1.概述

　　1.1　车床CA6140 接触器控制和三菱FX2N48 -MR 控制分析

　　目前采用传统的继电器控制的普通车床存在一下问题：

　　①触点易被电弧烧坏而导致接触不良;

　　②机械方式实现的触点控制反映速度慢;

　　③继电器的控制被固定在线路中，功能单一、灵活性差。

　　可编程控制器(PLC)应用于机床电气控制电路，有如下的特点：

　　①通用性、适应性强;

　　②完善的故障自诊断能力且维修方便;

　　③可靠性高及柔性强。

　　当前，小型PLC 的价格亦很便宜，因此在普通车床的控制电路改造中发挥了及其重要的作用。1.2　CA6140 型车床电气控制线路工作原理分析

　　(1)CA6140 型车床的主电路：电源由钥匙开关SB 控制，低压断路器QF 作为机床的电源总开关，将SB 向右旋转，然后扳动断路器QF，使其触点闭合将三相电源引入。主电路中共有三台电动机：M1 为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架的进给运动;M2 为冷却泵电动机，用以输送冷却液;M3 为刀架快速移动电动机，用以拖动刀架快速移动。

　　(2)CA6140 型车床的控制电路：通过控制变压器TC 输出110V 交流电压供电，由熔断器FU2 作短路保护。在正常工作时，行程开关SQ1 的常开触头闭合。当打开床头皮带罩后，SQ1 的常开触头断开，切断控制电路电源，使三台电动机都不能得电工作，以确保人身安全。钥匙开关SB 和行程开关SQ2 的常闭触点在车床正常工作时是断开的，QF 的线圈不得电，断路器QF 能合闸。当打开配电壁龛门时，SQ2 闭合，QF 线圈得电，断路器QF 自动跳闸，切断车床的电源。

　　1)主轴电动机M1 的控制：主轴电动机M1 的启动和停止，是由启动按钮SB2 和停止按钮SB1 控制接触器KM线圈的通电和断电来实现的。如果主轴电动机M1 在运行过程中出现过载，热继电器KH1 动作，其常闭触点断开，接触器KM线圈断电，其主触头分断将M1 电源切除，防止电动机M1 因过载而发热烧毁。2)冷却泵电动机M2 的控制：冷却泵电动机M2 的运行由继电器KA1 控制。KM的常开辅助触头实现主轴电动机M1 和冷却泵电动机M2 的顺序控制，保证只有主轴电动机M1 启动后冷却泵电动机M2 才能启动运行，提供冷却液。3)刀架快速移动电动机M3 的控制：刀架快速移动电动机M3 的启动是由安装在进给操作手柄顶端的按钮SB3 控制的，它与中间继电器KA2 组成点动控制环节。将操作手柄扳到所需移动的方向，按下SB3，KA2 得电吸合，电动机M3 启动运转，刀架沿制定的方向快速移动;松开SB3，电动机M3 停止运行，刀架停止快速移动。

　　(3)CA6140 型车床信号与照明电路：以上图中最右方的信号灯和照明灯区域表示的是CA6140 型车床的信号与照明电路。其中，HL 为电源指示灯，EL 为车床的低压照明灯。车床的电源开关QF 闭合以后，电源指示灯HL 就一直保持亮的状态。照明灯EL 由开关SA 控制，SA 闭合照明灯亮，SA 打开则照明灯灭。控制变压器TC 的二次侧输出24V 和6V 电压，分别作为车床低压照明和信号灯的电源。熔断器FU4 和FU3 用来做短路保护。2.PLC 程序和外部接线设计2.1　分配I/O 点。在系统改造过程中，由于主令电器及被控电器元件相对较多。为了方便系统线路装配及控制程序设计，

　　我们有必要进行I/O 系统定义。具体分配表如下：

　　PLC 的控制电路的主电路，PLC的I/O 接线如下图所示，图中输入信号使用PLC 提供的内部直流电源24V(DC);负载使用的外部电源为交流110V(AC);电源指示灯和照明灯使用6V 和24V (AC)，使用PLC 的电源为交流220V(AC)。

　　通过上述PLC 控制过程的分析，我么可以绘制出PLC 程序设计的梯形图：

　　利用三菱FX2N -48MR 对CA6140 车床进行改造，改造后车床的功耗变低，外部接线构造简单清晰，维修简单，因为PLC 运行速度快，灵敏度高，所以工作效率很快。输入电压低，所以安全性也大大提高，经过改造既不花高昂的费用买新车床，也不用担心可靠性差的问题。