用51单片机改造C7620车床电器控制电路

　　用单片机改造这台机床时，原线号和强电控制电路不动，按钮板、行程开关、液压站电磁铁控制线都不要换线用原线，只要把原来中间继电器插座全部撤掉，二极管编程板也撤下，把自己做的单片机控制板装在中间继电器板上，再把输入线（卡盘信号，启动信号，行程开关信号），输出线（主轴信号，高速信号，电磁铁信号）接在原来的CA-20J插座相应的线上即可，这样工程量不大，改造容易。

　　下图是用一片89C2051单片机改C7620前刀架电路图，输入有6个点：

　　一个夹紧信号，一个启动信号，两个前纵行程开关信号，两个前横行程开关信号，光电隔离输入，LED指示。输出有7个点：一个主轴继电器( 1J1)，一个高速继电器( GJ)，一个刹车电磁铁，两个前纵电磁铁，两个前横电磁铁。同样光电隔离，LED指示，并且都用IFR640场效应管作驱动，这相当是直流固态继电器。IRF640是一种中功率管．T0220封装，价格几元一个，耐压200V，电流18A．所以驱动24V、1A的直流电磁铁绰绰有余。单片机用了12个输入输出口还剩下两个口作为步进计数控制，用LED数码管显示步进序号。未采用单片机串行输出计数，而采用CD40110芯片，它是具有十进制计数、锁存、译码、显示启动“四合一”的16脚双排直插集成电路，⑤脚是复位，⑨脚是加计数，只要单片机不断给⑨脚高低电平，它就会从0-9变化显示数字，这样在加工过程中就可以看出每一步的步序。

　　搞单片机设计对于初学者就是程序难编写，改造这台设备主要只用了4条指令，非常简单，我不用串口计数也就是为了简化程序设计。C7620是一种步进式工作方式，刀架液压拖板要压预先设计的限位，才能进入下一个动作，程序设计主要用了两个位转移操作指令：JB．JNB，问某位是0还是1（行程开关压没压？）．没压就等，压了就执行输出；输出也就是位操作：SETB，CLB，置相应位为高或低（电磁铁吸或放）。下面是设计一个前刀架有5步动作的程序并加以说明。

输入定义：P3.0卡盘信号

P3.1启动信号

P3.2前纵限位1

P3.3前纵限位2

P3.4前横限位1

P3.5前横限位2

输出定义：P1.7主轴(1J1)

P1.6高速(GJ)

P1.5刹车

P1.4前纵阀1DT

P1.3前纵阀2DT

P1.2前横阀3DT

P1.1前横阀4DT

P1.0 CD40110复位

P3.7 CD40110加计数

　　我们看刀架动作示例图(见下图)，刀架从O位开始，第1步横向快进，就是要24V直流电磁铁3DT、4DT得电，写程序是置这两位为零，CLR Pl.2、CLR Pl.1。第2步纵向快进，1DT、2DT得电，CLR Pl.4，

　　CLR Pl.3。第3步纵向工进，1DT得电，2DT失电，CLRPl.4，SETB Pl.3。

　　第4步纵向快退，1DT失电，2DT得电．SETB Pl.4．CLRl.3。第5步纵横同时快退，1DT、3DT失电，2DT、4DT得电．SETB Pl,4．CLR Pl.3，SETBP1.2．CLR Pl.1。电磁铁工作状态见上图。程序流程见下图。

　　说明：卡盘电磁铁没有用单片机控制，但一定要并接续流二极管，卡盘开关要并接灭弧阻容元件，因为怕产生干扰误动作而启动车床，那就危险。单片机5V工作电源就用三端稳压器7805即可．24V还是用原车床上电源。场效应管IRF640的底板是栅极G，它们共用散热片时一定要绝缘隔离，不能直接紧贴散热片，不然会短路。主轴启动和转高速控制还是用JJD23-33中间继电器，因为它控制的是强电，强电部分不要改动。整个电路也只用了这两个中间继电器，原晶体管延时继电器也取消，用软件延时。C7620还有个卸荷阀，它的作用是工进时把油卸回油箱减少电能消耗，因I/O口用完，不用无妨。刹车原是交流电磁铁，我们改为24V直流电磁铁。C7620是有前后刀架的，还有C7620-1-2-3-4不同的型号，还有许多类似机床，如C7320，CB3461等等，所以在改造时要根据实际电路进行改动，在设计两个刀架时可以用两片89C2051，或一片89C51，本文提供的电路可以作为参考，程序要根据工件加工要求编写。

　　以上电路已运行了两个多月，没有出现任何故障，没有换任何零件，只是要更改加工动作时，要在电脑上编程、烧写、换芯片，这点麻烦比以前换一个中间继电器要轻松多了。