T6216A镗床电气改造

　　摘  要:文章从电气设计和PLC编程两个方面，全面、详细介绍了T6216A镗床电气系统的升级改造过程，同时指出了机床电气改造的一般方向。在整个机床改造的过程中，一方面升级电气的主要部分，另一方面为降低成本尽力保留可继续使用的部分，整个电气改造实现了电气升级与经济型的统一，收到了良好的效果，这也是旧式机床电气改造的一般方向。
　　关键词:T6216A镗床;电气改造;直流调速;集中控制;PLC;语句表程序
　　
　　武汉重型机床厂生产的T6216A镗床因电气系统老化、故障率增多，决定在尽量保持原来机械及液压系统的情况下进行改造，简化控制线路，升级控制及调速系统。
　　为继续使用原直流电动机，主轴及进给部分采用英国欧陆直流调速系统SSD590，它采用可控硅整流及微机数字控制技术，可对电机的运转进行精确的控制及各种保护。其软件采用模块化结构，用户可根据具体应用自由组态，可实现弱磁控制、张力控制、多级同步等功能。并且其内部具有卷径计算，PID等软件模块，可实现无传感器的卷取控制。具有较宽的电源适应范围。可工作在220～500V或110～220V的电源电压下。此外该系统还可选配通讯及网络接口。可以与其他的控制器及上位机进行联网，实现集中控制，其优点可概括为:功能强大、电压范围宽广并且调试方便、性能可靠。
　　主轴部分采用SS590-70A调速系统，要实现的功能如下：
　　电气原理如下所示：
　　进给部分电气原理与主轴部分一致，不过是改用SSD590-35系统，其电气原理为：
　　电气控制部分采用日本欧姆龙CQM1型控制器。CQM1型控制器具有丰富的特殊I/O单元、方便的侧连接及组合、高速的处理功能，并且与C系列PLC兼容。在实际应用中可靠性好，故障率低，特别适合中小型机床使用。
　　在PLC这一部分首先分配PLC的输入输出接口，PLC输入接口部分分配如下：
　　PLC输出部分分配如下：
　　在电气设计部分进行的同时编写了T6216A的控制程序，该机床主要语句表程序如下：

　　LD 00002
　　OR 10109
　　AND 00001
　　AND 00003
　　ANDNOT 10207
　　OUT 10109
　　//泵启停
　　……
　　LD 00013
　　OR 00014
　　LD 00015
　　OR 00100
　　ANDLD
　　OUT 20000
　　//变速变成 
　　……
　　LD 00011
　　OR 20004
　　LD 10010
　　OR 10113
　　ANDLD
　　AND 20001
　　AND 20000
　　AND 00000
　　ANDNOT 20003
　　ANDNOT 20007
　　OUT 20004
　　//正向长车
　　……
　　LD 00012
　　OR 20007
　　LD 00010
　　OR 10113
　　ANDLD
　　AND 20001
　　AND 20000
　　AND 00000
　　ANDNOT 20003
　　ANDNOT 20004
　　OUT 20007
　　//反向长车
　　LD 20004
　　OR 20007
　　OUT 10111
　　//长车
　　LD 20001
　　AND 00006
　　ANDNOT 10111
　　ANDNOT 20003
　　OUT 20005
　　//正点动
　　LD 20004
　　OR 20005
　　ANDNOT 10002
　　OUT 10001
　　//正向
　　……
　　LD 20007
　　OR 20006
　　ANDNOT 10001
　　OUT 10002
　　//反向
　　LD 20005
　　OR 20006
　　OUT 10112
　　//点动
　　LDNOT 00008
　　ANDNOT 00009
　　LDNOT 00008
　　AND 00009
　　ORLD
　　LD 10111
　　AND 10003
　　ORLD
　　ANDNOT 20009
　　OUT 10003
　　//主轴变速阀1
　　……
　　LD 0008
　　AND 0009
　　LD 10111
　　AND 20009
　　ORLD
　　OUT 20009
　　//变速Ⅳ档
　　LD 0004
　　OUT 10104
　　//平旋盘推出
　　LD 10111
　　TIM 002
　　#0400
　　//长车后延时4s进给
　　…… nextpage
　　LD 00114
　　OR 20013
　　LD 20108
　　OR TIM 002
　　ANDLD
　　AND 00113
　　AND 20012
　　AND 00000
　　AND 20105
　　ANDNOT 20101
　　ANDNOT 20102
　　OUT 20013
　　//正向长车
　　……
　　LD 20013
　　OR 20102
　　OUT 10113
　　//长车
　　LD 20012
　　AND 00111
　　ANDNOT 10113
　　ANDNOT 20101
　　AND 20105
　　ANDNOT 00107
　　OUT 20103
　　//正向微动
　　LD 20013
　　OR 20114
　　OR 20103
　　LDNOT 20110
　　AND TIM 005
　　ORNOT 20110
　　ANDLD
　　OUT 10006
　　//正向
　　……
　　LD 20103
　　OR 20104
　　ANDNOT 10100
　　OUT 10114
　　//点动
　　……
　　LDNOT 00108
　　AND 00109
　　ANDNOT 00110
　　OUT 20107
　　//主轴选择
　　……
　　LD 00108
　　AND 00109
　　ANDNOT 00110
　　AND 10109
　　OUT 20109
　　//主轴箱选择
　　……
　　LD 00106
　　ANDNOT 00107
　　LD 10113
　　AND 10009
　　ORLD
　　OUT 10009
　　//YC1
　　……
　　LD 20108
　　ANDNOT 20107
　　ANDNOT 20109
　　ANDNOT 20110
　　AND 10109
　　OUT 10105
　　//YV4
　　……
　　LD 00303
　　OUT 20113
　　//SP信号
　　LD 20110
　　OUT 10108
　　//滑座进给YV7
　　……
　　LD 10109
　　OUT 10200
　　//泵启停信号
　　LD 20004
　　OUT 10201
　　//主轴正转信号
　　……
　　LD 20102
　　OUT 10205
　　//反向进给信号
　　LD 00300
　　OUT 10206
　　//液位高信号 
　　……
　　LD 10000
　　ANDNOT 10110
　　LDNOT 20113
　　AND TIM 07
　　ORLD
　　OUT 10115
　　LD 10109
　　AND 20110
　　TIM 07
　　//故障信号
　　LD 20012
　　AND 00111
　　ANDNOT 10113
　　ANDNOT 20101
　　AND 20105
　　AND 00107
　　OUT 20114
　　//正向快速
　　……
　　LD 20114
　　OR 20115
　　ANDNOT 10114
　　OUT 10100
　　//快速信号
　　LD 00307
　　ORNOT 00101
　　ANDNOT 20009
　　OUT 20200
　　//平旋盘退回
　　LDNOT 00000
　　OUT 10015
　　//急停
　　END
　　//结束

　　将程序输入PLC，经反复调试，程序通过，机床各项功能正确、响应良好。在整个机床改造的过程中，一方面升级电气的主要部分，如调速部分使用英国欧陆直流调速器，降低了故障率，提高了控制精度，也形成良好的人机界面，使得以后的维修维护变得简单;控制部分采用CQM1控制器大大简化了控制部分的电气电路、减少了继电器的使用，减少了故障点。另一方面为降低成本尽力保留可继续使用的部分，如直流电机、相关液压控制部分。整个电气改造实现了电气升级与经济型的统一，收到了良好的效果，这也是旧式机床电气改造的一般方向。