馬楠 MA Nan

（寧夏水利電力工程學校，銀川 750006）

（Ningxia School of Water Conservancy and Electric Power Engineering，Yinchuan 750006，China）

1 基于PLC的電路控制

CAD/CAM、機器人和PLC被譽為三大工業(yè)生產自動化的支柱，而融合了繼電器控制的傳統(tǒng)技術和計算機信息處理的現(xiàn)代技術兩者優(yōu)勢的PLC則位于三大支柱的前列。作為工業(yè)自動化領域的控制設備，PLC的重要程度和應用范圍可謂是首屈一指。相對于傳統(tǒng)繼電器控制來說，PLC彌補了它們的很多不足之處，在PLC控制中省去了因為數量多而容易造成接觸不實等故障的中間繼電器和時間繼電器，只保留了少量的硬件來保證輸出和輸入，其大部分功能則依靠軟件來完成，由此一來PLC控制的接線數量只是繼電器控制接線數量的1%到10%，這樣便大大減少了接觸點，因此則降低了因接觸不實而造成故障的概率；由于繼電器控制所采用的均為傳統(tǒng)技術，其通常通過較多數量的控制電器來控制系統(tǒng)的電路，而連接電路的過程也非常復雜，其程序主要有人工布線、焊接和組裝，同時控制電路對于工藝的要求也極為嚴格，不能隨意地更改，否則就需要再花費大量的時間和人力進行連接。

對于電路的控制，PLC所依靠的是程序，該程序被存儲在機器中，當我們改變程序后就能夠改變各類控制功能，通常情況不需要更改PLC控制的那些為數不多的外部接線；在實驗室中，用戶就能夠通過模擬實驗來調試PLC控制的程序，此時的輸入信號就是實驗室中的模擬開關，而且PLC上擁有一個發(fā)光二極管，用戶通過它便能夠清楚的了解到PLC的輸出狀態(tài)，先在實驗室中按照用戶需求對PLC控制系統(tǒng)進行相應的模擬調試，然后再到生產現(xiàn)場進行安裝，安裝后再進行一輪的聯(lián)機調試，這樣能夠在最短的時間內安全地完成PLC控制系統(tǒng)的安裝；對于PLC控制來說，其自身的診斷和顯示功能都非常完善，如果在生產過程中PLC發(fā)生故障，或者與PLC相連接的外部輸入裝置以及執(zhí)行環(huán)節(jié)發(fā)生故障而導致生產中斷，那么PLC會通過發(fā)光二極管或者在線編程器將故障信息反饋給用戶，用戶可根據這些信息在最短的時間內將故障原因找出來，當用戶發(fā)現(xiàn)故障來自于PLC自身時，其可以非常便捷地進行維修，即將發(fā)生故障的模塊馬上換掉；對于機械設備而言，PLC的體積小到了足以裝入其中的地步，能夠達到真正的機電一體化控制。同時PLC的抗干擾能力也非常強，即便是十分惡劣的環(huán)境，其也能夠正常運轉。

2 基于PLC的雙頭車床主電路設計

作為一臺雙頭機床，YX-C46所采用的是數控技術，當時通過數控技術對機床進行改造的過程中，我們選擇了兩個數控系統(tǒng)來對刀架進行控制，這樣就能夠控制兩個刀架，而能夠運動的進給軸也增加到了四個，圖1詳細展示了電控系統(tǒng)的構成。電源的生成、控制電路和繼電器、接觸器等所有的執(zhí)行電器組成了強電控制電路。而電磁閥、制動器和各類型的開關以及各種電動機等部分組成了機床電器，機床的所有動作都是通過機床電器的執(zhí)行完成的，用戶也可通過機床電器的各個組成部分來了解機床的實時狀態(tài)的。

圖1 YX－C46電控系統(tǒng)

主電路對于數控機床來說，其作用主要是用來控制電動機，主電路不但能夠開啟和停止電動機，而且還可以夠檢測電動機的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)電動機故障，保證其正常的運行。伺服電動機、輔助機構電動機和電磁閥等部件屬于執(zhí)行電器，其控制要求極為重要，所以在進行主電路設計的過程中需要將其需求放在首位，并且必須對執(zhí)行電器的啟動、方向控制、調速和制動等控制內容進行詳盡和精準的分析與研究。作為一種雙頭車床，與普通的數控機床不一樣，YX-C46所控制的運動刀架數量為兩個，因此對主電路的要求比較高，雙頭機床的主電路總共要包含一臺主軸電機、一臺尾座電機、一臺液壓電機、兩臺刀架電機、兩臺冷卻泵電機等七個電機才能正常運轉，之所以需要配備兩臺冷卻泵電機，其主要原因是雙頭車床中的回轉刀架數量為兩個，如果只有一臺冷卻泵電機，那么冷卻管將不能及時的冷卻，所以為了保證冷卻環(huán)節(jié)的正常運轉，必須配備兩個冷卻泵電機。除此之外，根據對220V、24V和28V等不同副邊電壓的需求，還需要兩副伺服變電器和一副控制變壓器等三副變壓器。通過數控技術對YX-C46主電路圖進行了改造，如圖2所示。其中主軸電機的正向轉動由主繼電器KM2負責控制；尾架電機則由繼電器KM5和KM6負責控制，其中尾架電機的前進由繼電器KM5進行控制，而尾架電機的后退則由繼電器KM6進行控制；液壓管能夠在潤滑油不夠的時候啟動進行相應的補充，而液壓電機則由繼電器KM7負責控制；另外，機床上的刀架1正轉由繼電器KM8來完成，而刀架1的發(fā)轉則由繼電器KM9來完成；負責刀架2正轉的為繼電器KM10，而負責刀架2反轉的是繼電器KM11；繼電器KM12負責控制兩臺冷卻泵電機的運轉。首先轉換開關QS通過相應的轉換過程引入三相交流電源，然后接觸器進行工作，啟動電機運轉，其中電機上配置了熱繼電器，其在電流過載時可以保護電機。

圖2 雙頭車床主電路

3 結束語

機械制造在我國可以說是歷史悠遠，且我國的機械制造業(yè)可謂規(guī)模巨大。但大部分的傳統(tǒng)機械制造廠由于建廠時間較長，其使用的機床變得非常老舊，遠遠不能達到國外先進的設備水平。而現(xiàn)代生產中零件正朝著越來越復雜的趨勢發(fā)展，這些老舊的機床對于現(xiàn)代零件的需求是難以滿足的。所以說，傳統(tǒng)的機械制造設備急需改造，雖然說這是中國機械制造業(yè)遺留的歷史問題，但是為了能夠適應現(xiàn)代化的需求，突破阻礙我國機械制造業(yè)發(fā)展的瓶頸，必須著手進行解決這個擺在眼前的現(xiàn)實問題，其方法就是在老舊設備的基礎上融入現(xiàn)代先進技術，提升設備水平。文章通過可行性方案，利用數控技術控制改造和提升了YXC46-SK中間驅動雙頭車床，設計了以PLC控制為基礎的雙頭車床主電路，其目的是對改造設備的方法進行有力的探索，進而將其廣泛的推廣開來。

[1]黃小蘭.基于PLC的旋轉型灌裝機控制系統(tǒng)研究[D].武漢理工大學,2012.

[2]陳佳龍.基于PLC的八層電梯模型控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].內蒙古大學,2012.

[3]閆怡璇.基于PLC的模擬控制系統(tǒng)的研究與應用設計[D].西華大學,2012.