X62W萬能銑床PLC改造畢業(yè)設(shè)計分析課件

1、X62W萬能銑床電控系統(tǒng)的PLC設(shè)計 所屬系部： *學(xué)院 專業(yè)班級： *班 學(xué)生姓名： *指導(dǎo)教師： *第1頁，共20頁。 簡介本設(shè)計講述了X62W萬能銑床電氣控制線路的工作原理，也說明了用PLC改造的具體方法，從而可以提高整個電氣控制系統(tǒng)的工作性能。第2頁，共20頁。銑床的PLC改造的原因可編程序控制器產(chǎn)生以前，以各種繼電器為主要元件的電氣控制線路，承擔(dān)著生產(chǎn)過程自動控制的艱巨任務(wù)，需要用成千上萬根導(dǎo)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。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(yīng)經(jīng)常變化的生產(chǎn)工

2、藝要求。第一臺可編程控制器自從1969年在美國問世以來，在工業(yè)控制中得到廣泛的應(yīng)用。近年來，我國在石油、化工、機(jī)械、輕工、發(fā)電、電子、橡膠、塑料加工等行業(yè)工藝設(shè)備的電氣控制中，越來越多地采用PLC機(jī)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(yīng)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，日本的三菱，德國西門子，法國的TE。它們號稱PC領(lǐng)域的大雄，代表PC的最高水平。國產(chǎn)PLC以小型為主，多數(shù)為仿制產(chǎn)品，主要廠家大多在上海，蘇州，北京，無錫等地。第3頁，共20頁。X62W萬能銑床的簡單介紹X62W萬能銑床是一種通用的多用途

3、機(jī)床， 它可以進(jìn)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(shè)備， 它采用繼電接觸器電路實現(xiàn)電氣控制。PLC 專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計，其顯著的特點 之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。將X62W萬能銑床電氣控制線路改造為可編程控制 器控制，可以提高整個電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護(hù)、維修的工作量。X62W機(jī)床特點能完成很多普通機(jī)床難以加工或者根本不能加工的復(fù)雜型面的加工。采用X62W銑床可以提高零件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。采用X62W可以比普通機(jī)床提高23倍生產(chǎn)率，對復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)率可以提高十幾倍甚至幾十倍。此機(jī)床具有柔性，只需更換程序，就可以適應(yīng)不同品種及尺寸規(guī)格零件

4、的自動加工。大大的減輕了工人的勞動強(qiáng)度。第4頁，共20頁。X62W萬能銑床電器原理圖第5頁，共20頁。PLC的基本定義可編程控制器是計算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)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PC。但是為了避免與個人計算機(jī)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。第6頁，共20頁。PLC的主要特點可靠性高豐富的I/O接口模塊采用模塊化結(jié)構(gòu)編程簡單易學(xué)安裝簡單，維修方便第7頁，共20頁。所有的I/O接口電路均采用光電隔離，

5、使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為1020ms.各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。對采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。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立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。高可靠性第8頁，共20頁。PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；

6、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(jī)對話的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。豐富的I/O接口模塊第9頁，共20頁。為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計，由機(jī)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。采用模塊化結(jié)構(gòu)第10頁，共20頁。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(jī)的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。編程簡單易學(xué)第11頁，共20

7、頁。PLC不需要專門的機(jī)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(shè)備與PLC相應(yīng)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障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，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(fù)運行。安裝簡單，維修方便第12頁，共20頁。X62W型萬能銑床電器位置圖如下圖所示所有的電器元件均可采用改造前的型號。X62W萬能銑床電氣控制線路的PLC設(shè)計 第13頁，共20頁。X62W萬能銑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的輸出及整流器VC的輸出部分去掉。用可編程控制器

8、改造后的PLC硬接線如圖4-1所示，為了保證各種聯(lián)鎖功能，將SQ1SQ6,SB1SB6按圖示分別接入PLC的輸入端，換刀開關(guān)SA1和圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2分別用其一對常開和常閉觸頭接入PLC的輸入端子。輸出器件分兩個電壓等級，一個是接觸器使用的110V電壓，另一個是電磁離合器使用的36V直流電，這樣也將PLC的輸出口分為兩組連接點。根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，可選擇三菱FX2N32MR型PLC。X62W萬能銑床電氣控制線路的PLC設(shè)計第14頁，共20頁。為了保證各種聯(lián)鎖功能，將SQ1SQ6,SB1SB6按圖示分別接入PLC的輸入端，換刀開關(guān)SA1和圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2分別用其一對常開和常閉觸頭

9、接入PLC的輸入端子。輸出器件分兩個電壓等級，一個是接觸器使用的110V電壓，另一個是電磁離合器使用的36V直流電，這樣也將PLC的輸出口分為兩組連接點。根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，可選擇三菱FX2N32MR型PLC。X62W萬能銑床電氣控制線路的PLC設(shè)計4-1 PLC外部接線圖第15頁，共20頁。根據(jù)X62W萬能銑床的控制要求，設(shè)計該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖，如圖所示。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。該程序及PLC的硬接線不僅保證了原電路的工作邏輯關(guān)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。X62W萬能銑床電氣控制線路的PLC設(shè)計第16頁，共20頁。在

10、第1支路中，因SQ1和SB5、SB6都采用常閉觸頭分別接至輸入端子X13、X2，則X13、X2的常開觸點閉合，按下啟動按鈕SB1或SB2時，X0常開觸點閉合，Y0、M0線圈得電并自鎖，第3支路中Y0常開觸點閉合，輔助繼電器M1線圈得電，其常開觸點閉合，為第4支路以下程序執(zhí)行做好準(zhǔn)備，保證了只有主軸旋轉(zhuǎn)后才有進(jìn)給運動。Y0的輸出信號使主軸電動機(jī)M1啟動運轉(zhuǎn)。當(dāng)按停止按鈕SB5或SB6時，X2常開觸點復(fù)位，Y0線圈失電，主軸慣性運轉(zhuǎn)，同時X3常開觸點閉合，Y4線圈得電接通電磁離合器YC1，主軸制動停轉(zhuǎn)。第2支路表達(dá)了KM2及YC3的工作邏輯，當(dāng)按下快速移動按鈕SB3或SB4時，X1常開觸點閉合，則

11、Y1及Y5線圈得電，KM2常閉觸頭斷開，電磁離合器YC2失電，YC3得電，工作臺沿選定方向快速移動；松開SB3或SB4則YC2得電，YC3失電，快速移動停止。第4、5、6、8支路表達(dá)了工作臺六個方向的進(jìn)給、進(jìn)給沖動及圓工作臺的工作邏輯關(guān)系。當(dāng)圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2動作，4、5支路中X5的常開觸點分?jǐn)啵?支路中X5常閉觸頭復(fù)位，M4及Y2線圈得電，使KM3得電，電動機(jī)M2啟動，圓形工作臺旋轉(zhuǎn)；當(dāng)SA2復(fù)位時，M4、Y2線圈失電，圓形工作臺停止旋轉(zhuǎn)。左右進(jìn)給時，SQ5或SQ6被壓合，X6常開觸點復(fù)位，第5、6支路被分?jǐn)?，而X10或X11常開觸點閉合，M2（其常開觸點使Y2線圈得電）或Y3線圈得

12、電，電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動工作臺向左或向右運動。同樣，工作臺上下、前后進(jìn)給時，SQ3或SQ4被壓合，X7常開觸點復(fù)位，第5、6支路被分?jǐn)?，M2或Y3線圈得電，電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動工作臺按選定的方向（上、下、前、后中某一方向）作進(jìn)給運動。PLC梯形圖介紹第17頁，共20頁。畢業(yè)設(shè)計總結(jié) 經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完