深孔加工機(jī)床可以自動(dòng)完成工件的鉆孔加工，該機(jī)床自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高。為進(jìn)一步提高T2130機(jī)床的加工精度和操作性，設(shè)計(jì)了一套以PLC為控制器的深孔機(jī)床系統(tǒng)，該機(jī)床的控制部分選用了臺(tái)達(dá)DVP64EH00R2／T2型PLC，完全可以滿足控制要求，從而在保證工藝控制要求的基礎(chǔ)上，大大提高了其生產(chǎn)效率。

1 機(jī)床工作原理及電氣控制要求

　　1.1 T2130的布局及控制要求

　　T2130(臥式深孔鉆鏜床)主要是加工直徑較大的孔形零件。

　　機(jī)床的控制要求主要有心：

　　a.主軸旋轉(zhuǎn)需要較大的轉(zhuǎn)速和調(diào)速范圍，簡(jiǎn)化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用三相異步電動(dòng)機(jī)，因主軸電機(jī)要實(shí)現(xiàn)調(diào)速，故此處還要使用變頻器，同時(shí)應(yīng)有制動(dòng)停車環(huán)節(jié)；

　　b.由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都有正反不同方向的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此調(diào)速電機(jī)要正、反轉(zhuǎn)，其進(jìn)給量的控制由伺服驅(qū)動(dòng)器控制，為滿足調(diào)整工作的需要，調(diào)速電機(jī)需設(shè)置手動(dòng)與機(jī)動(dòng)的切換；

　　c.刀桿電機(jī)主要用來控制刀桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而選用一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，由于電動(dòng)機(jī)的功率較大，因此需要以三角形一星形降壓?jiǎn)?dòng)；

　　d.加工完成以后，調(diào)速電機(jī)控制工作臺(tái)快速移動(dòng)，由于快移電機(jī)所需功率不是很大，因此選用一臺(tái)小功率的三相異步電動(dòng)機(jī)；

　　e.液壓工作站不僅需要提供夾頂緊所需的高壓油，還需要為冷卻和排屑提供液壓油，所以要對(duì)液壓油的壓力和流量進(jìn)行控制，此處選用4臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，通過控制開啟電動(dòng)機(jī)的數(shù)目達(dá)到對(duì)所要求控制量的控制；

　　f.由于運(yùn)動(dòng)部件多，應(yīng)設(shè)有必要的連鎖和保護(hù)環(huán)節(jié)。

　　1.2 機(jī)床電氣改造軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

　　軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求是在其原機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)上完成新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試的，主要內(nèi)容是根據(jù)硬件控制系統(tǒng)編制PLC軟件。

2 可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　經(jīng)過對(duì)深孔加工機(jī)床所有運(yùn)動(dòng)和輔助功能的分析，共需29個(gè)輸人點(diǎn)，20個(gè)輸出點(diǎn)。為此，選臺(tái)達(dá)基本單元型號(hào)為DVP64EH00R2／T2叫的PLC，基本單元輸入、輸出點(diǎn)數(shù)各32點(diǎn)，總點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)，即滿足機(jī)床各種控制功能的需要。

3 動(dòng)力頭工作臺(tái)控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)

　　動(dòng)力頭工作臺(tái)控制系統(tǒng)的目的在于控制鉆桿電機(jī)的啟動(dòng)和停止，這里采用星形一三角形降壓?jiǎn)?dòng)鉆桿電機(jī)。同時(shí)，還要控制鉆桿工作臺(tái)的快速移動(dòng)。

　　根據(jù)深孔加工機(jī)床電氣控制系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)出鉆桿部分PLC外部接線。

　　啟動(dòng)按鈕SB24(鉆桿啟動(dòng))閉合以后，M22為ON，其常開觸點(diǎn)接通；而此時(shí)停止按鈕SB26(鉆桿停止)未動(dòng)，M23仍舊為OFF，其常閉觸點(diǎn)閉合，所以M34和Y15(鉆桿啟動(dòng))的線圈通電。此時(shí)Y15(鉆桿啟動(dòng))接口的KM的主觸點(diǎn)控制的是三相異步電動(dòng)機(jī)，那么電動(dòng)機(jī)就會(huì)運(yùn)行(此處運(yùn)行的電路是啟保停電路)。根據(jù)三相籠式異步電動(dòng)機(jī)星形一三角形啟動(dòng)控制的PLC外部接線圖。主電路中，交流接觸器KM3、KM5控制電動(dòng)機(jī)星形接法啟動(dòng)(驅(qū)動(dòng)Y17的線圈)，KM3、KM4控制電動(dòng)機(jī)的三角形接法正常啟動(dòng)運(yùn)行(驅(qū)動(dòng)Y16的線圈)。為了避免KM4、KM5同時(shí)動(dòng)作，在程序設(shè)計(jì)中使用常閉觸點(diǎn)進(jìn)行了互鎖。

4 結(jié)束語

　　用PLC改造深孔鉆鏜床的設(shè)計(jì)中，為了提高改造后機(jī)床的可靠性，硬件方面在PLC輸出端接上中間繼電器，并在中間繼電器上實(shí)現(xiàn)互鎖，以防止機(jī)床操作人員發(fā)出錯(cuò)誤的指令而損傷電氣部分，同時(shí)加上了保護(hù)器等元件對(duì)電路實(shí)行了過載保護(hù)；軟件方面，在設(shè)計(jì)的同時(shí)考慮到機(jī)床的動(dòng)作循環(huán)頻繁，換位沖擊對(duì)外部機(jī)械開關(guān)要求較高，這樣可能會(huì)引起硬件失靈，在主軸電機(jī)、油泵電機(jī)等大功率電機(jī)的星形一三角形啟動(dòng)中硬件上互鎖的同時(shí)還在軟件上設(shè)置了延時(shí)，以保護(hù)電路。可編程控制器在機(jī)械控制應(yīng)用中，充分顯示了其控制技術(shù)的先進(jìn)性和強(qiáng)大功能。由于控制系統(tǒng)的核心采用PLC，因而可以更加方便的根據(jù)工藝要求上的變化而改變應(yīng)用程序。機(jī)床改造后，經(jīng)過半年的使用，運(yùn)行安全、可靠，實(shí)踐證明該設(shè)計(jì)方案合理，在提高機(jī)床自動(dòng)化程度的同時(shí)也大大提高了工作效率。