0 引 言

中車株洲電力機(jī)車有限公司TPX6113臥式鏜床為20世紀(jì)90年代初的老舊機(jī)床，主要用于和諧型電力機(jī)車抱軸箱體的機(jī)械加工。電氣控制系統(tǒng)為繼電器———接觸器控制方式，經(jīng)過10余年的使用，電氣控制系統(tǒng)元件和線路已步入老化期，機(jī)床狀態(tài)極不穩(wěn)定，故障頻發(fā)，維修和維護(hù)工作量大，使用效率很低，嚴(yán)重影響公司生產(chǎn)進(jìn)度。

1 TPX6113臥式鏜床電氣控制要求

（1）主軸電機(jī)提供機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，為星三角降壓啟動(dòng)控制方式。由接觸器KM3及KM4實(shí)現(xiàn)定子繞組星型接法和三角形接法的轉(zhuǎn)換。

（2）主軸電機(jī)可實(shí)現(xiàn)正/反轉(zhuǎn)長動(dòng)運(yùn)行、正/反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行及制動(dòng)控制，由接觸器KM1及KM2實(shí)現(xiàn)正/反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換。點(diǎn)動(dòng)時(shí)，定子繞組為星型接法直接啟動(dòng)；長動(dòng)時(shí)，由電路控制先星形啟動(dòng)，延時(shí)后再自動(dòng)轉(zhuǎn)換到三角形運(yùn)行，以減少啟動(dòng)電流。

（3）變速時(shí)主軸電機(jī)能間歇性緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，易于齒輪嚙合。

（4）快速進(jìn)給、后立柱移動(dòng)分別由單獨(dú)電機(jī)控制。

2 改 造 方 案鑒于機(jī)床現(xiàn)狀，結(jié)合*可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則，做出如下改造方案。

（1） 拆除原有電氣控制系統(tǒng)和線路，制作全新的電氣控制柜。采用PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）控制取代原系統(tǒng)繼電器。改造后的電氣控制系統(tǒng)電路元器件，如按鈕、接觸器、行程開關(guān)、熱繼電器作用與原系統(tǒng)相同。

（2）保持原鏜床的工藝加工方法不變，因此改造后的電氣控制系統(tǒng)操作方法，如主軸正/反轉(zhuǎn)長動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)、制動(dòng)、變速?zèng)_動(dòng)和各運(yùn)動(dòng)部分進(jìn)給、快速與原系統(tǒng)操作方法一致。

3 硬件電路的設(shè)計(jì)與改造

3.1 主電路的設(shè)計(jì)

改造后的鏜床控制系統(tǒng)各電機(jī)運(yùn)行控制方式與原控制系統(tǒng)相同。主軸電機(jī)原有制動(dòng)方式為反接制動(dòng)，能耗高、機(jī)械沖擊大，所以改為電子制動(dòng)（圖1）。

3.2 PLC的選擇及I/O分配

根據(jù)TPX6113臥式鏜床電氣控制系統(tǒng)的I/O信號(hào)的數(shù)量及作用，在保證控制可靠性的前提下更為經(jīng)濟(jì)，選用三菱主 機(jī)64點(diǎn) ，擴(kuò)展 模 塊32點(diǎn)。根據(jù)改造要求，系 統(tǒng) 共 需 輸 入信 號(hào)37個(gè) ，輸出 信 號(hào)33個(gè)。具 體 地 址 分 配情況如表1、表2所示。