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采用可编程控制器(PLC)对T7040 金刚镗床的电气系统进行技术改造，设计了机床主电路图、PLC 的I/O 接线图，并根据产品加工工艺，绘制了梯形图程序。改造后的T7040 金刚镗床在实际生产中运行平稳，生产效率大大提高

　　0 引言

　　可编程控制器(PLC)具有通用性强、使用方便、可靠性高、编程简单等优点，是我国机械制造行业的重要装备。利用PLC 对传统继电器控制机床进行技术改造，是节约资金、提高设备自动化程度的一种有效途径。本文介绍了我单位一台T7040 金刚镗床的技术改造， 并根据产品加工过程， 设计了PLC控制程序。

　　1 T7040 镗床的电气控制要求

　　T7040 金刚镗床是用于精密镗孔的镗床， 工作台的进给运动由液压缸拖动， 镗头采用2 台TJ6 静压精密镗头， 液压泵及两镗头主轴均由电机带动，能够以很小的进给量和很高的切削速度进行加工，其控制要求如下。

　　(1)两镗头分别由2 台电机带动，镗床工作台由液压缸拖动， 因此机床电气系统中共有3 台电机。

　　(2)为缩短辅助工作时间，镗头主轴电机应采取有效的制动控制。

　　(3)有电源信号灯、照明灯等辅助电气设备。T7040 镗床的主电路设计如图1 所示。主电路中，M1、M2 为镗头主轴电机， 接整流装置实现能耗制动控制，M3 为液压泵电机，M1、M2、M3 分别用热继电器FR2、FR3、FR4 作过载保护。QS1 为闭合电源切断开关，FR1 为电源过载保护， 熔断器FU1 为电源短路保护， 其余各处使用FU2～FU5 作短路保护。变压器输出220 V 电源接PLC，输出24 V 电源接信号灯和照明灯。

　　2 控制电路设计

　　2.1 产品加工过程

　　我单位T7040 镗床专用于连杆精镗大小孔工序，工艺过程为：①液压缸起动，工作台快进→②镗头1 起动， 工作台工进， 镗削连杆大孔→③镗头1停止，镗头2 起动，工作台继续工进，镗削连杆小孔→④工作台达到终点，结束进给，镗头2 停止→⑤操作者取下工件，按“工作台快退”按钮，工作台快速退回原点，结束一次加工。

　　2.2 PLC 的型号选择，I/O 分配

　　为实现上述加工过程，系统共需开关量输入点19 个，开关量输出点11 个，选择三菱公司的FX2N-48MR(24 点继电器输入/24 点继电器输出)PLC，其I/O 分配情况分别见表1、表2。

　　2.3 控制电路设计

　　PLC 控制系统I/O 接线的设计如图2 所示。

　　3 PLC 程序设计

　　3.1 梯形图设计

T7040 镗床中要控制的元件较多，既有继电器，又有液压电磁阀，各个元件动作需协调一致。在控制系统中，PLC 输入开关量为按钮和行程开关信号，输出为线圈控制信号和信号灯。梯形图设计如图3所示。

　　3.2 梯形图过程分析

　　根据产品工序过程需要，程序设计了手动和自动2 种模式，由SA1 选择器开关切换操作方式。

　　(1)手动模式

　　SB3、SB4 是工作台液压缸电磁换向阀的按钮开关，在Y001、Y003 常闭线圈接通，即M1、M2 电机未起动的情况下。当工作台未达到终点位置，即X016常闭线圈接通时， 按下SB3 按钮，Y006 线圈得电，YV3 工作，工作台快进;当工作台未退回到原点位置，即X002 常闭线圈接通时，按下SB4 按钮，Y007线圈得电，YV2 工作，工作台快退。

　　SB7、SB8 是M1 电机的起动/停止按钮，KM1、KM2 是M1 电机的开关/制动接触器，在PLC 梯形图中，KM1 与KM2 设计为联锁线路。M2 电机的控制线路也一样。

　　(2)自动模式

　　自动加工根据工序过程， 采用步进梯形图指令编写。工作台从原点开始快进，碰到SQ2 行程开关时，Y006、Y007、Y001 得电， 换向阀YV3、调速阀YV010 工作， 工作台以工进速度前进。同时，KM1 接触器工作，M1 电机起动; 工作台碰到SQ3行程开关时，M1 停止，M2 起动，工作台继续工进;当工作台到达终点SQ4 行程开关处，工作台停止，M1、M2 均不工作， 操作者将工件取下后， 按SB4按钮，工作台快速退回原点SQ1 处，等待下一次加工。

　　4 结语

　　利用PLC 对T7040 金刚镗床的电气系统进行技术改造，具有线路简单、维修调试方便等优点。机床改造后，性能明显改善，加工效率大为提高。在生产中，该镗床运行平稳、可靠，效果良好，经济效益显著。

2. 从站组态

之前介绍，两个S7-300站是在两个STEP7项目中进行配置，打开个STEP7项目，插入SIMATIC S7-300站，添加CPU314C-2DP，双击DP接口，分配一个PROFIBUS地址，然后在“Operating Mode”中选择“DP salve”模式。

图 6 选择从站操作模式

进入“Configuration”标签页，新建两行通信接口区，如图 7所示：

图 7 从站通信接口区

注意：上述从站组态的通信接口区要与主站导入从站后配置的通信接口区在顺序、长度和一致性上要保持匹配。