文章编号：1007－7596（2012）01－0145－02
PLC 对C5112a 立式车床的改造
1
杜鸿博，张
薇
2
（1. 佳木斯水利勘测设计研究院，黑龙江佳木斯154002；2. 黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080）
摘要：介绍了欧姆龙公司的CP1H 可编程控制器在C5112A 立式车床改造中的应用、系统特点、配置、程序编制等问题。改造后的
系统稳定、可靠、维修方便，各项性能指标都能达到或超过原设计的工艺要求。
关键词：C5112A 立车；欧姆龙CP1H ；电气控制；主电路；PCL 代替；程序设计；工艺改造
中图分类号：TGT51文献标识码：B
2）立、M5单独拖动，侧刀架的快速移动由电动机M3、
M6控制。立侧刀架进给控制由双速电机M4、
3）车床附有一台单方向旋转的油泵电动机M1，不运行则其他电机均不可工作。横梁升降由电机M2点动控制。
0前言
C5112a 立式车床车采用接触器、继电器等电气元件进行其自动化程度不高，为完成整套控制部分的功能，各部控制，
分元件需连锁或互锁，但普通继电器元件故障率高，易损坏，给立车的使用和维修均带来极大不便。为了降低故障率，减少维修次数，采用欧姆龙CP1H 型PLC 对C5112a 立车电气系统进行改造，利用PLC 运行稳定、接线简单等优点来进行改善。
2C5112A 车床电气控制系统的主电路
1C5112A 立车电气控制要求
1）工作台电动机M7选用笼型异步电动机，完成工作台主运动的驱动。电动机采用星角起动的方式起动，可正反两个方向旋转。有点动功能，停车时和点动完毕均反接制动。停车状态下，可以通过变速转阀手轮对工作台进行变速，此时工作台电机进行脉动转动。
C5112A 车床的主电路图如图1所示。主电路中有7台电动机。根据控制部分的不同，可分为5部分：第1部分由交流接触器KM1控制油泵电机M1启停；第2部分由交流接触器KM2和KM3构成电动机M2的正反转接线，控制横梁的升降。第3部分由KM12和KM13控制快速电机M3和进给
KM5与KM18电机M4的正反转，而KM4闭合时M4为高速，
闭合为低速。第4部分侧刀架部分与立刀架部分完全相同，
KM10分别为工作台电机M7的星角启动，第5部分KM9、当
KM9、KM11同时闭合则为能耗制动
。
C5112A 车床的主电路图
均接入PLC 相应的输入口。3PLC 型号选择及硬件连接
经统计，输入端各开关、按钮等器件为21个，这些元件
C5112A 立式车床几乎包括了普通电机的所有控制方
均接入PLC ，为节约PLC 点数，电机保护器触点均接入输出
式，相互之间的联锁环节相当复杂，如油泵电机与其他电机
PLC 器件电路中。输出为13个。IO 地址分配如表1所示，
的联锁、立侧刀架电机的互锁等，为了确保使PLC 作为主要
控制的外部接线图如图2所示。
控制装置后，以上联锁功能都得以保留，所涉及的电器元件
图1
［2011－08－01收稿日期］［作者简介］杜鸿博（1979－），女，黑龙江佳木斯人，工程师；张薇（1982－），女，内蒙古呼伦贝尔人，工程师。
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图2
表1
0. 000. 010. 020. 030. 040. 050. 060. 070. 080. 090. 100. 111. 001. 011. 021. 031. 041. 051. 061. 071. 08
PLC 控制的I /O接线图
I /O地址分配
100. 00100. 01100. 02100. 03100. 04100. 05100. 06100. 07101. 00101. 01101. 02101. 03101. 04
油泵接触器KM1横梁升接触器KM2立－进给Ⅰ挡接触器KM3立－进给Ⅱ挡接触器KM4立－进给Ⅰ挡接触器KM5侧－进给Ⅰ挡接触器KM6侧－进给Ⅱ挡接触器KM7工作台主接触器KM8工作台星接接触器KM9工作台角接接触器KM10工作台制动接触器KM11变速锁杆电磁阀1CT 横梁放松电磁铁2CT
4C5112A 车床的PLC 程序设计
油泵停止按钮SB1油泵启动按钮SB2工作台停止铵钮SB3工作台启动铵钮SB4工人笞点动铵钮SB5工作台变速铵钮SB6横梁上升接触器SB7横梁下降接触器SB8立－进给停止铵钮SB9立－进给启动按钮SB10侧－进给停止按钮SB11侧－进给启动铵钮SB13立－进给Ⅰ档旋钮1K. Ⅰ立－进给Ⅱ挡旋钮1K. Ⅱ横梁电磁铁开关HX －J 侧－进给Ⅰ档旋钮2K. Ⅰ侧－进给Ⅱ档旋钮2K. Ⅱ
变速开关HX －BS 横梁上升限位HX －S 横梁下降限位HX －X 横梁与侧刀架间隙限位
根据立式车床的控制要求，将原图中的时间继电器及中间继电器用PLC 内部继电器所代替，并由此简化电路，设计出梯形图。
由于整个梯形图比较复杂，笔者只例举部分进行分析。例如，工作台的星角启动程序如图3所示：
当工作台启动i0. 03按钮按下后，其自锁标志位w0. 01接通并保持，主接触器KM8及星接触器KM9标志位接通，同
3s 后KM9断开，时定时器T3开始计时，同时为避免星角转
换时接触器的延迟造成的短路，特设T4进行4ms 的短延时，在PLC 内部保证了故障的发生。
5结论
对设计出的梯形图，编写相应的指令程序，用编程器进行程序的输入、调试、修改，最后无误的程序用编程器输入PLC 的芯片内。，经操作者及维修人员反馈，采用PLC 取代继电器一接触器控制系统后，减少了电气故障发生率，大大提高了机床的工作可靠性，收到良好的经济效益。
参考文献：
［1］霍罡. 欧姆龙CP1H PLC 应用基础与编程实践［M ］. 北京：机
2008. 械工业出版社，
［2］张万忠. 电器与PLC 控制技术［M ］. 北京：化学工业出版社，
2009.
图3工作台星角启动程序图
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文章编号：1007－7596（2012）01－0145－02
PLC 对C5112a 立式车床的改造
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杜鸿博，张
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（1. 佳木斯水利勘测设计研究院，黑龙江佳木斯154002；2. 黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080）
摘要：介绍了欧姆龙公司的CP1H 可编程控制器在C5112A 立式车床改造中的应用、系统特点、配置、程序编制等问题。改造后的
系统稳定、可靠、维修方便，各项性能指标都能达到或超过原设计的工艺要求。
关键词：C5112A 立车；欧姆龙CP1H ；电气控制；主电路；PCL 代替；程序设计；工艺改造
中图分类号：TGT51文献标识码：B
2）立、M5单独拖动，侧刀架的快速移动由电动机M3、
M6控制。立侧刀架进给控制由双速电机M4、
3）车床附有一台单方向旋转的油泵电动机M1，不运行则其他电机均不可工作。横梁升降由电机M2点动控制。
0前言
C5112a 立式车床车采用接触器、继电器等电气元件进行其自动化程度不高，为完成整套控制部分的功能，各部控制，
分元件需连锁或互锁，但普通继电器元件故障率高，易损坏，给立车的使用和维修均带来极大不便。为了降低故障率，减少维修次数，采用欧姆龙CP1H 型PLC 对C5112a 立车电气系统进行改造，利用PLC 运行稳定、接线简单等优点来进行改善。
2C5112A 车床电气控制系统的主电路
1C5112A 立车电气控制要求
1）工作台电动机M7选用笼型异步电动机，完成工作台主运动的驱动。电动机采用星角起动的方式起动，可正反两个方向旋转。有点动功能，停车时和点动完毕均反接制动。停车状态下，可以通过变速转阀手轮对工作台进行变速，此时工作台电机进行脉动转动。
C5112A 车床的主电路图如图1所示。主电路中有7台电动机。根据控制部分的不同，可分为5部分：第1部分由交流接触器KM1控制油泵电机M1启停；第2部分由交流接触器KM2和KM3构成电动机M2的正反转接线，控制横梁的升降。第3部分由KM12和KM13控制快速电机M3和进给
KM5与KM18电机M4的正反转，而KM4闭合时M4为高速，
闭合为低速。第4部分侧刀架部分与立刀架部分完全相同，
KM10分别为工作台电机M7的星角启动，第5部分KM9、当
KM9、KM11同时闭合则为能耗制动
。
C5112A 车床的主电路图
均接入PLC 相应的输入口。3PLC 型号选择及硬件连接
经统计，输入端各开关、按钮等器件为21个，这些元件
C5112A 立式车床几乎包括了普通电机的所有控制方
均接入PLC ，为节约PLC 点数，电机保护器触点均接入输出
式，相互之间的联锁环节相当复杂，如油泵电机与其他电机
PLC 器件电路中。输出为13个。IO 地址分配如表1所示，
的联锁、立侧刀架电机的互锁等，为了确保使PLC 作为主要
控制的外部接线图如图2所示。
控制装置后，以上联锁功能都得以保留，所涉及的电器元件
图1
［2011－08－01收稿日期］［作者简介］杜鸿博（1979－），女，黑龙江佳木斯人，工程师；张薇（1982－），女，内蒙古呼伦贝尔人，工程师。
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图2
表1
0. 000. 010. 020. 030. 040. 050. 060. 070. 080. 090. 100. 111. 001. 011. 021. 031. 041. 051. 061. 071. 08
PLC 控制的I /O接线图
I /O地址分配
100. 00100. 01100. 02100. 03100. 04100. 05100. 06100. 07101. 00101. 01101. 02101. 03101. 04
油泵接触器KM1横梁升接触器KM2立－进给Ⅰ挡接触器KM3立－进给Ⅱ挡接触器KM4立－进给Ⅰ挡接触器KM5侧－进给Ⅰ挡接触器KM6侧－进给Ⅱ挡接触器KM7工作台主接触器KM8工作台星接接触器KM9工作台角接接触器KM10工作台制动接触器KM11变速锁杆电磁阀1CT 横梁放松电磁铁2CT
4C5112A 车床的PLC 程序设计
油泵停止按钮SB1油泵启动按钮SB2工作台停止铵钮SB3工作台启动铵钮SB4工人笞点动铵钮SB5工作台变速铵钮SB6横梁上升接触器SB7横梁下降接触器SB8立－进给停止铵钮SB9立－进给启动按钮SB10侧－进给停止按钮SB11侧－进给启动铵钮SB13立－进给Ⅰ档旋钮1K. Ⅰ立－进给Ⅱ挡旋钮1K. Ⅱ横梁电磁铁开关HX －J 侧－进给Ⅰ档旋钮2K. Ⅰ侧－进给Ⅱ档旋钮2K. Ⅱ
变速开关HX －BS 横梁上升限位HX －S 横梁下降限位HX －X 横梁与侧刀架间隙限位
根据立式车床的控制要求，将原图中的时间继电器及中间继电器用PLC 内部继电器所代替，并由此简化电路，设计出梯形图。
由于整个梯形图比较复杂，笔者只例举部分进行分析。例如，工作台的星角启动程序如图3所示：
当工作台启动i0. 03按钮按下后，其自锁标志位w0. 01接通并保持，主接触器KM8及星接触器KM9标志位接通，同
3s 后KM9断开，时定时器T3开始计时，同时为避免星角转
换时接触器的延迟造成的短路，特设T4进行4ms 的短延时，在PLC 内部保证了故障的发生。
5结论
对设计出的梯形图，编写相应的指令程序，用编程器进行程序的输入、调试、修改，最后无误的程序用编程器输入PLC 的芯片内。，经操作者及维修人员反馈，采用PLC 取代继电器一接触器控制系统后，减少了电气故障发生率，大大提高了机床的工作可靠性，收到良好的经济效益。
参考文献：
［1］霍罡. 欧姆龙CP1H PLC 应用基础与编程实践［M ］. 北京：机
2008. 械工业出版社，
［2］张万忠. 电器与PLC 控制技术［M ］. 北京：化学工业出版社，
2009.
图3工作台星角启动程序图
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