1  引言
    随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已经扩展到了几乎所有的工业领域[1]。在自动化控制领域，PLC早已成为基础控制平台技术[2]。本文分析了三菱FX2N系列可编程序控制器应用于转盘式钎焊机电气控制系统的设计思想，针对转盘式钎焊机电气控制系统的硬件电路和PLC控制程序应用于机床控制出现的一些问题，进行了初步的探讨。

2  电气控制工艺流程
    转盘式钎焊机是通过电磁感应原理对不锈钢复合煲底进行热加工的成套设备，电源部分通过整流获得直流电源，主要采用IGBT大功率电力电子器件；机床的动作由可编程序控制器（PLC）控制。该设备主要由两个感应头、两个气缸、两个圆形转盘等组成。有调整、左边单边自动焊接、右边单边自动焊接、双边自动焊接、及双边自动加热几种工作方式。在调整工作方式下，通过按钮调整气缸上升、下降及转盘旋转。在单边自动焊接方式下，工件安放到位后，按下对应的气缸上升按钮后，对应的感应头接通，从而接通电源，对应的气缸上升进行加热并开始加热、保温定时，保温定时时间到后断开电源进入冷却状态，延时2后再断开加热、保温定时器的电源，冷却定时时间到后气缸下降，气缸下降到位后转盘旋转120度，转盘旋转到位后气缸又上升进行加热并开始定时……不断循环。在双边自动焊接方式下，工件安放到位后，按下任意一个气缸上升按钮后，对应的感应头接通，从而接通电源，对应的气缸开始上升，按单边工作流程自动工作，一个单边的工作流程结束后进入另一个单边的工作流程；两边轮换自动循环。在双边自动加热工作方式下，按下任意一个气缸上升按钮后，两边气缸同时上升、加热、定时、下降、转盘旋转120度，气缸又上升、加热、定时……不断循环。

3  系统的硬件组成
    机床电气控制系统的硬件部份主要有继电控制部份和PLC外围电路部份组成。继电控制部份由直流感应电源，控制电源，照明部份，驱动电机等。PLC外围电路包括各种按钮、开关和检测元件：如气缸上升、下降、转盘旋转、加热停止等按钮；加热、自动/手动选择开关、感应头切换开关、复位开关等；整个机床控制系统共需要27个输入点。PLC输出的控制对象有气缸上升、下降、转盘旋转、感应头的切换，工件加热过程中的加热、保温、冷却定时的外部时间继电器、加热指示，气缸下降、转盘旋转到位的指示和工件加热电源共21个控制对象。这些控制对象除了指示灯以外其余全部通过中间继电器驱动，根据PLC现场的输入信息和控制对象，我们选用了日本三菱公司的FX2N系列产品FX2N-64MR[6]。PLC输入/输出地址分配如表1所示。另外所有PLC输入端的接近开关并联电容，防止接近开关被电磁干扰[2,5]，引起工作台旋转时出现抖动现象。

表1  PLC I/O地址分配表

4  系统的软件流程
    转盘式钎焊机的软件部份包括公共程序和自动程序两部份；公共程序主要包括初始化程序、工作方式的选择程序、原位指示和工作过程显示程序、调整程序和左右气缸及圆形转盘的开机自动复位程序。当1SA2（X7）或2SA2（X25）置于手动位置时可实现单边调整；当1SA2（X7）和2SA2（X25）均置于手动位置时可实现两边同时调整；系统开机运行时，如果左右气缸和圆形转盘不在原位，执行开机自动复位程序应使左右气缸和圆形转盘均回到原位。根据机床电气控制要求，转盘式钎焊机自动程序部份有左边自动焊接、右边自动焊接、双边自动焊接及双边自动加热四种工作方式，工作方式的切换是通过1SA2（X7）、2SA2（X25）、SA7（X27）的组合再配合1SA1及2SA1来实现的；转盘式钎焊机整体程序结构方框图如图1所示。自动程序采用步进梯形指令[2,5,6]（STL）进行编程，其中的难点是双边自动焊接工作方式的编程。根据机床电气控制的要求，双边自动焊接程序顺序功能图如图2所示。