深孔加工机床可以自动完成工件的钻孔加工，该机床自动化程度高、生产效率高。为进一步提高T2130机床的加工精度和操作性，设计了一套以PLC为控制器的深孔机床系统，该机床的控制部分选用了台达DVP64EH00R2／T2型PLC，完全可以满足控制要求，从而在保证工艺控制要求的基础上，大大提高了其生产效率。
1 机床工作原理及电气控制要求
1.1 T2130的布局及控制要求
T2130(卧式深孔钻镗床)主要是加工直径较大的孔形零件。
机床的控制要求主要有心：
a.主轴旋转需要较大的转速和调速范围，简化传动机构采用三相异步电动机，因主轴电机要实现调速，故此处还要使用变频器，同时应有制动停车环节；
b.由于进给运动都有正反不同方向的运转，因此调速电机要正、反转，其进给量的控制由伺服驱动器控制，为满足调整工作的需要，调速电机需设置手动与机动的切换；
c.刀杆电机主要用来控制刀杆的旋转运动，从而选用一台三相异步电动机，由于电动机的功率较大，因此需要以三角形一星形降压启动；
d.加工完成以后，调速电机控制工作台快速移动，由于快移电机所需功率不是很大，因此选用一台小功率的三相异步电动机；
e.液压工作站不仅需要提供夹顶紧所需的高压油，还需要为冷却和排屑提供液压油，所以要对液压油的压力和流量进行控制，此处选用4台三相异步电动机，通过控制开启电动机的数目达到对所要求控制量的控制；
f.由于运动部件多，应设有必要的连锁和保护环节。
1.2 机床电气改造软件系统设计要求
软件系统设计要求是在其原机械系统的基础上完成新系统的设计与调试的，主要内容是根据硬件控制系统编制PLC软件。
2 可编程控制器控制系统设计
经过对深孔加工机床所有运动和辅助功能的分析，共需29个输人点，20个输出点。为此，选台达基本单元型号为DVP64EH00R2／T2叫的PLC，基本单元输入、输出点数各32点，总点数为64点，即满足机床各种控制功能的需要。
3 动力头工作台控制系统的程序设计
动力头工作台控制系统的目的在于控制钻杆电机的启动和停止，这里采用星形一三角形降压启动钻杆电机。同时，还要控制钻杆工作台的快速移动。
根据深孔加工机床电气控制系统要求，设计出钻杆部分PLC外部接线。
启动按钮SB24(钻杆启动)闭合以后，M22为ON，其常开触点接通；而此时停止按钮SB26(钻杆停止)未动，M23仍旧为OFF，其常闭触点闭合，所以M34和Y15(钻杆启动)的线圈通电。此时Y15(钻杆启动)接口的KM的主触点控制的是三相异步电动机，那么电动机就会运行(此处运行的电路是启保停电路)。根据三相笼式异步电动机星形一三角形启动控制的PLC外部接线图。主电路中，交流接触器KM3、KM5控制电动机星形接法启动(驱动Y17的线圈)，KM3、KM4控制电动机的三角形接法正常启动运行(驱动Y16的线圈)。为了避免KM4、KM5同时动作，在程序设计中使用常闭触点进行了互锁。
4 结束语
用PLC改造深孔钻镗床的设计中，为了提高改造后机床的可靠性，硬件方面在PLC输出端接上中间继电器，并在中间继电器上实现互锁，以防止机床操作人员发出错误的指令而损伤电气部分，同时加上了保护器等元件对电路实行了过载保护；软件方面，在设计的同时考虑到机床的动作循环频繁，换位冲击对外部机械开关要求较高，这样可能会引起硬件失灵，在主轴电机、油泵电机等大功率电机的星形一三角形启动中硬件上互锁的同时还在软件上设置了延时，以保护电路。可编程控制器在机械控制应用中，充分显示了其控制技术的先进性和强大功能。由于控制系统的核心采用PLC，因而可以更加方便的根据工艺要求上的变化而改变应用程序。机床改造后，经过半年的使用，运行安全、可靠，实践证明该设计方案合理，在提高机床自动化程度的同时也大大提高了工作效率。
(审核编辑: 智汇张瑜)
