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1、*铣床的控制要求及传统继电控制的问题

　　铣床是一种*率的铣削加工机床，可用来加工各种表面、沟槽和成形面等；装上分度头以后，可以加工直齿轮和螺旋面；装上回转圆形工作台则可以加工凸轮和弧形槽。铣床的应用范围很广，在金属切削机床中铣床的数量仅次于车床。

　　1.1*铣床的控制要求

　　以 X62W 型卧式*铣床为例，其控制要求如下：

　　1）主运动和进给运动之间，没有速度比例协调的要求，所以主轴与工作台各自采用单独的笼型异步电动机拖动。

　　2）主轴电动机是在空载时直接起动，为完成顺铣和逆铣，要求有正反转。可根据铣刀的种类来选择转向，在加工过程中不必变换转向。

　　3）为了减小负载波动对铣刀转速的影响，以保证加工质量，主轴上装有飞轮，其转动惯量较大。为提高工作效率，要求主轴电动机有停车制动控制。一般采用机械抱闸制动。

　　4）工作台的纵向、横向和垂直三个方向的进给运动由一台进给电动机拖动，三个方向的选择由操纵手柄改变传动链来实现，每个方向有正反向运动，要求有正反转。同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三个方向的运动之间应有联锁保护。

　　5）为了缩短调整运动的时间，提高生产率，工作台应有快速移动控制，X62W 型铣床是采用快速电磁铁吸合来改变传动链的传动比而实现的。

　　6） 使用回转工作台时，要求回转工作台旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的运动之间有联锁保护控制 ，即回转工作台旋转时，工作台不能向其他方向移动 。

　　7） 为适应加工的需要，主轴转速与进给速度应有较宽的调节范围。X62W 型铣床是采用机械变速的方法，改变变速箱传动比来实现的。为保证变速时齿轮易于啮合，减小齿轮槽面的冲击，要求变速时有电动机冲动（短时转动控制）。

　　8）根据工艺要求，主轴旋转与工作台进给应有联锁控制，即进给运动要在铣刀旋转之后才能进行，加工结束必须在铣刀停转前停止进给运动。

　　9） 冷却泵由一台电动机拖动 供给铣削时的冷却液。

　　10）为操作方便，应能在两处控制各部件的起动停止。

　　上面的控制要求包含多个基本控制环节，如：正反转控制、顺序控制、两地控制、冲动控制、制动控制和联锁保护环节（包含了多个联锁）。其中有些控制和联锁还要配合机械控制才能实现。

　　1.2 传统继电接触控制的问题

　　对于*铣床如此复杂的控制要求，若采用传统继电接触控制的方法，会碰到这么几个问题：1）设计难度大；2）控制电路接线复杂；3）使用到的元器件多，电路可靠性差；4）初学者不容易理解和掌握。为此，下面介绍采用 PLC 的控制方式来实现上述能铣床电气控制要求，在此基础上还加入了对电路故障的诊断。

　　2、PLC 的选择和硬件电路设计

　　在设计时选择的是日本三菱公司的 FX2N-48MR-001 型可编程控制器。该控制器有 48 个输人输出口，其中输入 24 个，输出 24 个。该控制器的结构为输入输出一体化组件型结构， 安装和调试比较方便，且具有较快的输入响应速度，并可以进行 I／O 口扩展。

　　为实现上述*铣床电气控制及故障诊断要求。需要 PLC 的输人信号包括 6 个按钮、5 个行程开关、5 个选择开关、3 个热继电器输入信号，共计 19 个。而 PLC 的输出控制信号包括 3 个电磁离合器、5个继电器、6 个指示灯，共 14 个，具体的 I／O 分配如表 1 所列。

　　该 PLC 的 I／O 通道分配可根据其控制对象的特点和控制要求，将 I／O 的输入输出口与相应的电气设备相连，从而达到控制和检测的目的。完成 I／O 口地址分配后，即可进行 PLC 硬件设计。

1747-KFC15 1747-SN 1747-ASB 1747-SDN 1747-CP3 1747-PIC 

1756-OB16IS 1756-OB32 

1756-OB8 1756-OB8EI 1756-OB8I 1756-OC8 1756-OH8I   

1756-ON8 1756-OV16E 1756-OV32E 1756-OW16I

1756-IF16 1756-IF6CIS 1756-IF6I 1756-IF8 1756-IF8H 

1756-IR6I 1756-IT6I 1756-IT6I2 1756-OF4 1756-OF6CI 

1756-OF6VI 1756-OF8 1756-OF8H 1756-OG16 1756-CFM     

1756-HSC 1756-HYD02 1756-PLS 1756-M02AE 1756-M02AS 

1756-M03SE 1756-M08SE 1756-M16SE 1756-DMAF 1756-TBCH 

1756-TBE 1756-TBNH 1756-TBS6H 1756-TBSH 1756-CN2 1756-CN2R   

1756-EN2T 1756-ENBT 1756-EWEB 1756-TC15 1756-DH485 

1756-DHRIO 1756-CPR2 1756-PA72 1756-PA75 1756-PB72 

1756-PB75 1756-PBR2 1756-PC75 1756-PH75 1756-BA1 1756-BA2   

1756-BATA 1756-BATM 1756-JMPR 1756-N2 1756-CP3 1756-DPALEN   

1756-STRT4 1756-PA75R 1756-PAR2 1747-L511 1747-M13 1747-M15