X62W萬(wàn)能銑床的PLC改造

1、專業(yè)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐報(bào)告書(shū)專業(yè)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐任務(wù)書(shū)學(xué)院： 專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí)： 學(xué)生姓名指導(dǎo)老師職稱副教授課題名稱 X62W萬(wàn)能銑床的PLC改造設(shè)計(jì)指標(biāo)及要求達(dá)到設(shè)計(jì)課題的控制要求，上機(jī)調(diào)試PLC控制程序，打印PLC程序，計(jì)算機(jī)軟件繪圖。課題工作內(nèi)容1、查閱資料，獲得X62W萬(wàn)能銑床的總電氣圖。2、熟悉X62W萬(wàn)能銑床的工作原理和流程。3、確定改造方案，包括PLC的選擇，元器件的選擇等。4、根據(jù)控制要求進(jìn)行PLC接線設(shè)計(jì)，確定PLC輸入輸出分配表，編寫(xiě)PLC梯形圖。5、將設(shè)計(jì)好的梯形圖進(jìn)行軟件邏輯仿真，并撰寫(xiě)報(bào)告。進(jìn)程安排第1-2天：下達(dá)任務(wù)，收集資料，確定課題，寫(xiě)好任務(wù)書(shū)。第3-4

2、天：上交任務(wù)書(shū)，確定課題可行性以及改造方案。第5-8天：進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。第9-10天：進(jìn)行仿真調(diào)試，撰寫(xiě)報(bào)告，進(jìn)行答辯并上交報(bào)告。主要參考文獻(xiàn)電氣控制與可編程控制器技術(shù)化學(xué)工業(yè)出版社 史國(guó)生PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社 廖常初可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 張萬(wàn)忠電機(jī)與電氣控制機(jī)械 工業(yè)出版社 譚維瑜數(shù)控機(jī)床電氣控制 高等教育出版社 廖兆榮地點(diǎn)起止日期2014.3.42014.3.15目錄第一章 改造目的及原因3第二章 工作原理4第三章 主電路、控制電路分析43.1電氣原理圖43.2 主電路分析53.3 控制電路分析63.3.1 主軸電機(jī)M1的控制63.3.2 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制7

3、3.3.3 冷卻泵電動(dòng)機(jī)及照明電路的控制10第四章 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路的PLC改造104.1硬件設(shè)計(jì)104.2 PLC梯形圖設(shè)計(jì)及語(yǔ)句14第五章 出現(xiàn)問(wèn)題及改進(jìn)意見(jiàn)16第六章 小結(jié)16第七章 參考文獻(xiàn)16附錄171、主電路172、PLC外部接線圖183、原圖194、梯形圖20第一章 改造目的及原因X62W萬(wàn)能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，它采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制。銑床是以各類電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的傳動(dòng)裝置與系統(tǒng)的對(duì)象以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的技術(shù)裝置。電氣系統(tǒng)是其中的主干部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中的許多部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)

4、計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。PLC（可編程控制器）作為一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)，它以其編程方便、操作簡(jiǎn)單尤其是它的高可控性等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。它應(yīng)用大規(guī)模集成電路，微型機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果，逐步形成了具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型，中型，大型，超大型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品，應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的許多控制領(lǐng)域。將X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路改造為可編程控制器控制，可以提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護(hù)、維修的工作量。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器日益廣泛的應(yīng)用于機(jī)械、電子加工與設(shè)備電氣改造中。銑床作為機(jī)械加工的通用設(shè)備在內(nèi)燃機(jī)配件的生產(chǎn)

5、中一直起著不可替代的作用。自動(dòng)銑床具有工作平穩(wěn)可靠，操作維護(hù)方便，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的特點(diǎn)，已成為現(xiàn)代生產(chǎn)中的主要設(shè)備。自動(dòng)銑床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)很傳統(tǒng)的課題，現(xiàn)在隨著各種先進(jìn)精確的諸多控制儀器的出現(xiàn)，銑床控制的設(shè)計(jì)方案也越來(lái)越先進(jìn)，越來(lái)越趨于完美，各種參考文獻(xiàn)也數(shù)不勝數(shù)。在我國(guó)7080年代大多數(shù)銑床中,大多數(shù)的開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)都是采用繼電器控制,也有相當(dāng)一部分輔機(jī)系統(tǒng)是采用繼電控制。因此,繼電器本身固有的缺陷,給銑床的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了不利影響,用PLC對(duì)銑床的繼電器式控制系統(tǒng)進(jìn)行改造已是大勢(shì)所趨。第二章 工作原理機(jī)械部分由機(jī)架、工作臺(tái)、臥銑主軸、可拆裝立銑頭、工作臺(tái)傳動(dòng)變速箱、主軸傳動(dòng)變速箱等組

6、成。電路由控制電路、主軸電機(jī)（約7.5KW）、工作臺(tái)電機(jī)（2.4KW)、冷卻水泵電機(jī)（0.12KW）、離合線圈、24V照明線路組成。原理：由三相380V供電，電機(jī)帶動(dòng)變速箱傳動(dòng)到主軸及工作臺(tái)。用裝載主軸上的刀具對(duì)裝在工作臺(tái)上的工件進(jìn)行切削。冷卻水泵泵出冷卻液對(duì)切削部分進(jìn)行冷卻。變速箱可選擇合理轉(zhuǎn)速和線速。其基本工作原理是利用連續(xù)移動(dòng)的細(xì)金屬絲（稱為線切割電極絲）作電極，對(duì)工件進(jìn)行脈沖火花放電蝕除金屬、切割成型。線切割主要用于加工各種形狀復(fù)雜和精密細(xì)小的工件，例如線切割可以加工沖裁模的凸模、凹模、凹凸模、固定板、卸料板等，成型刀具、樣板、線切割還可以加工各種微細(xì)孔槽、窄縫、任意曲線等。線切割有許

7、多無(wú)可比擬的有點(diǎn)，比如：線切割具有加工余量少、線切割具有加工精度高、線切割具有生產(chǎn)周期短、線切割具有生產(chǎn)成本低等突出優(yōu)點(diǎn)，線切割已在生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。第三章 主電路、控制電路分析3.1電氣原理圖該銑床共用3臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它們分別是主軸電動(dòng)機(jī)M1、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3。X62W萬(wàn)能銑床的電氣原理圖主電路圖如圖3-1所示。圖3-1 X62W萬(wàn)能銑床的電氣原理圖主電路圖3.2 主電路分析主軸電動(dòng)機(jī)M1要求能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，但旋轉(zhuǎn)方向變換不頻繁。通過(guò)換向開(kāi)關(guān)SA4在加工前預(yù)先選擇，與接觸器KM1配合，能進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制；與接觸器KM2、制動(dòng)電阻R及速度繼電器KV的配合，實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)的正

8、反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)控制，并通過(guò)機(jī)械裝置進(jìn)行變速。 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2要求能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，通過(guò)接觸器KM3、KM4與行程開(kāi)關(guān)、接觸器KM5和牽引電磁鐵YA配合，實(shí)現(xiàn)三種形式六個(gè)方向的常速進(jìn)給和快速進(jìn)給控制。 冷卻泵電動(dòng)機(jī)只要求單向旋轉(zhuǎn)。電路中熔斷器FU1既作為銑床總的短路保護(hù)，又作為主軸電動(dòng)機(jī)M1的短路保護(hù)；FU2作為進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3及控制變壓器、照明變壓器一次側(cè)的短路保護(hù)；熱繼電器FR1、FR2和FR3分別作為M1、M2和M3的過(guò)載保護(hù)。3.3 控制電路分析3.3.1 主軸電機(jī)M1的控制將主軸電動(dòng)機(jī)的控制線路。SB1、SB2、SB3和SB4是分別裝在工作臺(tái)的前面和床身側(cè)面的啟動(dòng)和停止按鈕

9、，可在兩地控制，方便操作。KM1是主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接觸器，需要啟動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)時(shí)，先將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA4扳到主軸電動(dòng)機(jī)所需的旋轉(zhuǎn)方向；然后按下啟動(dòng)按鈕SB1或SB2，接觸器KM1得電且自鎖，電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)；速度繼電器KV動(dòng)作，KV-1或KV-2中的一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為主軸電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)作好準(zhǔn)備。主軸電動(dòng)機(jī)M1得電通路：T1SQ7常閉觸點(diǎn)SB4SB3SB1或SB2KM2常閉觸點(diǎn)KM1線圈T1。KM2是反接制動(dòng)和主軸變速?zèng)_動(dòng)接觸器。停車時(shí)，按下停止按鈕SB3或SB4，接觸器KM1失電，主軸電動(dòng)機(jī)M1慣性轉(zhuǎn)動(dòng)；停止按鈕按到底，KM2得電且自鎖，改變了主軸電動(dòng)機(jī)M1的電源相序，串入電阻反接制動(dòng)；當(dāng)M

10、1的轉(zhuǎn)速降至約100r/min時(shí)，速度繼電器KV-1或KV-2的常開(kāi)觸點(diǎn)恢復(fù)斷開(kāi)，KM2失電，M1迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)，反接制動(dòng)結(jié)束。反接制動(dòng)接觸器KM2得電通路：T1SQ7常閉觸點(diǎn)SB4或SB3常開(kāi)觸點(diǎn)（已閉合）KV-1或KV-2常開(kāi)觸點(diǎn)（已閉合）KM1常閉觸點(diǎn)KM2線圈T1。SQ7是與主軸變速手柄聯(lián)動(dòng)的瞬時(shí)動(dòng)作行程開(kāi)關(guān)。主軸變速時(shí)，先將變速手柄壓下拉到前面，轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤(pán)選擇需要的轉(zhuǎn)速，然后將變速手柄推回原位。在將變速手柄拉到前面和推回原位的過(guò)程中，與變速手柄相聯(lián)的凸輪都會(huì)把行程開(kāi)關(guān)SQ7壓下，SQ7的常開(kāi)觸點(diǎn)瞬時(shí)閉合一下，KM2得電，主軸電動(dòng)M1反向轉(zhuǎn)動(dòng)一下，使變速后的齒輪易于嚙合，這就是主軸的變速

11、沖動(dòng)。主軸變速可在主軸不轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行，也可在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行。如果是在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行變速，無(wú)需先按停止按鈕再變速，可直接進(jìn)行變速操作。行程開(kāi)關(guān)SQ7在變速手柄拉出時(shí)，在凸輪的作用下常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi)，切斷接觸器KM1的線圈電路，主軸電動(dòng)機(jī)M1斷電；SQ7的常開(kāi)觸點(diǎn)后閉合，KM2得電，對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)M1進(jìn)行反接制動(dòng)，M1的轉(zhuǎn)速迅速下降；將變速手柄推回時(shí)，SQ7再次動(dòng)作一下，實(shí)現(xiàn)主軸的變速?zèng)_動(dòng)。變速完成后，主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，需再次啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，主軸將在新的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。3.3.2 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的所有操作都是在主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)、接觸器KM1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合后進(jìn)行的；所有的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)的

12、。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1是工作臺(tái)的選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)置于“斷開(kāi)”位置時(shí)，SA1-1、SA1-3閉合，SA1-2斷開(kāi)，可以進(jìn)行工作臺(tái)的進(jìn)給操作；當(dāng)置于“閉合”位置時(shí)，SA1-1、SA1-3斷開(kāi)，SA1-2閉合，此時(shí)不能進(jìn)行工作臺(tái)的操作，只能對(duì)圓工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分為左右的縱向運(yùn)動(dòng)、前后的橫向運(yùn)動(dòng)和上下的垂直運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1置于“斷開(kāi)”位置時(shí)，工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制線路。接觸器KM3、KM4使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，用來(lái)改變工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操作是由兩個(gè)機(jī)械操作手柄與對(duì)應(yīng)的行程開(kāi)關(guān)和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相互配合實(shí)現(xiàn)的。SQ1、SQ2是與縱向進(jìn)給機(jī)械操作手柄相聯(lián)動(dòng)的行程開(kāi)關(guān)，

13、SQ3、SQ4是與橫向進(jìn)給及垂直進(jìn)給機(jī)械操作手柄相聯(lián)動(dòng)的行程開(kāi)關(guān)。六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)相互聯(lián)鎖，同一時(shí)刻只允許有一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩個(gè)操作手柄處在中間位置時(shí)，SQ1SQ4各行程開(kāi)關(guān)都處在未受壓的原始狀態(tài)。（1）工作臺(tái)縱向（左、右）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制工作臺(tái)的縱向進(jìn)給由縱向操作手柄控制，該手柄有三個(gè)位置：向左、向右和中間。當(dāng)將操作手柄扳向右（或向左）時(shí)，一方面通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)將工作臺(tái)與縱向移動(dòng)的傳動(dòng)裝置相聯(lián)接，另一方面壓下向右（或向左）進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)SQ1（或SQ2），SQ1-1（或SQ2-1）常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM3（或KM4）得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2通電轉(zhuǎn)動(dòng)（或反向轉(zhuǎn)動(dòng)），拖動(dòng)工作臺(tái)向右（或向左）移動(dòng)。當(dāng)將

14、縱向操作手柄扳回到中間位置時(shí)，一方面工作臺(tái)脫離縱向移動(dòng)的傳動(dòng)裝置，另一方面行程開(kāi)關(guān)SQ1（或SQ2）復(fù)位，接觸器KM2（或KM3）失電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2斷電，工作臺(tái)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。由于進(jìn)給速度低，M2未采取制動(dòng)措施。為避免工作臺(tái)左、右移動(dòng)越過(guò)極限進(jìn)給位置發(fā)生事故，在工作臺(tái)的左、右兩端各有一塊擋鐵，當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)到極限位置時(shí)，擋鐵撞向縱向操作手柄，使手柄回到中間位置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車。左、右移動(dòng)的極限位置，可以通過(guò)改變左、右兩端的擋鐵位置進(jìn)行調(diào)整。（2）工作臺(tái)橫向（前、后）及垂直（上、下）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制工作臺(tái)橫向及垂直進(jìn)給由十字手柄控制，該手柄也有兩個(gè)，分別裝在工作臺(tái)左側(cè)的前、后方。十字手柄有：前、后、左、右

15、和中間五個(gè)位置。與縱向進(jìn)給操作一樣，在扳動(dòng)十字手柄壓下行程開(kāi)關(guān)SQ3、SQ4的同時(shí)，將工作臺(tái)與橫向運(yùn)動(dòng)或垂直運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置相聯(lián)接。SQ3控制工作臺(tái)向下或向前運(yùn)動(dòng)，SQ4控制工作臺(tái)向上或向后運(yùn)動(dòng)。當(dāng)將十字手柄扳向下或向前時(shí)，壓下行程開(kāi)關(guān)SQ3，SQ3-1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM3得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2通電轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)工作臺(tái)向下或向前移動(dòng)。若將十字手柄扳回到中間位置，工作臺(tái)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)脫離，同時(shí)行程開(kāi)關(guān)SQ3復(fù)位，接觸器KM3失電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2斷電，工作臺(tái)停止進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)將十字手柄扳向上或向后時(shí)，壓下行程開(kāi)關(guān)SQ4，SQ4-1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM4得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2通電反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向上或

16、向后運(yùn)動(dòng)。（3）工作臺(tái)的快速移動(dòng)為提高工作效率，在銑刀未作銑切加工時(shí)，工作臺(tái)可以快速移動(dòng)，操作過(guò)程如下：工作臺(tái)在進(jìn)給移動(dòng)時(shí)，按下快速移動(dòng)按鈕SB5或SB6（兩地控制），接觸器KM5得電，快速移動(dòng)電磁鐵YA通電動(dòng)作，工作臺(tái)按原進(jìn)給方向快速移動(dòng)，當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)到預(yù)期位置，松開(kāi)探險(xiǎn)鈕SB5或SB6，KM5失電，YA斷電，快速進(jìn)給結(jié)束，工作臺(tái)按原速度、原方向繼續(xù)移動(dòng)。（4）進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的變速?zèng)_動(dòng)為使齒輪易于嚙合，與主軸變速一樣，進(jìn)給變速也設(shè)有變速?zèng)_動(dòng)裝置。SQ6是進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)行程開(kāi)關(guān)，在操作進(jìn)給變速盤(pán)變速時(shí)，其連桿機(jī)構(gòu)會(huì)瞬時(shí)壓下行程開(kāi)關(guān)SQ6，使SQ6-2常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)、SQ6-1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM3

17、短時(shí)得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一下，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)給變速的沖動(dòng)。從進(jìn)給控制電路可以看出，進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)是在行程開(kāi)關(guān)SQ1SQ4不受壓、其常閉觸點(diǎn)閉合時(shí)完成的。所以進(jìn)給變速時(shí)，需將操作手柄都置在中間位置，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2不轉(zhuǎn)的情況下，才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給的變速?zèng)_動(dòng)，這一點(diǎn)與主軸的變速?zèng)_動(dòng)不同。（5）圓工作臺(tái)的控制圓工作臺(tái)的控制電路，工作臺(tái)的進(jìn)給操作手柄都應(yīng)處在中間位置，SQ1SQ4的常閉觸點(diǎn)處于閉合的原始位置，按下主軸啟動(dòng)按鈕SB1或SB2，接觸器KM1、KM3先后得電，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)圓工作臺(tái)單向轉(zhuǎn)動(dòng)。若要使圓工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，只要按下主軸停止按鈕SB3或SB4，主軸與圓工作臺(tái)便同

18、時(shí)停止工作。（6）進(jìn)給控制的聯(lián)鎖在銑床加工中，為安全起見(jiàn)，在多種運(yùn)動(dòng)間設(shè)置了相互的聯(lián)鎖。它們包括：主軸運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)間先主軸后進(jìn)給的順序聯(lián)鎖；工作臺(tái)六個(gè)運(yùn)動(dòng)方向間不能同時(shí)進(jìn)行的聯(lián)鎖；進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)應(yīng)在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)停止時(shí)進(jìn)行的聯(lián)鎖；圓工作臺(tái)與工作臺(tái)的進(jìn)給不能同時(shí)進(jìn)行的聯(lián)鎖。3.3.3 冷卻泵電動(dòng)機(jī)及照明電路的控制為防止銑切加工時(shí)過(guò)熱，在銑床工作時(shí)，可以啟動(dòng)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3，提供冷卻液。由于冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3容量小，直接用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA3控制。工作臺(tái)的照明電源是由照明變壓器T2將380V交流電壓降至36V安全電壓提供的，照明電路由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2控制。第四章 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路的PLC改造4.1硬件

19、設(shè)計(jì)1、 改造方法進(jìn)行電氣控制線路改造時(shí)，X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路中的電源電路、主電路保持不變；在控制電路中，變壓器TC1的輸出、整流器VC的輸出及變壓器TC3的輸出部分去掉，用可編程控制器實(shí)現(xiàn)；為了保證各種聯(lián)鎖功能，將位置開(kāi)關(guān)SQ1SQ6、按鈕SB1SB6、照明開(kāi)關(guān)S、冷卻泵啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SA3、換刀開(kāi)關(guān)SA4和圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA5分別接入PLC的輸入端；輸出器件分三個(gè)電壓等級(jí)，一個(gè)是接觸器、繼電器使用的110V交流電壓，另一個(gè)是電磁離合器使用的24V直流電，還有一個(gè)是照明使用的36V交流電壓，這樣也將PLC的輸出口分為三組連接點(diǎn)。2、元器件選擇符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格用途數(shù)量M1電動(dòng)機(jī)J02-5

20、1-4 75kw 1450r/min驅(qū)動(dòng)主軸1M2電動(dòng)機(jī)J02-22-4 1.5kw 1450r/min驅(qū)動(dòng)進(jìn)給1M3電動(dòng)機(jī)J02-22-0 0.125kw 2790kw驅(qū)動(dòng)冷卻泵1Qs1開(kāi)關(guān)HZ1-60/3J 60A 500V電源總開(kāi)關(guān)1Qs2開(kāi)關(guān)HZ1-10/3J 10A 500V冷卻泵開(kāi)關(guān)1SA1開(kāi)關(guān)HZ1-10/3J 10A 500V換刀制動(dòng)1SA2開(kāi)關(guān)HZ1-10/3J 10A 500V圓工作臺(tái)開(kāi)關(guān)1SA3開(kāi)關(guān)HZ3-10/3J 60A 500V照明開(kāi)關(guān)1FU1熔斷器RL1-60 60A電源總保險(xiǎn)1FU2熔斷器RL1-15 5A整流電源保險(xiǎn)1FU3熔斷器RL1-15 5A直流電路保險(xiǎn)

21、1FU4熔斷器RL1-15 5A控制回路保險(xiǎn)1FU5熔斷器RL1-15 1A照明保險(xiǎn)1FR1熱繼電器JR0-20/3 10AM1過(guò)載保護(hù)1FR2熱繼電器JR0-20/3 0.5AM3過(guò)載保護(hù)1FR3熱繼電器JR0-20/3 1.5AM2過(guò)載保護(hù)1TC1變壓器BK-150 380/110V控制回路電源1TC2變壓器BK-50 380/24V照明電源1TC3變壓器BK-100 380/36V整流電源保險(xiǎn)1KM1接觸器CJ0-20 20A 110V主軸啟動(dòng)1KM2接觸器CJ0-10 10A 110V快速進(jìn)給1KM3接觸器CJ0-10 10A 110VM2正轉(zhuǎn)1KM4接觸器CJ0-10 10A 110

22、VM2反轉(zhuǎn)1SB1 SB2按鈕LA2M1啟動(dòng)2SB3 SB4按鈕LA2快速進(jìn)給2SB5 SB6按鈕LA2停止制動(dòng)2YC1電磁離合器定做主軸制動(dòng)1YC2電磁離合器定做正常進(jìn)給1YC3電磁離合器定做快速進(jìn)給1SQ1行程開(kāi)關(guān)LX1-11K主軸沖動(dòng)開(kāi)關(guān)1SQ2行程開(kāi)關(guān)LX3-11K主軸沖動(dòng)開(kāi)關(guān)1SQ3 SQ4SQ5 SQ6行程開(kāi)關(guān)LX2-13LM2正反轉(zhuǎn)及連鎖43、 PLC硬件設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)對(duì)X62W萬(wàn)能銑床的控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析可知，該系統(tǒng)需要輸入點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為9點(diǎn)，根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，可選擇三菱FX1N40MR型PLC。所有的電器元件均可采用改造前的型號(hào)，電器元件的安裝位置也不變。重點(diǎn)提示

23、：輸出端由于采用三個(gè)不同電壓等級(jí)負(fù)載，所以特別注意輸出公共端的分配，否則易引起短路。表1 萬(wàn)能銑床PLC I/O地址分配表序號(hào)輸入器件輸入地址序號(hào)輸出器件輸出地址1SB1、SB2主軸停止及制動(dòng)X01KM1主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)Y42SB5、SB6主軸啟動(dòng)X12KM2冷卻泵電機(jī)M2啟動(dòng)Y53SB3、SB4快速進(jìn)給X23KM3進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3正轉(zhuǎn)Y64SA4主軸換刀X34KM4進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3 反轉(zhuǎn)Y75SA3 冷卻泵電機(jī)啟動(dòng)X45YC1進(jìn)給常速Y106SA5 圓工作臺(tái)工作開(kāi)關(guān)X56YC2快速進(jìn)給Y117SA1照明開(kāi)關(guān)X67EL照明Y08SQ1右進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)X78YC3主軸制動(dòng)、換刀Y129SQ2左進(jìn)給行

24、程開(kāi)關(guān)X109KA快速進(jìn)給控制Y310SQ3向前、向下行程開(kāi)關(guān)X1111SQ4向后、向上行程開(kāi)關(guān)X1212SQ6主軸沖動(dòng)行程開(kāi)關(guān)X1313SQ5進(jìn)給沖動(dòng)行程開(kāi)關(guān)X1414FR1主軸過(guò)載保護(hù)X1515FR2冷卻泵過(guò)載保護(hù)X1616FR3進(jìn)給過(guò)載保護(hù)X17X62W萬(wàn)能銑床的工作流程圖如圖4-1所示：復(fù)位到預(yù)備狀態(tài)啟動(dòng)加工主軸旋轉(zhuǎn)X、Y移動(dòng)到第一加工工位冷卻開(kāi)Z軸下行到加工區(qū)銑頭按工進(jìn)速度加工Z軸加工完了后快速提升加工完了？冷卻關(guān)，主軸停，加工完了聲光指示X、Y移動(dòng)到下一加工工位圖4-1 X62W萬(wàn)能銑床的流程圖萬(wàn)能銑床的I/O接線如圖所示：圖4-2 X62W萬(wàn)能銑床PLC控制I/O接線圖4.2 PLC梯形圖設(shè)計(jì)及語(yǔ)句根據(jù)X62W萬(wàn)能銑床的控制要求，設(shè)計(jì)該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖，如圖4-3所示。圖4-3 萬(wàn)能銑床控制系統(tǒng)的完整程序第五章 出現(xiàn)問(wèn)題及改進(jìn)意見(jiàn)由于時(shí)間和知識(shí)掌握的不夠全面等各種原因，所以，調(diào)試過(guò)程不是非