，調用對應的子程序，完成加工工藝。
根據系統(tǒng)技術要求，按照車床生產工藝編寫程序。并通過現(xiàn)場機床進行調試，運行正常、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

當撥碼開關顯示為0時：A缸先割槽，B缸后割槽。
當撥碼開關顯示為1時：A缸線平頭，B缸后割槽。
當撥碼開關顯示為2時：B缸先割槽，A缸后割槽。
當撥碼開關顯示為3時：A缸平頭，B缸不動。
以后動作以此類推。
? 功能選擇程序

? 調用子程序

5 結論
基于永宏PLC所設計的多功能自動車床，運行情況良好，可實現(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，提高了生產效率和產品質量，是一種切實可行的控制方法。

參考文獻
1. 劉金琪. 機床電氣自動控制(第2版) [M ]. 哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社, 1999.
2. 永宏可編程控制器FBS系列PLC使用手冊I