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基于ＰＬＣ对车床ＣＡ６１４０的电气控制线路改造方法的探讨

2016-12-19 来源：新疆阿克苏地区高级技工学校作者：迪力拜尔·胡达拜地

摘要：车床是一种应用极为广泛的金属切削车床，目前采用传统的继电器控制的普通车床在中小型企业仍大量使用，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断及割槽等，它采用继电器接触器电路来实现电气控制系统。但由于大量的使用了继电器与接触器，再加上继电器系统接线复杂，经常造成接触不良，而且原件老化快，设备故障频繁，不便于维修，故障诊断与排除困难，影响到实际的生产运用。因此当务之急就是对ＣＡ６１４０车床进行技术改造，以提高企业的设备利用率，提高产品的质量和产量。本文结合了ＰＬＣ的性能，在介绍ＣＡ６１４０车床基本结构的基础上，深入分析了该车床的工作原理，论述了三菱ＦＸ－４８ＭＲ在ＣＡ６１４０的控制运用。

关键词：ＣＡ６１４０车床；ＰＬＣ；改造

1.概述１．１　车床ＣＡ６１４０接触器控制和三菱ＦＸ２Ｎ４８－ＭＲ控制分析

目前采用传统的继电器控制的普通车床存在一下问题：

①触点易被电弧烧坏而导致接触不良；

②机械方式实现的触点控制反映速度慢；

③继电器的控制被固定在线路中，功能单一、灵活性差。

可编程控制器（ＰＬＣ）应用于机床电气控制电路，有如下的特点：

①通用性、适应性强；

②完善的故障自诊断能力且维修方便；

③可靠性高及柔性强。

当前，小型ＰＬＣ的价格亦很便宜，因此在普通车床的控制电路改造中发挥了及其重要的作用。１．２　ＣＡ６１４０型车床电气控制线路工作原理分析

（１）ＣＡ６１４０型车床的主电路：电源由钥匙开关ＳＢ控制，低压断路器ＱＦ作为机床的电源总开关，将ＳＢ向右旋转，然后扳动断路器ＱＦ，使其触点闭合将三相电源引入。主电路中共有三台电动机：Ｍ１为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架的进给运动；Ｍ２为冷却泵电动机，用以输送冷却液；Ｍ３为刀架快速移动电动机，用以拖动刀架快速移动。

（２）ＣＡ６１４０型车床的控制电路：通过控制变压器ＴＣ输出１１０Ｖ交流电压供电，由熔断器ＦＵ２作短路保护。在正常工作时，行程开关ＳＱ１的常开触头闭合。当打开床头皮带罩后，ＳＱ１的常开触头断开，切断控制电路电源，使三台电动机都不能得电工作，以确保人身安全。钥匙开关ＳＢ和行程开关ＳＱ２的常闭触点在车床正常工作时是断开的，ＱＦ的线圈不得电，断路器ＱＦ能合闸。当打开配电壁龛门时，ＳＱ２闭合，ＱＦ线圈得电，断路器ＱＦ自动跳闸，切断车床的电源。

１）主轴电动机Ｍ１的控制：主轴电动机Ｍ１的启动和停止，是由启动按钮ＳＢ２和停止按钮ＳＢ１控制接触器ＫＭ线圈的通电和断电来实现的。如果主轴电动机Ｍ１在运行过程中出现过载，热继电器ＫＨ１动作，其常闭触点断开，接触器ＫＭ线圈断电，其主触头分断将Ｍ１电源切除，防止电动机Ｍ１因过载而发热烧毁。２）冷却泵电动机Ｍ２的控制：冷却泵电动机Ｍ２的运行由继电器ＫＡ１控制。ＫＭ的常开辅助触头实现主轴电动机Ｍ１和冷却泵电动机Ｍ２的顺序控制，保证只有主轴电动机Ｍ１启动后冷却泵电动机Ｍ２才能启动运行，提供冷却液。３）刀架快速移动电动机Ｍ３的控制：刀架快速移动电动机Ｍ３的启动是由安装在进给操作手柄顶端的按钮ＳＢ３控制的，它与中间继电器ＫＡ２组成点动控制环节。将操作手柄扳到所需移动的方向，按下ＳＢ３，ＫＡ２得电吸合，电动机Ｍ３启动运转，刀架沿制定的方向快速移动；松开ＳＢ３，电动机Ｍ３停止运行，刀架停止快速移动。

（３）ＣＡ６１４０型车床信号与照明电路：以上图中最右方的信号灯和照明灯区域表示的是ＣＡ６１４０型车床的信号与照明电路。其中，ＨＬ为电源指示灯，ＥＬ为车床的低压照明灯。车床的电源开关ＱＦ闭合以后，电源指示灯ＨＬ就一直保持亮的状态。照明灯ＥＬ由开关ＳＡ控制，ＳＡ闭合照明灯亮，ＳＡ打开则照明灯灭。控制变压器ＴＣ的二次侧输出２４Ｖ和６Ｖ电压，分别作为车床低压照明和信号灯的电源。熔断器ＦＵ４和ＦＵ３用来做短路保护。２．ＰＬＣ程序和外部接线设计２．１　分配Ｉ／Ｏ点。在系统改造过程中，由于主令电器及被控电器元件相对较多。为了方便系统线路装配及控制程序设计，

我们有必要进行Ｉ／Ｏ系统定义。具体分配表如下：