机床动力滑台PLC控制系统设计研究 本文关键词：控制系统，机床，动力，研究，设计
机床动力滑台PLC控制系统设计研究 本文简介：摘要：动力滑台是机床实现进给运动的通用部件之一，本文以FX2N系列PLC为控制核心，完成了动力滑台控制系统的PLC硬件设计和程序设计，实现了动力滑台的点动、单周循环、自动循环和步进控制。空载调试后，验证了该系统稳定性好，可靠性高，控制精准，能够满足不同工况下的生产需求。关键词：动力滑台；PLC；控制
机床动力滑台PLC控制系统设计研究 本文内容：
摘要：动力滑台是机床实现进给运动的通用部件之一，本文以FX2N系列PLC为控制核心，完成了动力滑台控制系统的PLC硬件设计和程序设计，实现了动力滑台的点动、单周循环、自动循环和步进控制。空载调试后，验证了该系统稳定性好，可靠性高，控制精准，能够满足不同工况下的生产需求。
关键词：动力滑台；PLC；控制系统
动力滑台是组合机床上用来实现进给运动的通用部件，一般包括工作台、滑座、传动及控制装置等部分。动力滑台的控制系统是实现组合机床自动化或半自动化的关键环节，传统的滑台控制系统多采用继电器控制，由于其接线复杂、可靠性不高、难于维保等缺点无法满足现代工业自动化的生产需要。与继电器控制系统相比较，目前基于PLC的控制系统设计，则功能强、易于实现、成本低、可靠性高，因此得到了广泛应用。
1滑台工作过程
目前，机床的滑台来回往复运动主要由液压系统来驱动，滑台完成起动→工进→快退的工作过程。滑台的运动速度和移动方向是由SQ1、SQ2、SQ3、SQ4限位开关来控制。动力滑台的动作过程如图1所示。
2PLC控制系统设计
2.1PLC的选型
为了完成机床滑台的控制系统设计，同时保证系统的可靠性和抗干扰能力，对PLC的正确选型就尤为重要。根据动力滑台的工作要求、控制方案及外围设备数量，本文选用三菱FX2N-48MR可编程控制器，其为继电器输出及输入24点，输出24点。
2.2I/O地址分配
根据动力滑台的控制任务要求，进行I/O地址分配如表1所示。
2.3I/O外围接线设计
动力滑台PLC控制系统原理图包括主电路和控制电路。根据I/O地址分配表，将输入信号和输出负载元件接在规定地址的PLC输入和输出端子上。输入回路由PLC内部提供电源，输出回路根据负载额定电压和额定电流需外接供电电源。动力滑台PLC控制系统I/O接线图如图2所示。电源：PLC、KM1、KM2为AC～220V；YV1～YV3（Y2～Y4）为DC-24V。
2.4PLC的程序设计
根据系统的控制要求，将系统的具体工作过程分解成若干个连续的工步。使用步进指令编写顺序控制程序，使控制操作与操作之间的转换能按工作过程的顺序要求自动进行。手动操作、回原点、自动控制程序梯形图如图3、图4、图5所示。
3系统调试
程序编写完成后，载入PLC内，程序将进行自检，没有错误提示的情况下，便可接入继电器线圈、电磁阀线圈进行空载运行调试。
3.1手动（点动）操作
接通SA-1（X10）。按SB4（X20），KM1、YV1（Y0、Y2）闭合，滑台向右工进；按SB5（X21），KM1、YV2（Y0、Y3）闭合，滑台向右减速；按SB6（X22），KM2、YV3（Y1、Y4）闭合，滑台向左快退；按SB7（X23），KM2、YV2（Y1、Y3）闭合，滑台向左减速。
3.2回原点操作
接通SA-2（X11）。回原点启动—按SB1（X15），KM2、YV3（Y1、Y4）闭合，压合SQ4（X4），滑台回原点完成。
3.3单工步运行操作
回原点操作完成后，接通SA-3（X12）。压合SQ4（X4），每按SB2（X16）启动一次，动力滑台完成一个工步动作，通过接通SB2按钮，依次实现向右工进→向右减速→左移快退→向左减速→滑台停止工作。
3.4单周期循环运行
回原点操作完成后，接通SA-4（X13）。压合SQ4（X4），按SB2（X16）启动，动力滑台自动完成向右工进→向右减速→左移快退→向左减速→滑台停止工作的单周期循环1次运行。
3.5自动循环运行
回原点操作完成后，接通SA-5（X14）。压合SQ4（X4），按SB2（X16）启动，机床滑台按照各个工序动作自动顺序执行，完成1个周期循环后，仍然保持自动循环运行状态，直到断开SA-5（X14）自动循环运行开关档/或按下停止按钮SB3（X17），滑台停止工作。任何操作方式下，按下停止按钮SB3（X17），动力滑台立即停止工作。调试过程中，若不符合控制要求，通常只需更改部分程序以满足要求。系统需要在空载情况下进行调试运行，一切正常后，才能带负载工作。
4结论
本文基于三菱FX2NPLC设计了机床动力滑台控制系统，主要完成了系统硬件接线和程序设计，先进行空载测试运行，再进行生产应用，提高了系统可靠性，并且根据加工工艺要求，只需改变PLC程序，即可实现不同的控制功能。设计的系统运行稳定、成本低、便于维护，实现了机床滑台的手动操作和自动控制等多种工作方式，从而满足机床的不同加工需求，提高了系统的实用价值，同时也提高了机床的自动化程度和加工效率。
参考文献：
[1]谭进瑜.基于PLC的液压动力滑台控制系统设计[J].内燃机与配件，2018，268（16）：105-106.
[2]郝屏，张慧俐.基于PLC的动力滑台液压系统设计[J].广东化工，2017（22）：137-138.
[3]乔培平.基于PLC的液压滑台控制系统设计[J].机械工程与自动化，2014（1）：155-156.
作者：陈官 单位：宁夏职业技术学院
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