基于触摸屏和PLC的万能铣床控制改造设计

　　引 言

　　X62W万能铣床是一种高效率的加工机械，在机械加工和机械修理中得到广泛的应用。万能铣床的操作，是通过手柄同时操作电气与机械，以达到机电紧密配合完成预定的操作，是机械与电气结构联合动作的典型控制，是自动化程度较高的组合机床。但是在电气控制系统中，故障的查找与排除是非常困难的，特别是在继电器接触式控制系统，由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长，给生产与维护带来诸多不便，严重地影响生产。时随着工业自动化的发展，对工业智能化程度的要求越来越高，以及市场经济要求制造业对市场需求做出迅速反应—生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必需具有极高的可靠性与灵活性，这就需要使用智能化程度高的控制系统来取代传统的控制系统，使电气控制系统的工作更加灵活、可靠，更容易维修，更能适应经常变动的工艺条件。基于这些问题，本文提出了利用西门子S7-200和触摸屏对X62W 型卧式万能铣床的继电接触式电控系统进行技术改造的方案。

　　1 X62W万能铣床工作原理及继电器接线图

　　工作原理见图1。电路得到了简化，工作更加可靠，提高了机床工作效率。

　　图1 工作原理图

　　主电路中有三台电动机，M1是主电动机，拖动主轴带动铣刀进行铣削加工;M2是进给电动机，拖动升降台及工作台进给;M3是冷却泵电动机，供应冷却液。三台电动机共用一组熔断器FU1作短路保护。每台电动机均有热继电器FR作过载保护。其中以主电动机的热继电器FU1和冷却泵电机的热继电器FU2作总的保护，它们的常闭触头串在控制电路的总线上，而进给电动机的热继电器FR3只作进给系统的保护，其常闭触头接在进给控制电路中。因为主电动机要求不频繁的正反转，用组合开关SA5控制倒相。进给电动机的正反转频繁，用接触器KM3和KM4进行倒相。冷却泵在主电动机起动后方可开动，另有手动开关SA1控制。主电机采用两组起动按钮SB3和SB4并联，两组停止按钮SB1和SB2串联。接触器KM1是电动机M1的控制接触器，SQ7是位置开关，用作主轴变速的冲动开关。主轴的起动，按下起动按钮SB3或SB4，接触器KM1通电吸合并自锁，主电动机M1起动。当主电动机起动后，KM1的辅助触头接通控制电路的进给控制部分，才可以开动进给电动机。 电机的转速达到一定速度时接通速度继电器，当按下停止按钮SB1或SB2时，接触器KM2得电，主轴电机反转。

　　工作台向右进给，当主轴起动后，工作台控制电源接通。将位置开关SQ1旋转，SQ1-1常开触头闭合，接触器KM3通电吸合，电动机M2正转。当运行到预定位置时，位置开关SQ1复位，电动机M2停止转动。