基于PLC的六工位组合机床的控制系统设计

　　主电路主要有五个电机以及PLC模块接口和照明系统等，其中包括油泵电动机M1，用来为五个动力滑台和回转工作台提供液压力；M2-M6分别为五个加工工位动力头的驱动电机；M7为冷却泵电机，控制加工冷却液的启闭。每个电机支路上安装有热继电器，对电机起到过载保护作用；在主电路中设有熔断器FUl2起短路保护作用；在主电路和照明支路间装有变压器。通过降压为照明灯提供安全的36伏电压；PLC由外部提供110伏电压进行工作。

图2 机床控制电路图

3 可编程控制器选型及端口设计

　　PLC主要完成回转工作台的抬起、回转、落下和复位，五个工作滑台的快进、工进和快退以及冷却泵电机的控制。运动部件到达一定的位置时，触发相应的行程开关SQ，系统捕捉到相应的信息反馈给PLC控制系统，PLC内部的中央处理单元运行事先输入的程序，得出一定的结果，从输出端口发出相应的控制命令，控制电机作出相应的动作，从而实现自动和半自动控制。当回转工作台触发SQ1时，系统发出抬起命令，回转工作台抬起；触发SQ2时，回转工作台回转；触发SQl8时，回转工作台下落；触发SQl9时，引起各加工工位的快进、工进和快退反应。加工动力头电机的控制同样是通过触发相应的行程开关，提供反馈信息给PLC。再由PLC处理后发出相应的控制命令来实现的，具体各工位相应的控制电磁阀和行程开关见表1。

　　根据设计需要系统具有36个输人接口，34个输出接口，可以选择三菱FX2N系列PLC，选型时需留有一定的端口余量，具有64个接口的N2N-60MR基本单元和32个接口的FN2N-32ER扩展单元的组合，可以满足设计需求。输入端连接液位及液压信号、控制回转台、钻、扩、铰等滑台动作的各位置信号和各设备动作的返回信号(接触器的辅助常开触点)；输出端连接控制各台电动机动作的接触器线圈和控制液压系统工作的各电磁阀线圈。为了便于生产加工和维修、调整，设置了工作方式选择开关SA。当开关置于“自动”位时，工件从装入夹具定位夹紧开始加工到加工完毕，工作台返回装卸工位夹具松开，全部自动进行；置于“手动”位时，通过按钮SA1-SA5、SB8(SB9)、SA6、分别对打中心孔动力头、钻孔动力头、倒角动力头、扩孔动力头、铰孔动力头、冷却泵等电动机和油泵电机进行点动控制；限位开关SQ1-SQ20用于检测回转工作台、各动力头滑台的位置状态，并对系统实施控制。当动力头工作到中途因停电或自动控制系统发生故障时，可点动复位。