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基于PLC的CA6140车床控制线路改造升级

来源：艾特贸易2018-01-31

简介如图 7-18 所示为国内某机床厂生产的 CA6140 普通车床的外观及电气控制线路图，不难看出该机床控制线路所用电器元件较多，线路较为复杂，故障隐患点也随之增多。为了提高机床电路

如图7-18所示为国内某机床厂生产的CA6140普通车床的外观及电气控制线路图，不难看出该机床控制线路所用电器元件较多，线路较为复杂，故障隐患点也随之增多。为了提高机床电路的稳定度及简化控制电路来减少故障隐患，现艾特贸易小编对以下电路进行基于PLC的技术改造升级。

CA6140普通车床电气控制线路图

图7-18 CA6140普通车床电气控制线路图

(a)机床外观；(b)电气控制线路图

一、CA6140车床电气原理图解读

1．主电路分析

主电路共有三台电动机：M1为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动；M2为冷却泵电动机，．用以输送切屑液；M3为刀架快速移动电动机。

将钥匙开关向右旋转，再扳动断路器QF将三相电源引入。主轴电动机M1由接触器KM1控制，热继电器FR1作过载保护用，熔断器FU作短路保护用，接触器KM1作失压和欠压保护用。冷却泵电动机M2由于功率不大而用中间继电器KA1控制，热继电器FR2作为它的过载保护。刀架快速移动电动机M3也因为功率不大而用中间继电器KA2控制，由于是点动控制，故未设置过载保护。FU1作为冷却泵电动机M2、快速移动电动机M3、控制变压器TC的短路保护。

2．控制电路分析

控制电路的电源由控制变压器TC二次侧输出110V电压提供。在正常工作时，位置开关SQ1的常开触头闭合。打开床头皮带罩后，SQ1断开切断控制电路电源以确保人身安全。钥匙开关SB和位置开关SQ2在正常工作时是断开的，QF线圈不通电以确保断路器QF能顺利合闸。当打开配电盘壁龛门时，SQ2闭合QF线圈即得电，断路器QF自动断开。

(1)主轴电动机M1的控制。

M1起动：

M1停止：

该机床设备中，主轴电动机的正反转不是通过电气手段来实现的，而是采用多片摩擦离合器的机械手段来实现的。

(2)冷却泵电动机M2的控制。由于该电路中主轴电动机M1和冷却泵电动机M2在控制电路中采用了顺序控制，所以只有当主轴电动机M1起动后，即KM常开触点（10区）闭合之后再合上手动旋钮开关SB4才可起动冷却泵电动机M2。当M1停止时M2也随之自动停止。

(3)刀架快速移动电动机M3的控制。刀架快速移动电动机M3的起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组成点动控制电路。刀架移动方向（前、后、左、右）的改变，是由进给操作手柄配合机械装置一起来实现的。若需要快速移动只需按下SB3即可。

(4)照明、信号灯电路分析。控制变压器TC的二次侧分别输出24V和6V的安全电压，作为车床低压照明灯和信号灯的电源。EL作为车床的低压照明灯由开关SA控制；HL作为设备上电指示信号灯。它们分别由FU4和FU3作为短路保护。

二、CA6140型车床的PLC控制方案

采用可编程控制器对1日有机床进行电气改造时一般要求保持原机床的基本操作功能不变。机床原配的按钮、限位开关、变压器、指示灯、热继电器、接触器等电器均可保留再利用。因为以可编程控制器作为主要控制单元，机床原有的按钮、限位开关等主令电器均要接入PLC的输入点为PLC提供输入信号。接人时原则上每个触点占用一个输入点，但是为了节省I/O资源，原电路图中串联或并联的触点可以成组处理，共同占用一个输入点。同一器件联动的触点也可仅选一个接入。接触器及电磁阀的线圈应与PLC的输出端口连接，每个线圈原则上也要占用一个输出点。指示灯按理也要接入输出点，但如果原控制触点在硬件连接上与其他控制功能不冲突，为了节省输出口，不接入也是可以的。热继电器的触点有接入PLC输入点和接入PLC输出点两种处理方案。不接入PLC输入端口时，则可将热继电器的常闭触点和相关接触器的线圈串联之后接入PLC的输出端口（这样可节省I/O点）；若采用接入输入点方案时则需将热继电器的常开触点接入输入点，且编程实现设置热继电器的过载保护功能。另外接触器间的联锁考虑到硬件互锁比软件互锁要可靠，因此推荐采用硬件互锁或在软件互锁的基础上补充硬件互锁。

根据CA6140车床控制电路中的输入器件和执行器件列出用PLC控制CA6140的I/O分配表，如表7-9所示。

表7-9 PLC改造CA6140车床的I/O分配表

PLC改造CA6140车床的I/O分配表