摘要：
日本HP-250機床為“一軸五刀”精密自動機床，出廠日期為1981年，距今已有20余年，該機床的部分機械尚保存完好，但電氣部分已嚴重老化和落后，且一些重要電氣規格無法直接在我國標準下使用。需要進行現代化電氣改造，并將其改為可以全自動運行。
關鍵字：機床；控制；改造
一、概述
日本HP-250機床為“一軸五刀”精密自動機床，出廠日期為1981年，距今已有20余年，該機床的部分機械尚保存完好，但電氣部分已嚴重老化和落后，且一些重要電氣規格無法直接在我國標準下使用（如其電機電壓規格為三相220V（60Hz）、200V（50Hz））。需要進行現代化電氣改造，并將其改為可以全自動運行。
二、改造項目
機床主軸是由一臺三菱電機通過皮帶帶動機械機構傳動，三菱電機的規格為1.5kW，三相200V(50Hz、60Hz)、220V(60Hz)，該電壓規格是無法和我國三相交流380(50Hz)相匹配。需要將電壓轉換成符合該電機規格，才能使用。現需要使用1.5kW變頻器，將單相220V電源轉換為三相200V電源，并且通過變頻器輸出不同頻率電壓的功能，改變電機轉速，達到控制主軸高速、中速、低速的目的，檢測時主軸運轉正常。該款機床精度為0.2mm
油壓系統主要設備為兩臺0.4kW三菱電機，兩臺電機同時啟/停，供電電壓為三相200V。由于該電機不需要控制轉速，只需使用變壓器將本地電壓改變為符合該電機規格的電壓。在檢測時Z軸電磁閥已壞，需要更換，液壓密封圈使用已久，需要更換。Y軸、X軸電磁閥良好，風扇散熱良好。機床共有X1、X2、Z1、Z2、Y這5個軸向刀具。這5個刀具是通過電磁閥驅動，電磁閥的驅動線圈是AC200V，每個刀具都有相應的限位開關，在機床側還有5個刀具的速度旋鈕，可以控制刀具的運動的速度。只有電磁閥和三個電機都能正常動作，無任何損壞，才能保證該機床電氣改造的成功。
三、控制系統描述
機床原控制系統，已經嚴重損壞和落伍，需要完全撤換，采用現代的自動化控制系統，具有一定先進性。改造采用PLC作為機床的控制器。人機界面采用臺灣威倫觸摸屏。
機床的控制分為自動和手動控制兩種模式，若為手動時，操作員通過控制臺上的Z1、Z2、X1、X2、Y來控制刀具的進給。在自動運行模式下，這5個旋鈕不起作用。在自動運行模式下，需要啟動“自動運行”按鈕，刀具才會根據在觸摸屏上設定的程序進行進給加工。刀具的快進/慢進和主軸高速/低速是通過“進給速度”和“主軸運行”旋鈕人工設定，“主軸模式”為連動時，只需按下“主軸啟動”，主軸即運行，為單動時，只有按下“主軸啟動”按鈕，主軸才會運轉，松開該按鈕，主軸即停止。“油壓啟動”為啟動油壓泵和冷卻風扇。“緊急停止”為停止主軸運轉和油壓泵。按下復位按鈕，所有刀具都退回到限位開關的位置上。
觸摸屏上工藝設置界面如上圖，操作工人可以根據加工工件的需要自由選擇加工工藝組合，并且每一步的轉速亦可以在觸摸屏上事先設置，每一步都可以采用不同的轉速。達到精細加工的目的。
轉速的改變是通過變頻器輸出頻率的改變來達到，PLC與變頻器之間是采用RS485通迅，內部協議采用LG－BUS（LG變頻器專用協議），該變頻器出來支持專用協議還支持MODBUS協議，所以也可采用此種協議進行開發。由于PLC本身不支持LG，MODBUS協議，所以需要在PLC中采用RS指令編程，達到與變頻器通迅的目的。