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文檔簡介

1、X62W萬能銃床!韶關學院畢業(yè)設計題目:X62W型臥式萬能銃床電氣控制系統(tǒng)的設學生姓名:張擇恩學號:096313703027系(院):物理與機電工程學院專業(yè):電氣自動化班級:廣東省南方技師學院0829班指導教師姓名及職稱:寧宇副教授起止時間:2010年11月2010年12月目錄1概述1.1 銃床國內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢1.2 銃床簡單介紹1.2.1 銃床的選型1.2.2 X62W機床特點2X62W萬能銃床硬件設計2.1 X62W萬能銃床電力拖動的特點及控制要求2.2 X62W萬能銃床元件選型2.3 X62W萬能銃床的主要結構及運動形式3電氣控制原理1.1 電氣原理圖1.2 主電路分析1.3 控

2、制電路分析4 X62W萬能銃床軟件設計4.1 PlC的基本定義和PLC的主要特點4.2 X62W萬能銃床電氣控制線路的PLC設計4.3 現(xiàn)場信號與PLC軟繼電器對照表4.4 PLC梯形圖和PLC指令表5 總結致謝參考文獻1 概述1.1 銑床國內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢自從1969年第一臺可編程控制器在美國問世以來,在工業(yè)控制中得到廣泛的應用。近年來,我國在石油、化工、機械、輕工、發(fā)電、電子、橡膠、塑料加工等行業(yè)工藝設備的電氣控制中,越來越多地采用PLC機控制,并取得了顯著的效果,深受各行業(yè)的歡迎。銑銑床是以各類電動機為動力的傳動裝置與系統(tǒng)的對象以實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的技術裝置。隨著電子技術的發(fā)展,可

3、編程序控制器日益廣泛的應用于機械、電子加工與設備電氣改造中。銑床作為機械加工的通用設備在內(nèi)燃機配件的生產(chǎn)中一直起著不可替代的作用。自動銑床具有工作平穩(wěn)可靠,操作維護方便,運轉費用低的特點,已成為現(xiàn)代生產(chǎn)中的主要設備。自動銑床控制系統(tǒng)的設計是一個很傳統(tǒng)的課題,現(xiàn)在隨著各種先進精確的諸多控制儀器的出現(xiàn),銑床控制的設計方案也越來越先進,越來越趨于完美。在我國7080年代大多數(shù)銃床中,大多數(shù)的開關量控制系統(tǒng)都是采用繼電器控制,也有相當一部分輔機系統(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)濟運行帶來了不利影響,用PLC對銑床的繼電器式控制系統(tǒng)進行改造已是大勢所趨。自動銑床的發(fā)展及現(xiàn)狀

4、:從上世紀80年代起銑床制造業(yè)的發(fā)展雖有起伏但對自動控制技術和自動銑床床一直給予較大的關注。經(jīng)過九五自動車床和加工中心包括自動銑床的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地的形成,所生產(chǎn)的中檔普及型自動銑床的功能性能和可靠性方面已具有較強的市場競爭力。但在中高檔自動銑床方面與國外一些先進產(chǎn)品相比仍存在較大差距。這是由于歐美日等先進工業(yè)國家于80年代先后完成了自動機床產(chǎn)業(yè)進程,其中一些著名機床公司致力于科技創(chuàng)新和新產(chǎn)品的研發(fā)引導著數(shù)控機床技術發(fā)展,如美國英格索爾公司和德國惠勒喜樂公司對用于汽車工業(yè)和航空工業(yè)高速數(shù)控銑床的發(fā)展日本牧野公司對高效精密加工中心所作的貢獻,德國瓦德里希公司在重型龍門五面加工銑床方面的開發(fā)以及日本

5、馬扎克公司研發(fā)的車銑中心對高效復合加工的推進等等。相比之下,我國大部分數(shù)近代機床產(chǎn)品在技術處于跟蹤階段。表1以中擋銑床為例列出國內(nèi)外先進產(chǎn)品主要技術指標,由此可以看到效率精度和可靠性等方面均有明顯差。隨著科學技術的不斷發(fā)展,生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展改進,特別是計算機技術的應用,新型控制策略的出現(xiàn),不斷改變著電氣控制技術的面貌。在控制方法上,從手動控制發(fā)展到自動控制;在控制功能上,從簡單控制發(fā)展到智能化控制;在操作上,從策重發(fā)展到信息化處理;在控制原理上,從單一的有觸頭硬接線繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展到以微處理器或微型計算機為中心的網(wǎng)絡化自動控制系統(tǒng)。X62W銃床綜合了計算機技術、微電子技術、檢測技術、自

6、動控制技術、智能技術、通信技術、網(wǎng)絡技術等先進的科學技術成果。X62W銃床是由普通機床發(fā)展而來。它集于機械、液壓、氣動、伺服驅動、精密測量、電氣自動控制、現(xiàn)代控制理論、計算機控制等技術于一體,是一種高效率、高精度能保證加工質量、解決工藝難題,而且又具有一定柔性的生產(chǎn)設備。萬能銑床的廣泛應用,給機械制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)品機構和產(chǎn)業(yè)機構帶來了深刻的變化,其技術水平高低和擁有量多少,是衡量一個國家和企業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志。一種新型的控制裝置,一項先進的應用技術,總是根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實際需要而產(chǎn)生的??删幊绦蚩刂破鳟a(chǎn)生以前,以各種繼電器為主要元件的電氣控制線路,承擔著生產(chǎn)過程自動控制的艱巨任務,可能有

7、成百上千只各種繼電器構成復雜的控制系統(tǒng),需要用成千上萬根導線連接起來,安裝這些繼電器需要大量的繼電器控制柜,且占據(jù)大量的空間。當這些繼電器運行時,又產(chǎn)生大量的噪聲,消耗大量的電能。為保證控制系統(tǒng)的正常運行,需要安排大量的電氣技術人員進行維護,有時某個繼電器損壞,甚至某個繼電器觸頭接觸不良,都回影響整個系統(tǒng)的正常運行。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障,要進行檢查排除故障又是非常困難的,全靠電氣技術人員長期積累經(jīng)驗。尤其是在生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時,可能需要增加很多的繼電器或繼電器控制柜,重新接線或改線的工作量很大,甚至需要重新設定控制系統(tǒng)。盡管如此,這種控制系統(tǒng)的功能僅僅局限在能實現(xiàn)具有粗略定時、計數(shù)功能的順序邏輯控

8、制。因此,人們迫切需要一種新的工業(yè)控制裝置來取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng),是電氣控制系統(tǒng)工作更可靠,更容易維修,更能適應經(jīng)常變化的生產(chǎn)工藝要求。可編程控制器(ProgrammableController)簡稱PC在辦公自動化和工業(yè)自動化中廣泛使用的個人計算機(PersonalComputer)也簡稱PC為了避免混搖,現(xiàn)在一般將可編程序控制器簡稱為PLC(ProgrammableLogicController).隨著可編程控制器在國內(nèi)的運用和推廣,人們找到了萬能銑床較理想的控制系統(tǒng),即PLC控制系統(tǒng)。由于其具有可靠性高,抗干擾能力強,維修檢測方便等優(yōu)點,適合于對萬能銑床的控制,獲得廣泛的推廣?,F(xiàn)在萬

9、能銑床已全部采用PLC控制,結束了近二十年使用繼電控制的歷史。本文主要以該廠對PLC控制系統(tǒng)的研究,推廣介紹可編程控器在萬能銃床上的應用。自從1969年第一臺可編程控制器在美國問世以來,在工業(yè)控制中得到廣泛的應用。近年來,我國在石油、化工、機械、輕工、發(fā)電、電子、橡膠、塑料加工等行業(yè)工藝設備的電氣控制中,越來越多地采用PLC機控制,并取得了顯著的效果,深受各行業(yè)的歡迎。1988年開始將可編程序控制器應用在萬能銑床上,至今使用情況一直良好。國外生產(chǎn)PLC的廠家很多,最著名的有美國A-B公司和GE-FANU公司,日本的歐姆龍公司和三菱公司,德國AEG公司和西門子公司,法國的TE公司。它們號稱PC領

10、域的大雄,代表PC的最高水平。它們在中國都有各自的代理商,很容易買到其產(chǎn)品。國產(chǎn)PLC以小型為主,多數(shù)為仿制產(chǎn)品,I/0點均在128點以下。主要廠家有上海工業(yè)自動化儀表研究所,蘇州電子計算機廠,北京機械工業(yè)自動化研究所,無錫華光電子工業(yè)公司中科院自動化研究所究上海香島機電制造公司。一般只處理開關量,進行邏輯運算,順序運算1.2 銑床簡單介紹1.2.1 銑床的選型萬能2號銃床(用0,1,2不工作臺面)X62W萬能銃床是一種通用的多用途機床,它可以進行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工,是一種較為精密的加工設備,它采用繼電接觸器電路實現(xiàn)電氣控制。PL咬為工業(yè)環(huán)境應用而設計,具顯著的特點之一就是可靠

11、性高,抗干擾能力強。將X62Wf能銃床電氣控制線路改造為可編程控制器控制,可以提高整個電氣控制系統(tǒng)的工作性能,減少維護、維修的工作量。1.2.2 X62W機床特點(1)能完成很多普通機床難以加工或者根本不能加工的復雜型面的加工。(2)采用X62W光床可以提高零件的加工精度,穩(wěn)定產(chǎn)品的質量。(3)采用X62WU以比普通機床提高23倍生產(chǎn)率,對復雜零件的加工,生產(chǎn)率可以提高十幾倍甚至幾十倍。(4)此機床具有柔性,只需更換程序,就可以適應不同品種及尺寸規(guī)格零件的自動加工。(5)大大的減輕了工人的勞動強度。萬能銃床是一種高效率的加工機械,在機械加工和機械修理中得到廣泛的應用,萬能銃床的操作是通過手柄同

12、時操作電氣與機械,以達到機電緊密配合完成預定的操作,是機械與電氣結構聯(lián)合動作的典型控制,是自動化程度較高的組合機床。但是在電氣控制系統(tǒng)中,故障的查找與排除是非常困難的,特別是在繼電器接觸式控制系統(tǒng),由于電氣控制線路觸點多、線路復雜、故障率高、檢修周期長,給生產(chǎn)與維護帶來諸多不便,嚴重地影響生產(chǎn)。本文所述方案是對原來的繼電器接觸式模擬控制系統(tǒng)進行PLC改造而成,經(jīng)實際運行證明該PLC控制系統(tǒng)無論是硬件還是軟件,控制穩(wěn)定可靠,具有極高的可靠性與靈活性,更容易維修,更能適應經(jīng)常變動的工藝條件,取得了較好的經(jīng)濟效益。2 .X62W萬能銃床硬件設計2.1 X62W萬能銑床電力拖動的特點( 1)銑削加工有

13、順銑和逆銑兩種加工方式,要求主軸電動機能正反轉,因正反操作并不頻繁,所以由床身下側電器箱上的組合開光來改變電源相序實現(xiàn)。( 2)由于主軸傳動系統(tǒng)中裝有避免震蕩的慣性輪,故主軸電動機采用電磁離合器制動以實現(xiàn)準確停車。( 3)銑床的工作臺要求有前后、左右、上下6個方向的進給運動和快速移動,所以也要求進給電動機能正反轉,并通過操作手柄和機械離合器相配合來實現(xiàn)。進給的快速移動通過電磁鐵和機械掛擋來完成。圓形工作臺的回轉運動是由進給電動機經(jīng)傳動機構驅動的。( 4)根據(jù)加工工藝的要求,該銑床應具有以下的電氣聯(lián)鎖措施:為了防止刀具和銑床的損壞,只有主軸旋轉后才允許有進給運動和進給方向的快速運動。為了減小加工

14、表面的粗糙度,只有進給停止后主軸才能停止或同時停止。該銃床采用機械操縱手柄和位置開關相配合的方式實現(xiàn)進給運動6個方向的連鎖。主軸運動和進給運動采用變速盤來進行速度選擇,為保證變速齒輪進入良好的嚙合狀態(tài),兩種運動都要求變速后順時點動。當主軸電動機或冷卻泵過載時,進給運動必須立即停止,以免損壞刀具和銃床。(5)要求有冷卻系統(tǒng)、照明設備及各種保護措施。2.2 X62W萬能銃床元件選型表2-1銃床的電機參數(shù)參照表符號名稱型號規(guī)格件數(shù)作用M1主軸電動機Y132M-4B37.5KW380V,1450r/min1主軸傳動M2進給電動機Y9041.5KW,380V,1400r/min1進給傳動M3冷卻泵電動機

15、JCB-220.125KW,380V,2790r/min1冷卻泵傳動表2-2銃床的基本元件一覽表符號名稱型號規(guī)格件數(shù)作用KM1接觸器CJO-2020A,110V1主軸啟動KM2接觸器CJO-1010A,110V1快速進給KM3接觸器CJO-1010A,110V1M2E轉KM4接觸器CJO-1010A,110V1M農(nóng)轉KS速度繼電器JY12A1反接制動SB1、2按鈕LA2綠色2M10動按鈕SB34按鈕LA2黑色2快速進給按鈕SB56按鈕LA2紅色2M1f?止按鈕SA1轉換開關HZ1-10/E16三極1換刀開關SA2轉換開關HZ1-10/E16三極1圓工作臺轉換SA3轉換開關HZ1-10/E16三

16、極1M恢向開關SQ1限位開關:LX111K開啟式1向右進給SQ2限位開關LX111K開啟式1向左進給SQ3限位開關LX2-131單輪,自動復位11可前、向卜進給SQ4限位開關LX2-131單輪,自動復位1向后、向上進給SQ5限位開關LX3-11K開啟式1快速與進給轉換SQ6限位開關LX3-11K開啟式1主軸變速沖動SQ7限位開關1LX3-11K開啟式1進給變速沖動QS1轉換開關HZ1-60/E26三極1電源總開關QS2轉換開關HZ1-60/E26三極1冷卻泉開關FR1熱繼電器JRQ-4011A、3A1M1tt載保護FR2熱繼電器JR10-103A5A1M3t載保護FR3熱繼電器JR10-100

17、.415A1M2s載保護FU1熔斷器1RL130A3總電源短路保護FU2熔斷器RL110A3進給短路保護FU3FU6熔斷器RL16A2控制電路短路保護FU4FU5熔斷器RL14A2照明電源短路保護VC整ZCZX45A,50V1整流作用TC變壓器BK-50380/36V1照明變壓器TC1變壓器BK-150380/127V1控制電路變壓器YC1電磁離合器BIDIII1主軸制動YC2電磁離合器B1DJII1正常進給YC3電磁離合器B1DJII1快速進給R電阻ZB21.45W、15.4A2限制制動電阻2.3 X62W萬能銃床的主要結構及運動形式X62州萬能銃床的外形結構如圖2-1所示,它主要由床身、主

18、軸、刀桿、懸梁、工作臺、回轉盤、橫溜板、升降臺、底座等幾部分組成。在床身的前面有垂直導軌,升降臺可沿著它上下移動。在升降臺上面的水平導軌上,裝有可在平行主軸軸線方向移動(前后移動)的溜板。溜板上部有可轉動的回轉盤,工作臺就在溜板上部回轉盤上的導軌上作垂直于主軸軸線方向移動(左右移動)。工作臺上有T形槽用來固定工件。這樣,安裝在工作臺上的工件就可以在三個坐標上的六個方向調(diào)整位置或進給。銃床主軸帶動銃刀的旋轉運動是主運動;銃床工作臺的前后(橫向)、左右(縱向)和上下(垂直)6個方向的運動是進給運動;銃床其他的運動,如工作臺的旋轉運動、在各個方向的快速移動則屬于輔助運動。101一床身(立柱)2一主軸

19、3一刀桿4一懸梁5一支架6一工作臺7一回轉盤8橫溜板9一升降臺10一底座圖2-1銃床外部結構圖2.4控制要求(1)主軸電動機M1有三種控制:正反轉起動,反接制動和變速沖動。(2)工作臺進給電動機M2t三種控制:進給、快速移動和變速沖動。(3)M3泡動冷卻泵提供冷卻液,只需單向運行。(4)為了能及時實現(xiàn)控制,機床設置了兩套操縱系統(tǒng),再機床正面及側都安裝了相同的按鈕、手輪和手柄,操作方面,以實現(xiàn)兩地控制。(5)為了保證安全,防止事故,機床有順序的動作,采用了聯(lián)鎖方向,都設有終端保護。6)三臺電動機都設有過載保護,控制線路設有短路保護,工作臺的六個電氣控制原理riT-M=d.:I涓遛i-=l毋-kc

20、jII,%t:CIIIII建I7=r百飛H-!炙屆*+r,昏god廿tyjs6nT_Ti但xX-I-Kk-k.口3圖3-1X62W臥式銃床電氣原理圖符號名稱及用途符號名稱及用途Ml主軸電動機SQ6講給變速沖動開關M2進給電動機SQ7主軸變速沖動開關M3冷卻泉電司機SA1園工作臺轉換開關KM3主電動機后r??刂平佑|襄SA3冷卻泵轉換開關KM2反接制動SA4照明的開關K1I4,KM5進給電動機正、反轉接觸器SAb主軸換回開關KM6箕邈移交五觸器QS電源隔離開關Kill冷卻泵接觸器SB1.SB2分設在兩處的主綱啟動按鈕KS速度繼電器SB3,SB4分設在兩處的主軸停止按鈕YA快速電磁鐵線圈SB5、SB

21、6工作臺快速移動按鈕R鄧艮流電里FR1主軸電動機熱維利器SQI工作臺向右進裝行程開關FR2進給電動機蒸維電器SQ2工作臺向左進給行程開關FR3冷卻泵熱繼電器5Q3L作臺向前、上進紿行程開關TC變壓器SQ4工作臺向后、下進給行程開關FL1-FL1斷路器圖3-2銃床電器元件符號及功能說明3.2主電路分析由電氣原理圖可知,主電路共有三臺電動機。其中M1為主軸電動機,M2為進給電動機,M3為冷卻泵電動機。X62W萬能銃床的電路如圖3-1所示,該線路分為主電路、控制電路和照明電路三部分。3.2主電路分析主軸電動機Mlffi動主軸帶動銃刀進行銃肖加工,通過組合開關SA歌實現(xiàn)正反轉;進給電動機M2S過操縱手

22、柄和機械離合器的配合拖動工作臺前后、左右、上下6個方向的進給運動和快速移動,其正反轉由接觸器KM3KM案實現(xiàn);冷卻泵電動機M騏應切削液,且當M10動后,用手動開關QS2S制;3臺電動機共用熔斷器FU作短路彳護,3臺電動機分別用熱繼電器FR1、FR2FR3乍過載保護控制電路的電源由控制變壓器TO出110Vt壓供電。主軸電動機M1的控制主軸電動機M休用兩地控制方式,SB便口SB21兩組啟動按鈕,SB等口SB處兩組停止按鈕。KM是主軸電動機M酌啟動接觸器,YC健主軸制動用的電磁離合器,SQ坦主軸變速時瞬時點動的位置開關。1)主軸電動機M10動前,應首先選擇好主軸的轉速,然后合上電源開關QS1再把主軸

23、換向開關SA35到所需要的轉向。按下啟動按鈕SB1(或SB2),接觸器KM線圈得電,KM左觸頭和自鎖觸頭閉合,主軸電動機M1啟動運轉,KM常開輔助觸頭(9-10)閉合,為工作臺進給電路提供了電源。按下停止按鈕SB5(或SB6,SB5-1(或SB6-1)常閉觸頭分斷,接觸器KM線圈失電,KM觸頭復位,電動機M1W電慣性運轉,SB5-2(或SB6-2)常開觸頭閉合,接通電磁離合器YC1,主軸電動機M制動停轉。2)主軸換銃刀時將轉換開關SA版向換刀位置,這時常開觸頭SA1-1閉合,電磁離合器YC餞圈得電,主軸處于制動狀態(tài)以便換刀;同時常閉觸頭SA1-2斷開,切斷了控制電路,保證了人身安全。3)主軸變

24、速時,利用變速手柄與沖動位置開關SQ1通過M1點動,使齒輪系統(tǒng)產(chǎn)生一次抖動,以便于齒輪順利嚙合,且變速前應先停車。進給電動機M2勺控制工作臺的進給運動在主軸啟動后方可進行。工作臺的進給可在3個坐標6個方向運動,進給運動是通過兩個操作手柄和機械聯(lián)動機構控制相應的位置開關使進給電動機M2E轉或反轉來實現(xiàn)的,并且6個方向的運動是聯(lián)鎖的,不能同時接通。1)當需要圓形工作臺旋轉時,將開關SA板到接通位置,這時觸頭SA2-1和SA2-3斷開,觸頭SA2-2閉合,電流經(jīng)1013141520191718路徑,使接觸器KM31電,電動機M20動,通過一根專用軸帶動圓形工作臺作旋轉運動。轉換開關SA2K到斷開位置

25、,這時觸頭SA2-1和SA2-3閉合,觸頭SA2-2斷開,以保證工作臺在6個方向的進給運動,因為圓形工作臺的旋轉運動和6個方向的進給運動也是聯(lián)鎖的。2)工作臺的左右進給運動由左右進給操作手柄控制。操作手柄與位置開關SQ刎SQ嵌動,有左、中、右三個位置,其控制關系見表1。當手柄扳向中間位置時,位置開關SQ5口SQ6勻未被壓合,進給控制電路處于斷開狀態(tài);當手柄扳向左或右位置時,手柄壓下位置開關SQ域SQ6使常15觸頭SQ5-MSQ6-汾斷,常開觸頭SQ5-做SQ6-1閉合,接觸器KM城KM41電動作,電動機M2E轉或反轉。由于在SQ域SQ皴壓合的同時,通過機械機構已將電動機M2勺傳動鏈與工作臺下面

26、的左右進給絲杠相搭合,所以電動機M2勺正轉或反轉就拖動工作臺向左或向右運動。表31工作臺左右進給手柄位置及其控制關系手柄位置位置開關動作接觸器動作電動機M2專向傳動鏈搭合絲杠工作臺運動力向左SQ5KM3止轉左右進給絲杠向左中一一停止一停止右SQ6KM4反轉左右進給絲杠向右工作臺的上下和前后進給運動是由一個手柄控制的。該手柄與位置開關SQ3和SQ瞅動,有上、下、前、后、中5個位置,其控制關系見表2。當手柄扳至中間位置時,位置開關SQ刎SQ4勻未被壓合,工作臺無任何進給運動;當手柄扳至下或前位置時,手柄壓下位置開關SQ3£常閉觸頭SQ3-汾斷,常開觸頭SQ3-1閉合,接觸器KM31電動作

27、,電動機M2E轉,帶動著工作臺向下或向前運動;當手柄扳向上或后時,手柄壓下位置開關SQ4使常15觸頭SQ4-»斷,常開觸頭SQ4-1閉合,接觸器KM4I電動作,電動機M農(nóng)轉,帶動著工作臺向上或向后運動。當兩個操作手柄被置定于某一進給方向后,只能壓下四個位置開關SQ3SQ4SQ5SQ6H勺一個開關,接通電動機M2E轉或反轉電路,同時通過機械機構將電動機的傳動鏈與三根絲杠(左右絲杠、上下絲杠、前后絲杠)中的一根(只能是一根)絲杠相搭合,拖動工作臺沿選定的進給方向運動,而不會沿其他方向運動。表32工作臺上、下、中、前、后進給手柄位置及其控制關系手柄位置位置開關動作接觸器動作電動機M2轉向傳

28、動鏈搭合絲杠工作臺運動方向上SQ4KM4反轉上下進給絲杠向上下SQ3KM3止轉上下進給絲杠向卜中一一停止一停止、一,刖SQ3KM3止轉前后進給絲杠向前后SQ4KM4反轉前后進給絲杠向后左右進給手柄與上下前后手柄實行了聯(lián)鎖控制,如當把左右進給手柄扳向左時,若又將另一個進給手柄扳到向下進給方向,則位置開關SQ楙口SQ3均被壓下,觸頭SQ5-2和SQ3-2均分斷,斷開了接觸器KM3ffiKM4勺通路,電動機M2只能停轉,保證了操作安全。3)6個進給方向的快速移動是通過兩個進給操作手柄和快速移動按鈕配合實現(xiàn)的。安裝好工件后,扳動進給操作手柄選定進給方向,按下快速移動按鈕SB3或SB4(兩地控制),接觸

29、器KM2導電,KM2a閉觸頭分斷,電磁離合器YC2失電,將齒輪傳動鏈與進給絲杠分離;KM2兩對常開觸頭閉合,一對使電磁離合器YC3導電,將電動機M2與進給絲杠直接搭合;另一對使接觸器KM3或KM4馬電動作,電動機M2得電正轉或反轉,帶動工作臺沿選定的方向快速移動。由于工作臺的快速移動采用的是點動控制,故松開SB3或SB4,快速移動停止。4)進給變速時與主軸變速時相同,利用變速盤與沖動位置開關SQ2(£M1產(chǎn)生瞬時點動,齒輪系統(tǒng)順利嚙合。4.X62W萬能銃床軟件設計4.1 PlC的基本定義可編程控制器(ProgrammableController)是計算機家族中的一員,是為工業(yè)控制應用

30、而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController),簡稱PLC它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展,這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍,因此,今天這種裝置稱作可編程控制器,簡稱PG但是為了避免與個人計算機(PersonalComputer)的簡稱混淆,所以將可編程控制器簡稱PLC。PLC勺主要特點:1 、高可靠性(1)所有的I/O接口電路均采用光電隔離,使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PL吶部電路之間電氣上隔離。(2)各輸入端均采用R-C濾波器,具濾波時間常數(shù)一般為1020ms.(3)各模塊均采用屏蔽措施,以防止輻射干擾。(4

31、)采用性能優(yōu)良的開關電源。(5)對采用的器件進行嚴格的篩選。(6)良好的自診斷功能,一旦電源或其他軟,硬件發(fā)生異常情況,CPU:即采用有效措施,以防止故障擴大。大型PLC3S可以采用由雙CPUJ成冗余系統(tǒng)或有三CPUJ成表決系統(tǒng),使可靠性更進一步提高。2、豐富的I/O接口模塊PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號,如:交流或直流;開關量或模擬量;電壓或電流;脈沖或電位;強電或弱電等。有相應的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設備,如:按鈕;行程開關;接近開關;傳感器及變送器;電磁線圈;控制閥等直接連接。另外為了提高操作性能,它還有多種人-機對話的接口模塊;為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡,它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊,等

32、等。3、采用模塊化結構為了適應各種工業(yè)控制需要,除了單元式的小型PLCZ外,絕大多數(shù)PLC勻采用模塊化結構。PLC勺各個部件,包括CPU電源,I/O等均采用模塊化設計,由機架及電纜將各模塊連接起來,系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。4、編程簡單易學PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式,對使用者來說,不需要具備計算機的專門知識,因此很容易被一般工程技術人員所理解和掌握。5、安裝簡單,維修方便PL6需要專門的機房,可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設備與PLC1應的I/O端相連接,即可投入運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置,便于用戶了解運行情況和查找故

33、障。由于采用模塊化結構,因此一旦某模塊發(fā)生故障,用戶可以通過更換模塊的方法,使系統(tǒng)迅速恢復運行。4.2 X62W萬能銃床電氣控制線路的PLC設計X62M能銃床電氣控制線路中的電源電路、主電路及照明電路保持不變,在控制電路中,變壓器TC勺輸出及整流器VC勺輸出部分去掉。用可編程控制器改造后的PLCM接線如圖4-2所示,為了保證各種聯(lián)鎖功能,將SQbSQ6,SB卜SB能圖示分別接入PLC勺輸入端,換刀開關SA制圓形工作臺轉換開關SA盼別用具一對常開和常閉觸頭接入PLC勺輸入端子。輸出器件分兩個電壓等級,一個是接觸器使用的110Vt壓,另一個是電磁離合器使用的36VS流電,這樣也將PLC勺輸出口分為

34、兩組連接點。根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量,可選擇三菱FX2*32MffiPLCX62州萬能銃床電器位置圖如圖4-1所示,所有的電器元件均可采用改造前的型號。根據(jù)X62M能銃床的控制要求,設計該電氣控制系統(tǒng)的PLC空制梯形圖,如圖4-3所示。該程序共有8條支路,反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。在第1支路中,因SQ1KSB5SB嘟采用常閉觸頭分別接至輸入端子X1&X2,則X1&X2的常開觸點閉合,按下啟動按鈕SB做SB2寸,XC開觸點閉合,Y0、M酸圈得電并自鎖,第3支路中YC開觸點閉合,輔助繼電器M餞圈得電,其常開觸點閉合,為第4支路以下程序執(zhí)行做好準備,保證了只有主軸旋轉后才有進給

35、運動。Y0勺輸出信號使主軸電動機M10動運轉。當按停止按鈕SB瞰SB6時,X2t開觸點復位,Y殿圈失電,主軸慣性運轉,同時X3開觸點閉合,Y4線圈得電接通電磁離合器YC1,主軸制動停轉。第2支路表達了KM及YC3勺工作邏輯,當按下快速移動按鈕SB城SB4寸,X1常開觸點閉合,則Y1SY5J1圈得電,KM2r閉觸頭斷開,電磁離合器YC次電,YC3馬電,工作臺沿選定方向快速移動;松開SB城SB4MYC21電,YC獲電,快速移動停止。第4、5、6、8支路表達了工作臺六個方向的進給、進給沖動及圓工作臺的工作邏輯關系。當圓形工作臺轉換開關SA劾作,4、5支路中X5勺常開觸點分斷,第6支路中X5常閉觸頭復

36、位,M吸Y戲圈得電,使KM31電,電動機M茹動,圓形工作臺旋轉;當SA組位時,M4Y戲圈失電,圓形工作臺停止旋轉。左右進給時,SQ城SQ皺壓合,X6a開觸點復位,第5、6支路被分斷,而X1QtX11常開觸點閉合,M2(其常開觸點使Y礴圈得電)或Y戲圈得電,電動機M2E轉或反轉,拖動工作臺向左或向右運動。同樣,工作臺上下、前后進給時,SQ城SQ軟壓合,X7a開觸點復位,第5、6支路被分斷,M城Y3圈得電,電動機M2E轉或反轉,拖動工作臺按選定的方向(上、下、前、后中某一方向)作進給運動。該程序及PLC勺硬接線不僅保證了原電路的工作邏輯關系,而且具有各種聯(lián)鎖措施,電氣改造的投資少、工作量較小圖4-

37、1X62W型萬能銃床電器位置圖SQ44-2PLC外部接線圖4.3現(xiàn)場信號與PLO繼電器對照表分類信號名稱現(xiàn)場信號PLC線圈編號輸入信號M1啟動按鈕SB1、SB2X0快速進給點動SB3SB4X1停止制動按鈕常閉SB5、SB6X2常開SB5、SB6X3信號名稱現(xiàn)場信號PLC線圈編號輸入信號換力開關SA1X4圓工作臺開關SA2X5左右進給SQ5SQ6X6上下前后進給SQ3SQ4X7常開SQ3SQ5X10常開SQ4SQ6X11進給沖動SQ2X12主軸沖動SQ1X13輸出信號主軸啟動接觸器KM1KM2YRY1M2止轉接觸器KM3Y2M2反轉接觸器KM4Y3正常進給電磁閥YC2COM主軸制動電磁閥YC1Y

38、4快速進給電磁閥YC3Y54.4PLC梯形圖PLC指令表廳p指令名稱數(shù)據(jù)廳p指令名稱數(shù)據(jù)0000LDX00018ORX60001ORM00019ANDX50002ANDX20020ANDM10003ANIX130021MPS0004ANIX40022ANDX100005OUTY00023OUTM20006ANDX130024MPP0007OUTM00025ANDX110008LDX10026OUTY30009ANDX20027LDIX120010OUTY10028ANDX60011OUTY50029ANDX70012LDY10030ANDX50013ORY00031ANDM10014ANDX2

39、0032OUTM30015OUTM10033LDX120016LDX120034ANDX60017ANDX70035ANDX7廳p指令名稱數(shù)據(jù)廳p指令名稱數(shù)據(jù)0036ANIX50042LDM20037ANDM10043ORM30038OUTM40044ORM40039LDX30045OUTY20040ORX400460041OUTY40047第五章總結常用的萬能銃床有兩種:一是臥式萬能銃,型號為X62W另一種為立式萬能銃,型號為X53K萬能銃床是一種高效率的加工機械,在機械加工和機械修理中得到廣泛的應用。X62W型臥式萬能銃床白電氣控制系統(tǒng),存在線路復雜、故障率高、維護工作量大、可靠性差、靈活

40、性差等缺點,本文提出了用PLC對X62W世萬能銃床的繼電器接觸式控制系統(tǒng)進行技術改造,從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準確性、合理性,更好地滿足了實際生產(chǎn)的需要,提高了經(jīng)濟效益X62W萬能銃床是一種高效率的加工機械,萬能銃床的操作,是通過手柄同時操作電氣與機械,是機械與電氣結構聯(lián)合動作的典型控制。但是在電氣控制系統(tǒng)中,故障的查找與排除是非常困難的,這給生產(chǎn)與維護帶來諸多不便。隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,生產(chǎn)設備和自動生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必需具有極高的可靠性與靈活性,這就需要使用智能化程度高的控制系統(tǒng)來取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)?;谶@些問題,本文提出了利用三菱PLCft又tX62W世臥式萬能銃床的繼電接觸式電控系統(tǒng)進行技術改造的方案。系統(tǒng)的分析與設計過程也是對學

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