□周斐
摘 要： 本文針對雙面鉆孔機床的結構及運動部件進行設備概況調查，
詳細分析了其拖動與控制要求，在對 PLC控制系統與傳統繼
電器控制系統進行性能比較的基礎上，設計並編制梯形圖程序。
可編程控制器（PLC）是在繼電器控制和計算機控制的基礎上開發的產品，逐漸發展成以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通信技術融為壹體的新型工業自動控制裝置。利用PLC代替傳統的繼電器對機床進行控制，可靠性高，維護量小，是機床控制技術的必然發展趨勢。
雙面鉆孔機床的結構及運動
雙面鉆孔組合機床用於在工件兩相對表面上鉆孔。如下圖。機床由動力滑臺提供進給運動，電動機拖動主軸箱的刀具主軸提供切削主運動。兩液壓動力滑臺對面布置，安裝在標準側底座上，刀具電動機固定在滑臺上，中間底座上裝有工件定位夾緊裝置。工作時，工件裝入夾具，按動啟動按鈕SB6，開始工件的定位和夾緊，然後兩面的動力滑臺同時進行快速進給、工作進給和快速退回的加工循環。同時，刀具電動機也啟動工作，冷卻泵在工進過程中提供切削液，加工循環結束後，動力滑臺退回到原位，夾具松開並拔出定位銷，壹次加工的工作循環結束。
機床的拖動及控制要求
機床的動力滑臺和工件的定位夾緊裝置均由液壓系統驅動，定位夾緊裝置的動作由定位銷液壓缸和夾緊液壓缸完成，三位四通電磁換向閥控制液壓缸活塞運動方向的切換。電磁閥線圈YV5-1、YV5-2控制定位銷液壓缸活塞運動方向，YV1-1與YV1-2控制夾緊液壓缸活塞運動方向，YV2-1、YV2-2、YV4-1，為左滑臺油路中電磁換向閥線圈，YV3-1、YV3-2、YV4-2為右機滑臺油路中電磁換向閥線圈，YV2-1、YV4-1得電時左滑臺快進，YV2-1得電時左滑臺工進，YV3-1、YV4-2得電時右滑臺快進，YV3-1得電時右滑臺工進，YV2-2、YV3-2分別控制左右滑臺的快退。
M1為液壓泵的驅動電動機，液壓泵電動機M1首先直接起動，使系統正常供油後，其他電動機的控制電路以及液壓系統的控制電路方可通電工作。
M2為左機的刀具電動機，M3為右機的刀具電動機，刀具電動機在滑臺進給循環開始時即起動，滑臺退回原位後停機。
刀具電動機M2與M3在加工自動循環過程中，由中間繼電器及行程開關控制起停，在調整時，由按鈕SB3、SB4手動控制起停，通過選擇開關SA1與SA2將刀具電動機從工作循環中摘除，以便於運動部分分別調整。
M4為冷卻泵電動機，冷卻泵電動機可由手動控制起停，也可機動控制在滑臺工作進給時，自動起動供液和工作進給結束時停止供液。冷卻泵電動機有兩種工作方式：壹是通過開關SA4手動控制；壹是通過工進工作狀態中間繼電器的觸點機動控制。選擇開關SA3可將冷卻泵電動機從工作循環中摘除。
SB1為總停按鈕，SB2為油泵電機的起動按鈕。選擇開關SA5與SA6可將左機滑臺和右機滑臺從整機循環中摘除，從而實現單機自動循環。左機與右機滑臺的選擇開關SA7與SA8選擇滑臺的工作方式是：選擇手動時，可通過點動按鈕SB8與SB10分別向前點動滑臺；選擇自動工作方式時，可通過復位鈕SB9與SB11分別使滑臺退回原位。
PLC控制系統設計
該機床的控制是典型的順序控制，非常適宜用可編程控制器進行控制，采用可編程控制器構成控制系統，可以減小電氣控制設備體積，使其工作更加可靠，同時其控制要求易於修改，日常工作中維護量小，其優點是顯而易見的。
本系統采用日本松下FP1系列可編程控制器。FP1型PLC屬小型機，但是它有豐富的指令系統，CPU的處理速度為1.6ms/千步，具有結構緊湊、硬件配置全、軟件功能強等特點，而且它的功能甚至能與大型機媲美，性能價格比較高，適合中小控制系統。
整機起動預置條件：SA1~SA3閉合，SA7SA8選自動方式SQ1、SQ5、SQ8、SQ9被壓下，定位夾緊在原位。
結語
PLC控制技術是現代工業控制的熱門話題，其應用已在工業控制領域中占主導地位。尤其值得壹提的是，PLC的應用在機械行業十分重要，可以說PLC是實現機電液壹體化的重要工具，也是機械工業進步的強大支柱。采用本設計方案後，省去了原系統中的中間繼電器，整個系統接線簡單，縮小了體積，同時也提高了控制的可靠性和控制精度，減少了日常維護量。
（作者單位：平頂山工業職業技術學院）