基于X62W万能铣床应用的改造实践与探究

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【摘 要】机床的PLC改造能够进一步发挥机床和PLC的特点，对于教学和生产实践都有着重要的意义。本文通过深入的研究和多次的实践，找到了机床改造的好方法，同时也将逻辑运算纳入到PLC编程当中，收到了很好的效果。

【关键词】PLC；x62w机床；逻辑运算

前言：PLC控制可以说是逻辑控制，当实践中发现其控制中的逻辑关系不能辨别、无法取舍时，简单的做法是按照电气控制图编程到计算机中，由计算机进行识别，它会使PLC程序冗长；或是通过有经验的技工按照工作的经验提供机床运行的逻辑信息来编写PLC程序，可能导致PLC控制不完善。下面提供给大家一种方法来解决上述问题，供借鉴。

PLC技术在各个领域中应用广泛。任何一种设备只要在原基础上加上PLC控制，就显出更加优越的性能。然而，在机床的PLC改造中会遇到很多实际问题。下面以X62W万能称铣床的PLC改造中遇到的问题及其解决方法提供给大家。

为了便于对X62W万能称铣床的PLC改造的研究和教学，我们事先根据X62W万能称铣床的原理图制作了模拟实验板，实验用的可编程控制器是OMRON CPM1A。

OMRON CPM1A可编程控制器有16个输入口（0.00～0.11；1.00～1.07）和8个输出口（10.00～10.07；11.00～11.07）。实验用PLC的I/O地址表如下：

X62W的冷却泵电机和主轴电机、停机控制电路及其工作台快速移动控制电路（电磁铁）可按常规编写，但其工作台转换及工作台进给操作控制电路有自己独到之处：

1）工作台控制电路的供电受控于主轴电机。因此，与之相关的电路（KM3、KM4、KM5）要受到KM2是否有电的控制，编写这一部分程序时要串接KM2常开触点。

2）工作台控制电路中，SA1-1，SA1-2，SA1-3为一个组合开关，但其状态点只有两个。转由PLC控制时，可用一个SA开关的接通或断开来识别这两种状态。具体来说，取SA常开时SA1-1， SA1-3 断开而SA1-2闭合，此时为圆工作台状态；而SA闭合时SA1-1， SA1-3闭合而SA1-2断开，此时为普通工作台状态。

当SA1处于常开时，圆工作台控制电路的等效电路见图1。编写这部分程序时要串联SA常开触点。

当SA1处于闭合时，普通工作台控制电路等效电路见图2。编写这部分程序时应串联SA常闭触点。

3）分析图二可知，SQ6对电路控制的逻辑关系不清楚，我们需要对SQ6的开、关状态单独进行分析，即采用固定某变量的逻辑状态（取“0”或取“1”）来化简电路的方法。（此时SA处于闭合状态。）

（1）取SQ6常态（开路），画出其等效电路如图3。编程时要串联SQ6常开触点。

（2）取SQ6动态（闭合），画出其等效电路如图4。编程时要串联SQ6常闭触点。

4）针对单一输出（KM）的程序编写与化简方法

（1）当SA1处于常开时，编程如下：（需串入KM2和SA1常开触点）

分析梯形图第一条可得：圆工作台时，SQ6的常开触点不能闭合，因为它会使干路上的常闭的SQ6断开，从而使KM4失电。其实干路上的常闭SQ6动作即可使KM4失电。SQ6的常开触点的控制作用重复且无保护作用，编程时应去除以化简程序。

同样的问题也出现在梯形图第二条中。去除SQ6常开触点后，对电路的进一步分析发现，SQ1～SQ4的常开触点任何一个闭合均会导致干路断开，该电路永远不能工作，即KM5不会得电，这部分电路不需要编程。

综上所述，当SA1处于常开时，编程可简化为：

（2）当SA1闭合时，编程中除串入SA1常闭触点外，还要串入KM2常开触点。编程分SQ6常开和常闭两方面进行。

①取SQ6常开时：

②取SQ6常闭时：

完成整个程序设计：

对X62W万能铣床的PLC改造，让我们体会到这样几个问题：

（1）对于组合开关SA1的处理 在机床改造中常常会遇到组合开关，只要它属于双掷式开关（只有两个掷点），那它只可能有两个工作状态。在PLC编程中可用“0”和“1”来进行区分，因而在可编程控制器的输入端安装一个开关来实现这一控制即可。

（2）对于逻辑关系不清楚的控制电路，可选出造成逻辑关系不明确的那个元件（逻辑变量），固定其工作状态为“接通”或“断开”（“1”或“0”），采取分别讨论的方法进行研究。所编写的程序条中要分别串入“常闭”或“常开”触点加以区分（互锁）。

（3）逻辑运算是简化逻辑关系的一种科学而有效的手段，取梯形图中的常开触点为“变量”，而其常闭触点为“非变量”；元件串联符合“与逻辑”关系，而并联为“或逻辑”关系。这样就可以进行逻辑运算，化简其逻辑关系，从而确定电路中元件的取舍，使PLC编程更加准确，也更为灵活。

通过逻辑运算，化简电路的逻辑关系，让我们更清晰、更准确、更全面地掌握机床的控制功能，它为机床的故障维修提供了正确的检测思路。

【参考文献】

[1]曾祥富，邓朝平，主编.电工技能与实训[M].高等教育出版社，ISBN 7-010843- 07.