基于PLC技术的铣床电气控制系统改造 (2010年)

在本文中，作者介绍了利用三菱FX2N系列PLC（可编程逻辑控制器）对X62W型铣床进行电气控制系统的改造。X62W型铣床是一种通用的多用途铣床，该铣床的原有电气控制系统基于继电器-接触器控制方式，存在电路复杂、故障率高、维护不便等问题。为了解决这些问题并提高铣床的可靠性与加工效率，改造项目确定了采用PLC技术进行升级。 改造项目基于以下原则进行：保持铣床的加工工艺方法不变，保留经过长期验证的主电路原有元件，并且操作方法不变，但用PLC技术改造原有的继电器控制系统。PLC改造后，各电气元件与PLC的输入输出端口直接相连，由逻辑程序确定各线圈的状态，实现了从复杂的硬接线到软逻辑控制的转变。 在PLC的选择方面，由于X62W型铣床对主轴和进给电机的要求包括正反转、高均匀性和较宽的调速范围，因此选用了三菱FX2N系列PLC，具体型号为FX2N-48MR，该型号具有16个输入点和7个输出点。 在输入输出地址分配方面，为各个输入输出信号分配了具体的地址，例如两地启动按钮、两地快进按钮、两地停止按钮等，还包括主轴和进给变速冲动开关、行程开关以及主轴电机、进给电机、冷却泵电机的控制等。 在铣床的电气控制要求方面，改造项目要求实现工作台在六个方向上的单独进给运动，进给电动机能够正反转以完成快速运动。此外，工作台运动要求有连锁以防止同时进行多种运动，冷却泵电动机只要求单方向转动。同时，为了操作方便，要求能在两个地方控制各部件的启动和停止。 控制梯形图程序的设计是整个改造过程的关键。通过GX软件进行程序调试运行，并达到了预期的效果，满足了使用要求。PLC的梯形图程序包含逻辑控制、定时、计数等多种功能，能够针对铣床的复杂动作进行精确控制。 通过这次改造，铣床的电气控制系统不仅简化了线路，降低了故障率，而且提高了系统的可靠性、稳定性和控制的灵活性。PLC技术的应用，为机床控制系统的发展提供了新的方向，它以其高可靠性、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、功能强大等特点，在工业自动化领域得到了广泛应用。 利用PLC技术对X62W型铣床进行电气控制系统的改造，实现了对机床运动的精确控制，提高了生产效率和产品质量，降低了操作人员的劳动强度，是现代机械加工行业提高生产效率和设备自动化水平的重要手段。