单板机程控转塔车床的改造

姜海涛

1.概述

Z80单板机在一些较老且控制复杂的设备上应用广泛，但随着电气控制的快速发展，Z80单板机已被淘汰，因此，备件不好买，成本也较高，遇到电路板损毁比较严重时，较长的订货周期会影响生产。

一拖（洛阳）的程控转塔车是20世纪80年代豫西机床厂的产品，控制系统是西安交大研制的Z80单片机，可通过编程实现主轴四个转速的变换；后刀架两个工位六种循环的变换；转塔四个工位的快进、工进、快退和到位延时功能。由于控制板粉尘侵入严重烧毁，无法修复，而该板不再生产，考虑到定做的周期和成本，决定对其进行改造。

2.改造方案及实施

用台达DOP-A系列的真色彩触摸屏+欧姆龙CMP2A的PLC进行改造，在不改变原操作方法和操作模式的基础上，完全满足了原机床所有功能。为了方便检修，增加了I/O点诊断功能，手动实现全部动作，并增加了一个工位两次循环的变速功能（图1）。

在触摸屏的设计上，使用了加工、I/O诊断和手动三个独立的画面，红棕色、灰色和白色三种颜色让画面看上去更加柔和，配合PLC的设计，加工画面中所有设定的参数和开关都具有断电保持功能，并加上了密码保护，防止误操作和重复设定的麻烦。

在PLC的设计上，主轴变速和后刀架六个循环程序的调用，是利用欧姆龙PLC中的表格比较功能（TCMP）来实现的，图2是后刀架循环方式的调用。先用MOVE指令把DM10～DM16内先存入0～6，录入的后刀架1和2工位运行方式数据分别存入寄存器HR2和HR4中，两者的值进行比较，如相同时220.00～220.06置 1，当 220.00置 1时，即录入了“0”，该工位不使用，运行时就会跳过该工位。220.01～220.06置1时，程序就自动调用6个循环方式的子程序。

图3是循环进刀到位时的程序举例。当自动进刀到位时为了把根部清理干净，需要进入一个延时程序，如转塔的01工位延时设定为5，在触摸屏的延时输入寄存器设为HR13，则到位延时的时间就是0.5s了。

经改造的车床操作简便易学，使用直观方便，控制程序可以修改，在遇到问题时可根据需要改变动作。