YH滾齒機的PLC改造設(shè)計

1、CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY專業(yè)綜合設(shè)計與實踐題目：Y3180H滾齒機的PLC改造設(shè)計二級學院（直屬學部）： 專業(yè)： 班級： 學生姓名： 學號： 指導教師姓名： 職稱： 2013年 3月15日常州工學院專業(yè)綜合設(shè)計與實踐任務(wù)書二級學院：專業(yè)：電氣工程及其自動化 班級：學生姓名指導老師 職 稱副教授 課題名稱Y3180H滾齒機的PLC改造設(shè)計課題工作內(nèi)容 將Y3180H滾齒機由機電控制改造成由PLC接觸器控制的智能機床。具體工作內(nèi)容如下:1.選擇PLC型號2.元器件選擇3.PLC外部I/O接線圖的繪制4.繪制機床工作流程圖和控制梯形圖 指標要求PLC在設(shè)備自

2、動化控制和舊設(shè)備的技術(shù)改造中前景寬廣。在單機技術(shù)改造中，多數(shù)情況下我們只用了PLC內(nèi)部很少的一部分資源和功能，PLC性價比高的優(yōu)點不能得到充分的體現(xiàn)，造成較大的浪費。 PLC是一種可編程、可規(guī)劃的邏輯控制器。它具有接線簡單、可編程、工作可靠和穩(wěn)定性高等優(yōu)點，且具備繼電控制、價格低廉、驅(qū)動能力大等特點，因此在設(shè)備的技術(shù)改造或其他開關(guān)量輸人輸出的順序控制中可以成為主要的控制器。 Y3180H齒輪機適用于單件或批量生產(chǎn)帶有齒輪的大型零件的齒輪加工，是一般機械加工車間常用的機床。由于其控制系統(tǒng)采用繼電器控制方式，電路中聯(lián)鎖較多，電路接線復雜，觸點多，因而故障較多，維修比較麻煩。長期使用后，故障率高，故

3、障排除困難，常常影響企業(yè)正常生產(chǎn)。PLC具有可靠性高，環(huán)境適應(yīng)性強，使用方便，成本低，維護簡單等優(yōu)點。因此，利用PLC對齒輪機繼電器控制電路進行改造，有助于提高設(shè)備可靠性，使用率，改造后運行效果良好。其主要功能指標：1. 采用4臺電機拖動，主軸電動機Ml、搖臂升降電動機M2、液壓泵電動機M3及冷卻泵電動機M4；2. 控制電路設(shè)有主軸啟動按鈕SB2和主軸停止按鈕SB1；3.有QS電源開關(guān)，電路有短路保護、過載保護等；4、搖臂升降動作按照“搖臂松開升降搖臂夾緊”順序進行。由搖臂松開行程開關(guān)SQ2與夾緊行程開關(guān)SQ3來控制。在搖臂夾緊前，由時問繼電器KT延時l3s后再夾緊； 5、主軸箱和立柱的松、緊

4、是同時進行的，SB5和SB6分別為松開和夾緊點動按鈕；6、主軸電動機Ml和液壓泵電動機M3分別設(shè)有熱繼電器FRl、FR2作長期過載保護；7、機床設(shè)有4個信號燈：電源指示燈HL、立柱和主軸箱松開指示燈HL1、立柱和主軸箱夾緊指示燈HL2、主軸電動機旋轉(zhuǎn)指示燈HL3和照明燈EL。 進程安排第一天：下達任務(wù)、理解課題要求、收集和消化相關(guān)資料； 第二天 ：制定改造方案和方案論證、制定； 第三五天：硬件部分的實現(xiàn) 第六八天：軟件設(shè)計、調(diào)試 第九天：根據(jù)設(shè)計內(nèi)容，撰寫設(shè)計報告 第十天：實際測試、答辯考核主要參文獻電氣控制與可編程控制器技術(shù) 史國生 化學工業(yè)出版社 電氣控制與PLC應(yīng)用 范永勝、王岷 中國電

5、力出版社 可編程序控制器及應(yīng)用 陳曉琴 哈爾濱工程大學出版社 PLC分析與設(shè)計應(yīng)用 周萬珍、高鴻斌 電子工業(yè)出版社 現(xiàn)代電氣控制PLC應(yīng)用技術(shù) 王永華 北京航空航天大學出版社 PLC應(yīng)用開發(fā)實用子程序 賈德勝 人民郵電出版社 機電一體化原理及應(yīng)用 姚伯威 呂強 北京國防工業(yè)出版社PLC應(yīng)用技術(shù) 錢悅 徐峰 北京希望電子出版社 地點秋白樓起止日期2013.3.4-3.15 目錄目錄3摘要4第一章 緒論51.1課題的研究意義51.2 滾齒機簡述51.2.1 Y3180H滾齒機電氣控制的缺點51.2.2 工作原理6第二章 PLC系統(tǒng)總體設(shè)計方案72.1 改造方案72.2電路控制原理及原理圖72.2.

6、1主電路82.2.2 控制電路92.2.3.運動分析11第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計123.1 PLC的選擇123.2元件清單123.3 I/O分配表143.4 PLC外部接線圖15第四章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計164.1 PLC梯形圖設(shè)計16第五章 調(diào)試18第六章 小結(jié)19附錄201 .Y3180H型滾齒機的電氣控制線路圖202.主電路213.控制電路224.元器件清單235.PLC外部接線圖256.總程序26參考文獻28摘要Y3180H滾齒機是是機械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動作的典型控制，是自動化程度較高的機床。本設(shè)計介紹了自動滾齒機PLC控制系統(tǒng)設(shè)計方案，并且敘述了滾齒機運行的基本原理、PLC的基本原理、PLC的

7、工程設(shè)計步驟。該系統(tǒng)用三菱公司的FX2N系列PLC作為控制核心，利用PLC控制滾齒機運行，實現(xiàn)了滾齒機啟動、停止、故障停止、緊急停止的功能，并且有手動控制和自動控制兩種控制方式，從而實現(xiàn)了滾齒機運行的自動化功能。PLC控制的特點使原機床控制大大的簡單化,提高電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，并且維修方便,易于檢查。節(jié)省大量的繼電器元件,使機床的工作效率更高。目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。一般使用專用的運動控制模塊，如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，

8、廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。PLC對Y3180H滾齒機的繼電接觸式電控系統(tǒng)進行技術(shù)改造，改造后可以減少強電元氣件數(shù)目，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性安全性。使電氣控制系統(tǒng)的工作更加靈活、可靠，更容易維修，更能適應(yīng)經(jīng)常變動的工藝條件。第一章 緒論 1.1課題的研究意義本課題依據(jù)于PLC對Y3180H型精密滾齒機控制系統(tǒng)的PLC改造。課題的意義是設(shè)備更新，購置新型數(shù)控滾齒機、提高企業(yè)對產(chǎn)的加工能力，增強產(chǎn)品市場的競爭能力是企業(yè)提高市場競爭能力的首選。但新機床購置費用高，且舊機床的閑置必然造

9、成很大的資源浪費。因此對原有機床的PLC改造顯得尤為重要。利用舊機床進行改造具有一下幾點優(yōu)勢： 1）投資額小、開發(fā)成本低數(shù)控化機床改造的低成本投入是推動數(shù)控改造市場迅速發(fā)展的關(guān)鍵因素.與購置新機床相比較,一般可以節(jié)省60%-70%的費用，改造費用低。特別是大型特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造，只需花費新機床購置費用的三分之一，即使將原機床的結(jié)構(gòu)進行徹底改造升級，也只需要花費購置新機床50%的資金。并且企業(yè)可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購入新設(shè)備那樣重新構(gòu)筑地基。 2）了解設(shè)備、便于操與維修，減少后期的培訓、維修成本； 3）使用靈活、性能更穩(wěn)定； 4）可充分利用現(xiàn)有的條件使企業(yè)更快地投入生產(chǎn)；

10、5）可有效的擴大加工范圍，提高加工精度； 6）提高機床的自動化程度及生產(chǎn)效率； 7）縮短生產(chǎn)和生產(chǎn)準備周期； 8）減輕工人勞動強度，改善勞動條件。同時經(jīng)過PLC數(shù)控改造的滾齒機直接采用伺服電機驅(qū)動內(nèi)聯(lián)傳動鏈兩端件，取消中間傳動齒輪，通過PLC控制裝置控制各電機的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)遠程控制，向最終實現(xiàn)齒輪加工的集成化邁進。1.2 滾齒機簡述齒輪加工機床是一種用途廣泛的機床，可進行多種齒輪加工。包括直齒輪加工、斜齒輪加工、蝸輪加工等。在各種機床中，滾齒機操作方便，靈活，適用范圍廣，具有典型性。本次論文主要介紹了Y3180H滾齒機控制系統(tǒng)的改造。1.2.1 Y3180H滾齒機電氣控制的缺點a、行程開關(guān)目前存在

11、的缺點：1由于長期使用，使得行程開關(guān)易損壞、影響生產(chǎn)，增加了電器人員的維修工作量。2電磁鐵在使用一段時間后，容易失靈。導致電器系統(tǒng)執(zhí)行動作不可靠，影響了生產(chǎn)，不便管理。3. 線路復雜，維修不方便。b、Y3180H滾齒機采用了傳統(tǒng)的接觸器繼電器控制系統(tǒng)。繼電接觸器控制系統(tǒng)是使用按鈕、開關(guān)、行程開關(guān)、接觸器、繼電器組成的控制系統(tǒng)。它通過電氣觸電的閉合和分斷來控制電路的接通與斷開。實現(xiàn)對電動機拖動系統(tǒng)的啟動、停止、調(diào)速、自動循環(huán)和保護等自動控制。它具備控制結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、控制方式直觀、容易掌握等優(yōu)點，但體積較大、控制速度慢、改變控制功能必須改變接線來完成，在工廠實際操作中，越來越不適應(yīng)現(xiàn)場系統(tǒng)。

12、1.2.2 工作原理滾齒加工是由一對交錯軸斜齒輪齒合傳動原理演變而來。在加工不同類型的齒輪時，其傳動鏈有不同的要求，歸納起來主要包括的傳動鏈有：1.直齒輪加工時，電動機帶動的滾刀旋轉(zhuǎn)的運動鏈（外聯(lián)系傳動鏈），滾刀旋轉(zhuǎn)與工作臺回轉(zhuǎn)之間的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，（內(nèi)聯(lián)系傳動鏈），滾刀在刀架的帶動下沿軸向的直線運動（外聯(lián)系傳動鏈）。2.斜齒輪加工時，由于斜齒輪與直齒輪的不同之處是齒線為螺旋線，因此斜齒輪滾切時，除了與滾直齒一樣，需要有滾切旋轉(zhuǎn)與工件旋轉(zhuǎn)之間的展成運動，主運動，軸向進給運動外，為了形成螺旋齒線，在滾刀作軸向進給運動的同時，工件還應(yīng)作附加旋轉(zhuǎn)運動，而且這兩個運動之間必須保持確定的運動關(guān)系，即滾刀移

13、動一個工件旋轉(zhuǎn)線導程時，工件應(yīng)該準確地附加轉(zhuǎn)過一圈。3.蝸輪加工時，用蝸輪滾刀滾切蝸輪，齒廓的形成方法與加工圓柱齒輪是相同的，但齒線是當滾刀切至全齒深時，在展成齒廓的同時形成的。因此主要運動包括滾切蝸輪的展成運動，主運動以及滾刀切入工件的進給運動。對于Y3180H滾齒機，其切入運動是徑向進給法。即在加工齒輪時，還應(yīng)該由滾刀或工件沿工件徑向作切入進給運動，使?jié)L刀從蝸輪頂逐漸切入至全齒深。第二章 PLC系統(tǒng)總體設(shè)計方案2.1 改造方案根據(jù)上述介紹，本機床采用以繼電器控制為核心的方式，而繼電氣控制有很多缺點：電路接線復雜，觸點多、噪音大、可靠性差、故障診斷與排除困難等缺點。故改用PLC控制。同樣，機

14、床控制線路中行程開關(guān)有響應(yīng)速度低、精度差、接觸檢測易損壞被測物，及壽命短等缺點。故改用PLC控制。2.2電路控制原理及原理圖傳統(tǒng)滾齒機的類型較多，控制電路各不相同，但都存在相同的問題，即利用齒輪掛箱實現(xiàn)各運動部件的轉(zhuǎn)速控制和聯(lián)動。過長的傳動鏈是導致產(chǎn)品加工精度低的主要原因。這里先對先對Y3180H型滾齒機做簡單電路分析，以明確滾齒機的基本工作原理。Y3180H型滾齒機的電氣控制線路圖如下圖2.1所示： 圖2.1 Y3180H型滾齒機的電氣控制線路圖2.2.1主電路圖2.2 Y3180H型滾齒機的主電路圖主電路共有四臺電動機，其中M2是主軸電動機，利用KM2與KM3實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。KM2吸合電機

15、M2正傳時實施進給加工，KM3吸合M2反轉(zhuǎn)時進行退刀。軸向快速運動電機由接觸器KM4、KM5實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制。液壓泵電機由接觸器KM1控制。主軸的運轉(zhuǎn)利用齒輪掛箱可帶得刀具高速旋轉(zhuǎn)和刀具的橫向進給，加工不同工件時應(yīng)按要求選擇不同的齒輪掛箱，利用齒輪傳動實現(xiàn)各主軸轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)速聯(lián)動；M3是冷卻泵電動機，只要求單向旋轉(zhuǎn)；冷卻泵電機M3由KM8控制，即KM8吸合則M3工作。但要注意的是M2必須在M3電動機工作后才能啟動，為順序控制。M2/M3要進行長時間工作，所以都裝有過載保護。整個線路由一組總?cè)蹟嗥髯龆搪繁Ｗo。2.2.2 控制電路圖2.3 Y3180H型滾齒機的控制電路圖 液壓泵控制總開關(guān)SB1閉

16、合，為控制電路接通做好準備，同時接通接觸器KM1線圈電路，KM1得電；液壓泵電動機M1主電路閉合工作，為液壓系統(tǒng)提供壓力油，為傳動元件提供潤滑油，保證旋轉(zhuǎn)元件在工作之前得到充分的潤滑。 主電動機控制 滾齒過程中的主要運動都是由電動機M2提供，先將SA3轉(zhuǎn)換到KM2線圈電路，此時按下按鈕SB1，接觸器KM2線圈電路接通，利用其常開觸點使KM2自鎖，主觸點閉合，電動機M2正轉(zhuǎn)，主電路接通，電動機M2通過外聯(lián)系傳動鏈帶動滾刀正轉(zhuǎn)（逆銑），由滾刀軸通過內(nèi)聯(lián)系或者外聯(lián)系傳動鏈帶動刀架、工作臺運動，當?shù)都苓\動到上方或者下方的極限位置時，由行程開關(guān)SQ2和SQ4進行極限位置保護，壓下行程開關(guān)，接觸器KM2線

17、圈斷電，電動機M2停止轉(zhuǎn)動。當SA3轉(zhuǎn)換到KM3線圈回路位置，按下按鈕SB1時，接觸器KM3將得電并自鎖，電動機M2反轉(zhuǎn)，帶動刀具作順銑加工。當按下按鈕SB3時，其常開觸點閉合，接通接觸器KM2或KM3電路。但由于SB1的常閉觸點切斷了KM2或KM3線圈的自鎖回路，接觸器線圈回路不能自鎖，電動機M2只能點動旋轉(zhuǎn)，為機床點動調(diào)整控制狀態(tài)，有利于調(diào)整各個運動部件之間的相對位置。 冷卻泵電動機控制在主電動機的工作工作狀態(tài)，即KM2或KM3線圈得電的情況下，將SA5置于閉合狀態(tài)，接觸器KM4線圈電路閉合，線圈得電，主觸點接通電動機M3主電路，冷卻泵工作，為切削過程提供切削液。 軸向快速移動點動控制刀具

18、在加工完畢，軸向返回初始位置或作刀架的軸向調(diào)整時，刀架需要作快速移動。為了減少傳動元件和縮短輔助時間，利用快速電動機帶動刀架作軸向運動。 徑向運動控制為了能夠調(diào)整刀具與工件的徑向位置和加工蝸輪的需要，工作臺能夠作徑向運動，其運動由液壓系統(tǒng)提供動力，當SA4閉合后，電磁鐵YA1得電，液壓缸推動工作臺作徑向運動。 其他控制內(nèi)容照明電路采用24V電源，當將SA2閉合時，照明電路接通，燈HL亮。指示燈電路主要有電源指示燈HL1、潤滑油指示燈HL2、主電動機過載指示燈HL3，在合上電源總開關(guān)（低壓斷路器）QF1時，指示燈HL1亮，標志電源接通；當潤滑油減少到一定程度時，安裝在液壓缸中的浮子繼電器KF觸點

19、閉合，指示燈HL2亮，提醒操作者及時添加潤滑油，以監(jiān)控潤滑油；當主電動機過載時，熱繼電器FR2常開觸點閉合，指示燈HL3亮，提示操作者系統(tǒng)有故障，主電動機過載。四臺電動機之間的關(guān)系為順序控制。2.2.3.運動分析通過對滾齒機進行各種加工操作的運動分析，確定滾齒機運動要求如下： 1.動作要求： 主軸的高速旋轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速可調(diào)：5495rpm 滾刀的高速旋轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速可調(diào)：5004000rpm 滾刀的橫向進給且進給速度可調(diào)：快速時5000mm/min 上述三種速度可根據(jù)相關(guān)參數(shù)實現(xiàn)聯(lián)動。滾齒機工作時，要求能夠?qū)崿F(xiàn)這三個轉(zhuǎn)速在很大的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，并保證三速度之間存在一定的函數(shù)關(guān)系。在傳統(tǒng)滾齒機上是利用齒輪掛

20、箱實現(xiàn)三者之間的聯(lián)動和速度控制的。 2.進給控制要求： 工作臺的垂直方向進給； 滾刀的橫向進給。 應(yīng)該注意的是滾刀的垂直進給和滾刀的橫向進給應(yīng)該實現(xiàn)雙速運行，位置較遠時可高速進給，當達到一定位置時，由傳感器發(fā)出信號改為低速進給。另外，加工不同工件，應(yīng)選擇不同的轉(zhuǎn)速比，即電機的轉(zhuǎn)速應(yīng)該可以按要求調(diào)節(jié)。 3.保護功能： 垂直進給行程開關(guān)（上下位置）； 橫向進給行程開關(guān)（左右極限位置）。 在傳統(tǒng)機床電路中，行程開關(guān)是常見的位置限制元件，在電氣控制中是必不可少的。 第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計3.1 PLC的選擇因接觸器繼電器控制系統(tǒng)體積較大、控制速度慢、改變控制功能必須改變接線來完成，在工廠實際操作中，越來

21、越不適應(yīng)現(xiàn)場系統(tǒng)。本文故利用PLC對它進行改造。PLC種類較多，主要有西門子、三菱、OMRON、FANAC、東芝等，但能配套生產(chǎn)，大、中、小、微型均有配套且目前用得最廣泛的的主要是西門子、三菱、OMRON的PLC。根據(jù)前面確定的PLC點數(shù)：實際輸入點16點，實際輸出點8點，綜合對比三菱FX系列（包括FX0S、FX1S、FX0N、FX2N、FX2N等）、西門子系列、OMRON系列中FX2N40MR的PLC價格、性能、實用場合等各方面比較適合。根據(jù)Y3180H的工作過程和電氣參數(shù)，本系統(tǒng)可選擇PLC型號為：FX2N40MR編程序控制器進行改造。首要考慮保證原有的控制功能不變，盡量保留原來的電氣元件

22、，不添加新的元件。主電路不變，PLC電源電壓為交流220V，接觸器線圈負載和電磁鐵線圈電源為110V。照明電路和指示燈電路邏輯關(guān)系簡單并獨立，不做改造。FX2N系列是FX系列PLC家族中先進的系列，它能最大范圍地包容了標準特點，程式執(zhí)行更快，全面補充通訊功能，適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，它可以為工廠自動化控制應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。3.2元件清單序號符號名稱規(guī)格型號數(shù)量用途備注1M1異步電動機Y90L-6-B5 1.1KW1液壓2M2異步電動機Y123S-4 5.5KW1主軸左出線3M3冷卻泵AB-100 0.25KW14M4異步電動機Y90S-4 1.1

23、KW1軸向快速5M5異步電動機Y80-4 0.55KW1徑向快速6TC變壓器BK-300 380/110,24,6V17FU1熔斷器RL1-15/10A38FU2-FU4熔斷器RL1-15/2A69FU5，F(xiàn)U6熔斷器RL1-15/4A210XS插座頭P28K4S,P28J4A111KM2，KM3交流接觸器CJ0-20 110V212KM4-KM7交流接觸器CJ0-10 110V413KM1，KM8中間繼電器J27-44 110V214KA1中間繼電器J27-44 110V115FR1熱繼電器JR16-20/3D 整定3.2A1熱元件7號 3.5A16FR2熱繼電器JR16-20/3D 整定1

24、1.6A1熱元件11號 16A17FR3熱繼電器JR16-20/3D 整定0.69A1熱元件3號 0.72A18S1-S3主氣開關(guān)LAY1-11X319S4水銀開關(guān)PZ21220EL工作燈JC 燈頭E27121SB1按鈕LAY11帶24V，40W燈泡22SB2按鈕LAY1-111總停蘑菇頭，紅色23SB3，SB4按鈕LAY1-112紅色24SA1-SA5按鈕LAY1-115綠色25HL1信號燈XD11 6V1綠色26HL2信號燈XD11 6V1白色27SQ1行程開關(guān)X2-N1軸向行程綠色28SQ2行程開關(guān)X2-N1軸向向上極限開關(guān)29SQ3行程開關(guān)X2-N1進給與快速互鎖30SQ4行程開關(guān)X2

25、-N1軸向向下極限開關(guān)31SQ5行程開關(guān)X2-N1徑向前進極限32SQ6行程開關(guān)X2-N1徑向后退極限33SQ7行程開關(guān)JW2-11Z/31切向行程開關(guān)34SQ8行程開關(guān)JW2-11Z/31切向向后極限35SQ9行程開關(guān)JW2-11Z/3切向向前極限36SQ10行程開關(guān)X2-N1左掛輪架門開關(guān)組合式37SQ11行程開關(guān)X2-N1右掛輪架門開關(guān)38QF自動開關(guān)DZ10-100/320 30A1附DJL5互鎖裝置表3-1 元器件清單3.3 I/O分配表輸入觸點分配輸出觸點分配x0sb1y0km1x1sb2y1km2x2sb3y2km3x3sb4y3km4x4SB3y4km5x5sa2y5km6x6

26、sa3y6km7x7sa4y7km8x10sa5y10x11sq1y11elx12sq2y12hl1x13sq3y13hl2x14sq4y14yv1x15sq5y15yv2x16sq6y16x17sq7y17x20sq8y18x21sq9y19x22sq10y20x23sq11y21x24qfy22x25s1y23x26s2y24x27s3y25x30s4y26x31sa6表3-2 I/O分配表3.4 PLC外部接線圖圖3-1 PLC接線圖第四章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計4.1 PLC梯形圖設(shè)計a 液壓泵控制圖4-1總停開關(guān)SB1閉合，輸入繼電器X000為ON，當啟動開關(guān)SB2按下，接通輸入繼電器Y0線

27、圈邏輯回路，使接觸器KM1線圈電路導通，KM1主觸點閉合，液壓泵M1主電路閉合工作，為液壓系統(tǒng)提供壓力油，為傳動元件提供潤滑油，保證旋轉(zhuǎn)元件在工作之前得到充分潤滑，并且自鎖。當?shù)竭_前后極限時，使元件M100為ON，為后續(xù)程序控制做好準備。b 主電動機控制及冷卻泵控制圖4-2主電動機控制（Y1/Y2）：在液壓泵工作的前提下，當S4合上，輸入繼電器X30為ON，當SQ7,SQ1,SQ4,SQ2均未觸發(fā)，SQ10,SQ11均觸發(fā)時，則中間繼電器M200閉合。KM3KM5閉合，SB3斷開或SB3閉合中間繼電器M201閉合。此時，當SB4閉合，或者M201閉合，SB2和KM3均斷開時，Y1為ON，則電機

28、M2正轉(zhuǎn)。當QF閉合時若KM2斷開，電機反轉(zhuǎn)。冷卻泵控制(Y3)：在之前SB2合上的情況下，S3閉合，則KM8線圈得電導通，接觸器主觸點閉合，冷卻泵電機主電路接通旋轉(zhuǎn)。c 軸向快速移動控制圖4-3利用操作手柄切換到軸向快進狀態(tài)，快移機械離合器閉合。當SQ3閉合時，軸向快速移動可以動作。當SQ8,SQ4,SA3,KM5斷開，SA3閉合時 ，Y3得電，電機正轉(zhuǎn)。當SQ9,SQ2,SA2,KM4,SA3斷開, Y4得電，電機反轉(zhuǎn)。d 徑向運動圖4-4當KM3，KM1，得電時可進行徑向運動。當SQ5,SA6,KM7斷開，SA5合上時，電機正向運動。當SQ6,KM6,SA5斷開，SA6合上時，電機反向運

29、動。 第五章 調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試分為兩個階段：第一階段為模擬調(diào)試，第二階段為現(xiàn)場運行調(diào)試。在程序輸入PLC后，應(yīng)先進行模擬調(diào)試。因為在程序設(shè)計過程中，難免有疏漏的地方，因此在將PLC連接到現(xiàn)場設(shè)備之前，必須進行模擬調(diào)試，以排除程序中的錯誤，同時也為現(xiàn)場運行調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短現(xiàn)場運行調(diào)試的周期。在模擬調(diào)試時，外接適當數(shù)量的輸入開關(guān)作為模擬輸入信號，通過輸出模塊上的發(fā)光二極管來觀察PLC的輸出是否滿足要求，發(fā)現(xiàn)問題立即修改和調(diào)整程序，直到滿足控制要求。在PLC軟、硬件設(shè)計控制柜及現(xiàn)場施工完成后，就可進行整個系統(tǒng)的現(xiàn)場運行調(diào)試。如果控制系統(tǒng)由幾個部分組成，則可以先作局部調(diào)試，然后進行整體調(diào)試；如果控制程序

30、的步序較多，則可先進行分段調(diào)試，然后再連接起來總調(diào)試。Y3180H滾齒機原繼電器電路經(jīng)三菱FX2N-40MR系列PLC改造后，雖然PLC一次性投資較大，但改造后的設(shè)備大大降低了運行的故障率，提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性和效率，減輕了勞動強度，降低了維護成本，并可避免出現(xiàn)因誤操作而引起的事故。第六章 小結(jié)通過本次設(shè)計，使我對PLC的控制原理和Y380H滾齒機的工作情況有了更進一步的了解。工業(yè)控制采用PLC比傳統(tǒng)的采用電子線路和繼電器具有可靠性、維護方便、通用性強等特點。這次設(shè)計，是對課本上所學的知識有了一個很好的擴充，對所學過的知識進行鞏固和加深。同樣，也使我們在今后的學習和工作中能夠更好地去完成任務(wù)

31、，這樣才能真正地掌握并運用所學到的知識。 兩個星期以來，從開始到設(shè)計完成，每一步對我們來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)，在做這次設(shè)計過程中使我學到很多，我感到無論做什么事情都要真真正正用心去做，才會使自己更快的成長。 在設(shè)計的過程中遇到了很多不理解的東西，通過指導老師和同學的幫助，還通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館將問題一一地解決。在解決問題的同時學到更多的知識才是我們這次設(shè)計的目的。我想這次設(shè)計會使我在以后的工作過程中一定有很大的幫助和提高。在這里表示對我在設(shè)計的過程中有過幫助的老師和同學表示感謝。附錄1 .Y3180H型滾齒機的電氣控制線路圖圖1 Y3180H型滾齒機的電氣控制線路圖2.主電路圖2 Y3180H型滾齒機的主電路圖3.控制電路圖3 Y3180H型滾齒機的控制電路圖4.元器件清單序號符號名稱規(guī)格型號數(shù)量用途備注1M1異步電動機Y90L-6-B5 1.1KW1液壓2M2異步電動機Y123S-4 5.5KW1主軸左出線3M3冷卻泵AB-100 0.25KW14M4異步電動機Y90S-4 1.1KW1軸向快速5M5異步電動機Y80-4 0.55KW1徑向快速6TC變壓器BK-300 380/110,24,6V17FU1熔斷器RL1-15/10A38FU2-FU4熔斷器RL1-15/