M1432萬能外圓磨床電氣及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計.docVIP

機(jī)電綜合課程設(shè)計1.緒論 1. M1432型萬能外圓磨床用于磨削圓柱形和圓錐形零件的外圓和內(nèi)孔。 2. 機(jī)床的外磨砂輪、內(nèi)磨砂輪、工件、油泵及冷卻，均以單獨的電機(jī)驅(qū)動。 3. 機(jī)床的工作臺縱向運動，可由液壓驅(qū)動，也可用手輪搖動。 4. 砂輪架橫向快速進(jìn)退由液壓驅(qū)動，其進(jìn)給運動由手輪機(jī)構(gòu)實現(xiàn)：5. M1432型萬能外圓磨床可以用來加工外圓柱面及外圓錐面，利用磨床上配備的內(nèi)圓磨具還可以磨削內(nèi)圓柱面和內(nèi)圓錐面，也能磨削階梯軸的軸肩和端平面。此電路采用五臺電動機(jī)拖動工作。M1432型萬能外圓磨床由床身、工件頭架、工作臺、內(nèi)圓磨具、砂輪架、結(jié)尾、控制箱等部件組成。6. 使學(xué)生了解熟練掌握M1432型萬能外圓磨床安裝接線、分析原理、及檢修電路故障，機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)及運動形式，分析機(jī)床對電氣線路的主要要求，機(jī)床接觸器一繼電器控制電路概述，機(jī)床的PLC控制方案，M1432 萬能外圓磨床的PLC程序編制，PLC電氣控制系統(tǒng)電器元件的選擇型號意義 M 1 4 3 2磨床 磨削直徑320mm 外圓 萬能M1432型萬能外圓磨床可用于工件的外圓錐面，內(nèi)圓柱面，內(nèi)圓柱面，內(nèi)圓錐面和階臺端面及磨削平面等。2.M1432型萬能外圓磨床接觸器繼電器控制電路概述M1432型萬能外圓磨床接觸器繼電器控制電路原理圖如圖1-1所示。如圖1-1可以看出，M1432型萬能外圓磨床由五臺電動機(jī)拖動，即油泵電動機(jī)M1，頭架電動機(jī)M2，內(nèi)圓砂輪電動機(jī)M3，外圓砂輪電動機(jī)M4和冷卻電動機(jī)M5。從控制電路來看，M1432型萬能外圓磨床只有在油泵電動機(jī)M1啟動運轉(zhuǎn)后，即電路圖13區(qū)中接觸器KM1的常開觸點閉合后，其他的電動機(jī)才能啟動運行。在控制電路中，SB1為機(jī)床的總停止按鈕；SB2為油泵電動機(jī)M1的啟動按鈕；SB3為頭架電動機(jī)M2的點動按鈕；SB4為內(nèi)、外圓砂輪電動機(jī)M3、M4的啟動按鈕；SB5為內(nèi)、外圓砂輪電動機(jī)M3、M4的停止按鈕；手動開關(guān)SA1為頭架電動機(jī)M2高、低速轉(zhuǎn)換開關(guān)；SA2為冷卻泵電動機(jī)M5的手動開關(guān)；行程開關(guān)ST1為為砂輪架快速連鎖開關(guān)；ST2為內(nèi)、外圓砂輪電動機(jī)M3、M4的連鎖行程開關(guān)。按下按鈕SB2，接觸器KM1通電閉合并自鎖，油泵電動機(jī)M1啟動運轉(zhuǎn)，其他電動機(jī)即可啟動。按下按鈕SB3，頭架電動機(jī)可點動。將手動開關(guān)SA1扳至“低”速擋，將砂輪架快速移動操縱手柄扳至“快進(jìn)”位置，液壓油進(jìn)入砂輪架移動驅(qū)動油缸，帶動砂輪架快速進(jìn)給移動。當(dāng)砂輪架接近工件時，壓合行程開關(guān)ST1，接觸器KM2通電閉合，頭架電動機(jī)M2低速運轉(zhuǎn)。同理，將SA1扳至“高”速檔位置，重復(fù)以上過程，頭架電動機(jī)M2高速運轉(zhuǎn)。內(nèi)、外圓電動機(jī)M3、M4的控制由行程開關(guān)ST2進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)將砂輪架上的內(nèi)圓磨具往下翻時，行程開關(guān)ST2復(fù)位，按下按鈕SB4，接觸器KM4通電閉合，內(nèi)圓砂輪電動機(jī)M3啟動運行；當(dāng)將砂輪架上的內(nèi)圓磨具往上翻時，行程開關(guān)ST2被壓合，按下按鈕SB4，接觸器KM5通電閉合，外圓電動機(jī)M4啟動運轉(zhuǎn)。當(dāng)接觸器KM2或KM3閉合時，也就是頭架電動機(jī)M2不論低速或高速運轉(zhuǎn)，接觸器KM6都會通電閉合，冷卻泵電動機(jī)M5啟動運轉(zhuǎn)。FU1作為線路總的短路保護(hù)，F(xiàn)U2作為M1和M2電動機(jī)的短路保護(hù)，F(xiàn)U3作為M3和M5電動機(jī)的短路保護(hù)。5臺電動機(jī)均有過載保護(hù)3.電動機(jī)控制電路分析合上電源開關(guān)QS1 指示燈HL燈亮 合上QS2 照明燈EL亮（1）油泵電動機(jī)M1的控制啟動按鈕SB2 KM1線圈得電 KM1自鎖觸頭閉合自鎖 后面電路才能得電實現(xiàn)順序控制KM1主觸頭閉合 油泵電動機(jī)M1啟動供給壓力油（2）頭架電動機(jī)M2的控制低速：SA1是頭架電動機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇開關(guān)，分“低” 、“?！?、“高”三檔位置，如將SA1扳到“低”檔位置，按下油泵電動機(jī)M1的啟動按鈕SB2，M1啟動，通過液壓傳動使砂輪架快速前進(jìn)，當(dāng)接近工件時，便壓合位置開關(guān)ST1 ST1常開閉合 KM2線圈得電 KM2聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬M3聯(lián)鎖 KM2主觸頭閉合 電動機(jī)M2接成形低速運行 KM2輔助常開閉合 KM6線圈得電 KM6主觸頭閉合 電動機(jī)M5得電運轉(zhuǎn)提供冷卻液。高速：將轉(zhuǎn)速開關(guān)SA1扳到“高”擋位置，砂輪架快速前進(jìn)當(dāng)接近工件壓合位置開關(guān)ST1 ST1常開閉合 KM3線圈得電 KM3聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬M3 聯(lián)鎖 KM3主觸頭閉合 電動機(jī)M2接成YY形高速運行KM3輔助常開閉合 KM6線圈得電 KM6主觸頭閉合 電動機(jī)M5得電運轉(zhuǎn)提供冷卻液SB3是點動控制按鈕，以便對工件進(jìn)行校正和調(diào)試。磨削完畢，砂輪架退回原位，位置開關(guān)ST1復(fù)位斷開，電動機(jī)M2自動停轉(zhuǎn)。（3） 外圓砂輪電動機(jī)M3和M4控制內(nèi)、外圓砂輪電動機(jī)不能同時啟動，由位置開關(guān)ST2對它們實際聯(lián)鎖。當(dāng)外圓磨削時，把砂輪架上的內(nèi)圓磨具往上翻，它的后側(cè)壓住位置開關(guān)ST2 ST2常閉分?jǐn)鄬M4聯(lián)鎖 ST2常開閉合 KM5線圈得電 KM5聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬M4聯(lián)鎖KM5自鎖觸頭閉合KM5主觸頭閉合 電動機(jī)M4得電 KM5聯(lián)鎖觸頭復(fù)位閉合停止:只需按下SB5 KM5線圈失電 KM5自鎖觸頭分?jǐn)?KM5主觸頭分?jǐn)?電動機(jī)M4失電停轉(zhuǎn)。當(dāng)內(nèi)圓磨削時：將內(nèi)圓磨具翻下，原被內(nèi)圓磨具壓下的位置開關(guān)ST2復(fù)位，ST2常開恢復(fù)分?jǐn)郤T2常閉恢復(fù)閉合 電磁鐵YA線圈得電 按下SB4 KM4線圈得電 銜鐵被吸下，砂輪架快速進(jìn)退的操縱手柄鎖住液壓回路，使砂輪架不能快速退回 KM4聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬M5聯(lián)鎖 KM4自鎖觸頭閉合自鎖 KM4主觸頭閉合 內(nèi)圓砂輪電動機(jī)M3啟動運行內(nèi)圓砂輪磨削時，砂輪架是不允許快速退回的，因為此時圓磨頭在工件內(nèi)孔，砂輪架若快速移動，易造成損壞磨及工件報廢的嚴(yán)重事故。（4）冷卻泵電動機(jī)M5的控制： 當(dāng)KM2或KM3線圈得電吸合時，利用KM 2或KM3輔助常開觸頭閉合，使KM6線圈得電吸合 冷卻泵電動機(jī)M5自動啟動。修整砂輪時，不需要啟動頭架電動機(jī)M2，但要啟動冷卻泵電動機(jī)M5。為此，備有轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2，在修整砂輪時用來控制冷卻泵電動機(jī)。（5）停止：按下SB1 KM1線圈失電 KM1主觸頭分?jǐn)?電動機(jī)M1失電停轉(zhuǎn)KM1自鎖觸頭分?jǐn)?后面電路不能得電其余接觸器所需的電源都從接觸器KM1自鎖觸頭后面接出，所以當(dāng)油泵電動機(jī)停止后其余電動機(jī)才能停止。（6）照明及指示燈線路由變壓器TC降壓為36V電壓供照明，6.3伏供指示燈（7）切斷電源開關(guān)QS1 斷開QS2 照明燈EL滅 指示燈HL燈滅4.元件明細(xì)表代號名稱型號規(guī)格數(shù)量M1泵電動機(jī)Y8024/B50.75KW、80V、4極1500Hmin1M2頭架電動機(jī)YUD90LA8140.37/5KW、380V 814極1M3內(nèi)圓電動機(jī)Y30221.1KW 380V 2極 3000r/min1M4外圓電動機(jī)Y112M-44KW 380V 4極 1500r/min1M5冷卻泵電動機(jī)DB-250.125KW 380V 2極1KM交流接觸器CJ10-10380V 10A 線圈電壓3806FR熱繼電器JR16B-20/320A 3極5FU1螺旋式熔斷器RL1-60/25380V 60A配熔體25A3FU2螺旋式熔斷器RL1-15/10380V 15A配熔體10A6FU3螺旋式熔斷器RL1-15/10380V 15A配熔體10A6FU4螺旋式熔斷器RL1-15/2380V 15A配熔體2A2FU5熔斷器RL1-15/2380V 15A配熔體2A1SA1選擇轉(zhuǎn)速開關(guān)LAY3-22*13單極3位；380V、6A1SA2冷卻泵開關(guān)LAY3-11x/2單極3位；380V、6A1SA3照明開關(guān)LAY3-11x/2單極3位；380V、1SB按鈕LA10-3H380V 5A 3位2SQ位置開關(guān)LX1-111380V 5A2YA電磁鐵MQW-0.7380V 0.71TC變壓器BKC-150380/36 24 6V1EL照明燈JC6-124V 40W1HL指示燈DS22-2/T0.15A 68V15.M1432型萬能外圓磨床PLC控制 (1).列出M1432型萬能外圓磨床PLC的輸入/輸出點分配表，見表11.表11 M1432型萬能外圓磨床PLC的輸入/輸出點分配表輸入信號輸出信號名稱代號輸入點編號名稱代號輸入點編號熱繼電器KR1-KR5I0.0油泵電動機(jī)M1接觸器KM1Q0.0總停止按鈕SB1I0.1頭架電動機(jī)M2低速接觸器KM2Q0.1油泵電動機(jī)M1啟動按鈕SB2I0.2頭架電動機(jī)M2高速接觸器KM3Q0.2頭架電動機(jī)M2點動按鈕SB3I0.3內(nèi)圓砂輪電動機(jī)M3接觸器KM4Q0.3內(nèi)、外電動機(jī)啟動按鈕SB4I0.4外圓砂輪電動機(jī)M4接觸器KM5Q0.4內(nèi)、外電動機(jī)停止按鈕SB5I0.5冷卻泵電動機(jī)M4接觸器KM6Q0.5砂輪架快速聯(lián)鎖開關(guān)ST1I0.6油泵指示燈HL2Q0.6內(nèi)外砂輪電動機(jī)聯(lián)鎖開關(guān)ST2I0.7電磁鐵YAQ0.7頭架電動機(jī)低速轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1I1.0頭架電動機(jī)高速轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2I1.1冷卻泵電動機(jī)M5手動開關(guān)SA3I1.1(2).M1432型萬能外圓磨床PLC控制接線圖如圖12.圖1-2 M1432型萬能外圓磨床PLC控制接線圖(3)根據(jù)M1432型萬能外圓磨床的控制要求，設(shè)計出M1432型萬能外圓磨床PLC控制梯形圖，如圖13所示。圖1-3 M1432型萬能外圓磨床PLCPLC控制梯形圖6.安裝步驟及工藝要求1、根據(jù)原理圖，按元件明細(xì)表配齊設(shè)備和元件，并檢查元件好壞。2、確定元件完好后，固定元件，要求牢固。3、根據(jù)原理圖，在元件上編上相同的代號和標(biāo)記。4、布線并要求 布一條線就編一條線的號碼管并套好。5、走線必須橫平豎直，集中走線，選擇合理通道走線。6、用萬用表檢測線路接線是否正確。7、在確定無誤后、通電測試。7.故障檢修方法1、檢修前的調(diào)查研究：通過看。觀察各電氣元件有無燒過 、斷線、螺絲釘松動、有無異常氣味。通過問。問機(jī)床操作工人，了解故障現(xiàn)象，分析故障原因。通過聽。聽它們的聲音是否正常。將以上情況作詳細(xì)記錄，以便排除故障。2、從機(jī)床電氣原理圖進(jìn)行分析，為了迅速找到故障位置并排除故障，就必須熟悉機(jī)床的電氣線路。3、通過試驗控制電路的動作順序，此方法要切斷主電路電源，只有控制電路帶電情況下進(jìn)行工作。4、利用儀表檢查，利用萬用表、搖表對電阻、電流、電壓參數(shù)進(jìn)行測量，從而發(fā)現(xiàn)故障點。8.萬能外圓磨床故障分析檢修故障現(xiàn)象故障原因排除方法合上開關(guān)QS、5臺電動機(jī)不能啟動1、檢查FU1、FU2、FU3 1、 檢查FR是否過載而動作，使其它電動機(jī)不能得電2、 KM1線圈導(dǎo)線脫落、斷路3、 SB1或SB2導(dǎo)線脫落或接觸不良熔體是否熔斷復(fù)位或修復(fù)或更換。重新接好線，擰緊螺釘頭架電動機(jī)的一擋能啟動，另一檔不能啟動1、 SA1接觸不良式開關(guān)失效造成2、 檢查接觸器KM3或KM2線圈修復(fù)或更換SA1觸頭接觸不良，導(dǎo)線不緊擰緊螺絲M3或M5不能啟動FU3熔體熔斷、KM4及KM5線圈有接觸不良,或?qū)Ь€脫落更換熔體、新接好線,擰緊螺絲,調(diào)整觸頭9.檢修步驟及工藝要求1、熟悉M1432型萬能外圓磨床的主要結(jié)構(gòu)及