X62W型臥式普通銑床的PLC改造設(shè)計(jì)說明書

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書、X62W型臥式普通銑床的PLC改造專業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)班級姓名指導(dǎo)教

一、PLC選型與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.PLC選型通過對X62W萬能銑床的電氣控制系統(tǒng)詳細(xì)分析,可知該系統(tǒng)需要輸入點(diǎn)數(shù)為13點(diǎn),輸出點(diǎn)數(shù)為6點(diǎn),根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量,可選用FX1N-40MRPLC。在實(shí)驗(yàn)室里我們使用FX1N-40MRPLC，用FX-20P-E簡易編程器向PLC寫入程序和監(jiān)視PLC的運(yùn)行情況，用按鈕來代替相應(yīng)的行程開關(guān)，用彩燈表示相應(yīng)的負(fù)載。2.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)該銑床共有三臺電動機(jī)拖動，M1為主軸電動機(jī)，由接觸器KM2、KM3控制電動機(jī)的起動、制動功能；M2為進(jìn)給電動機(jī)，其正、反轉(zhuǎn)由KM4、KM5控制；M3為冷卻泵電動機(jī)，由KM1控制。主軸電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)是通過組合開關(guān)SA5進(jìn)行手動切換，啟動前，由組合開關(guān)SA5選定電動機(jī)的轉(zhuǎn)向。為使主軸能迅速停車，采用了速度繼電器KS實(shí)現(xiàn)反接制動。進(jìn)給電動機(jī)的控制是在主軸電動機(jī)啟動后，進(jìn)給電動機(jī)才能工作。工作臺各進(jìn)給運(yùn)動之間的聯(lián)鎖控制，可實(shí)現(xiàn)水平工作臺各運(yùn)動之間的聯(lián)鎖，也可以實(shí)現(xiàn)水平工作臺與圓工作臺之間的聯(lián)鎖控制。M1、M2、M3為連續(xù)工作制，由FR1、FR2、FR3熱繼電器的常閉觸點(diǎn)串在控制電路中實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。當(dāng)主軸電動機(jī)M1過載時(shí)，F(xiàn)R1動作后便切除整個控制電路的電源；冷卻泵電動機(jī)M3過載時(shí)，F(xiàn)R3動作后便切除M2、M3的控制電源；進(jìn)給電動機(jī)M2過載時(shí)，F(xiàn)R2動作后便切除了自身控制電源。1、PLC相應(yīng)的I/O地址分配表分類器件作用器件符號PLC地址分配輸入M1啟動按鈕SB1、SB2X000工作臺快速按鈕SB5、SB6X002M1停止按鈕SB3、SB4X004換刀開關(guān)SA5X006圓工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1X007工作臺向右進(jìn)給SQ1X010工作臺向左進(jìn)給SQ2X011工作臺向前、向下進(jìn)給SQ3X012工作臺向后、向上進(jìn)給SQ5X013進(jìn)給變速沖動開關(guān)SQ6X014主軸變速沖動開關(guān)SQ7X015M2熱繼電器FR2X016M1、M3熱繼電器FR1、FR3X017輸出主軸啟動接觸器KM3Y000M2正轉(zhuǎn)接觸器KM4Y001M2反轉(zhuǎn)接觸器KM5Y002主軸制動KM2Y004正常進(jìn)給YCY005快速進(jìn)給KM6Y0062、PLC外部接線圖3、PLC梯形圖4.PLC梯形圖指令表程序LDX000ORY000ANIX015ANIX004ORX015ANIX006ANIY004ANIX017OUTY000LDX004ORY004ANIX015ORX015ANIY000ANIX017OUTY004LDX014ANIX012ANIX013LDX007ANIX010ANIX011ORBANDY000ANIX007OUTM0LDY000ANDX007ANIX010ANIX011ANIX012ANIX013ANIX014OUTM1LDY000ANIX007ANIX010ANIX011ANIX012ANIX013ANDX014OUTM2LDIX006ANIX015ANIX004ANDX002OUTM3LDX010ORX012ANDM0ORM1ORM2ANIY002ANIX016OUTY001LDX011ORX013ANDM0ANIY001ANIX016OUTY002LDX009ANIX017OUTY007LDIM3OUTY005LDM3ORX002OUTY006END為了在實(shí)驗(yàn)室里方便的模擬PLC對銑床的控制過程，需要把相應(yīng)的輸入輸出用開光和指示燈代替。給每個端口分配一個地址，把相應(yīng)的接口連好即可。其接線表分配如下：接線表輸入端口X000X002X004X006X007X010X011X012X013X014X015X016X017輸入開關(guān)PO1PO2PO3PS1PS2PS3PS4PS5PS6PO4PO5PS7PS8輸出端口Y000Y001Y002Y004Y005Y006負(fù)載ZJ1ZJ2ZJ3ZJ4ZJ5ZJ6二、總原理圖及元器件清單1．總原理圖2基本元件清單符號名稱型號主要參數(shù)數(shù)量備注KM3接觸器CJO—2020A,110V1主軸啟動KM6接觸器CJO—1010A,110V1快速進(jìn)給KM4接觸器CJO—1010A,110V1M2正轉(zhuǎn)KM5接觸器CJO—1010A,110V1M2反轉(zhuǎn)KS速度繼電器JY12A1反接制動SB1、SB2按鈕LA2綠色2M1啟動按鈕SB5、SB6按鈕LA2黑色2快速進(jìn)給按鈕SB3、SB4按鈕LA2紅色2M1停止按鈕SA1轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ1—10/E16三極1換刀開關(guān)SA1轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ1—10/E16三極1圓工作臺轉(zhuǎn)換SA5轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ1—10/E16三極1M1換向開關(guān)SQ1限位開關(guān)LX1—11K開啟式1向右進(jìn)給SQ2限位開關(guān)LX1—11K開啟式1向左進(jìn)給SQ3限位開關(guān)LX2—131單輪，自動復(fù)位1向前、向下進(jìn)給SQ4限位開關(guān)LX2—131單輪，自動復(fù)位1向后、向上進(jìn)給SQ6限位開關(guān)LX3—11K開啟式1快速與進(jìn)給轉(zhuǎn)換SQ7限位開關(guān)LX3—11K開啟式1主軸變速沖動SQ7限位開關(guān)LX3—11K開啟式1進(jìn)給變速沖動QS1轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ1—60/E26三極1電源總開關(guān)QS2轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ1—60/E26三極1冷卻泵開關(guān)FR1熱繼電器JRQ—4011A、3A1M1過載保護(hù)FR2熱繼電器JR10—103A、5A1M3過載保護(hù)FR3熱繼電器JR10—100.415A1M2過載保護(hù)FU1熔斷器RL130A3總電源短路保護(hù)FU2熔斷器RL110A3進(jìn)給短路保護(hù)FU3、FU6熔斷器RL16A2控制電路短路保護(hù)FU4、FU5熔斷器RL14A2照明電源短路保護(hù)VC整流器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B1DL—III——1主軸制動YC2電磁離合器B1DL—II——1正常進(jìn)給YC3電磁離合器B1DL—II——1快速進(jìn)給R電阻ZB21.45W、15.4A2限制制動電阻3.電機(jī)參數(shù)一覽符號名稱型號規(guī)格件數(shù)作用M1主軸電動機(jī)Y132M—4—B37．5KW，380V，1450r/min1主軸傳動M2進(jìn)給電動機(jī)Y90L—41．5KW,380V,1400r/min1進(jìn)給傳動M3冷卻泵電動機(jī)JCB—220．125KW,380V,2790r/min1冷卻泵傳動三、安裝與調(diào)試(1)編程時(shí)PLC上的狀態(tài)開關(guān)擲向“STOP”(開關(guān)右撥)；(2)編程器初始化，先按RD/WR，使編程器處于“W”工作方式，按著按NOP→A→GO→GO；(3)按編程表輸入程序；(4)按接線表在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上聯(lián)接導(dǎo)線；(5)PLC運(yùn)行，狀態(tài)開關(guān)擲向“RUN”(開關(guān)左撥)，RUN指示燈亮；(6)如果程序出錯，PLC上“ERROR”指示燈(紅色)閃爍；(7)通過按下開關(guān)，觀察相應(yīng)指示燈來模擬X62W銑床的運(yùn)行。四、性能測試與分析1、主軸控制：開關(guān)PO5斷開，不安（主軸沖動開關(guān)SQ7），按下點(diǎn)動開光PO1（主軸啟動按鈕SB1、SB2），ZJ1燈亮，保持一直亮（KM3閉合，表示主軸電機(jī)M1啟動）。接著按下點(diǎn)動開開光PO3（SB3、SB4），ZJ1燈熄滅（KM2閉合，M1制動）。按下PO5點(diǎn)動開關(guān)（SQ7），實(shí)現(xiàn)主軸變速的沖動控制。變速完成后，推回手柄，再次啟動電動機(jī)M1，主軸將在新的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。2、進(jìn)給電動機(jī)的左右進(jìn)給運(yùn)動控制：當(dāng)M1啟動后，進(jìn)給控制才能起作用，即ZJ1燈亮。PO4不按動（進(jìn)給沖動SQ6保持閉合)，按下PS3，ZJ2燈亮（KM4閉合，M2正轉(zhuǎn)），松開PS3（向右到達(dá)終點(diǎn)行程開關(guān)），ZJ2燈熄滅。同樣按動PS4，ZJ3燈亮（左轉(zhuǎn)），松開PS4，ZJ3燈滅。行程開關(guān)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，都能自動復(fù)位。3、進(jìn)給電動機(jī)的橫向進(jìn)給運(yùn)動控制：按下PS5，ZJ2燈亮（KM4閉合，正轉(zhuǎn)），松開PS5，ZJ2熄滅（工作臺上移到終點(diǎn)，行程開關(guān)自動復(fù)位）。按下PS6，ZJ3燈亮（KM4閉合，正轉(zhuǎn)），松開PS5，ZJ3熄滅（工作臺下移到終點(diǎn)，行程開關(guān)自動復(fù)位）。4、進(jìn)給電動機(jī)的升降進(jìn)給運(yùn)動控制：按下PS5，ZJ2燈亮（KM4閉合，M2正轉(zhuǎn)），松開PS5（向前到達(dá)終點(diǎn)行程開關(guān)），ZJ2燈熄滅。同樣按動PS6，ZJ3燈亮（反轉(zhuǎn)），松開PS6，ZJ3燈滅（工作臺后移到行程開關(guān)）。進(jìn)給電動機(jī)在每個方向上都有兩個速度，以上的六個方向都是慢速自動進(jìn)給移動。在慢速移動中，按下SB5、SB6，對應(yīng)開關(guān)PO2，快速電磁鐵YA通電，則工作臺在原方向上快速移動ZJ5亮，同時(shí)ZJ2或ZJ3亮，松開SB5、SB6，快速移動停止，ZJ5燈熄滅。5、圓形工作臺控制：按動PS2（SA1），ZJ2燈亮（KM4），電動機(jī)正轉(zhuǎn)