PLC對(duì)專(zhuān)用鏜孔機(jī)床的電氣控制的設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目PLC對(duì)專(zhuān)用鏜孔機(jī)床的電氣控制設(shè)計(jì)摘 要可編程序控制器（PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用了可編程序的存儲(chǔ)器是將邏輯運(yùn)算、順序控制時(shí)序、計(jì)數(shù)以與算術(shù)運(yùn)算等控制程序 ，用一串指令形式存放到存儲(chǔ)器中，然后根據(jù)存儲(chǔ)的控制容，經(jīng)過(guò)模擬、數(shù)字等輸入輸出部件，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制的裝置。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，可編程序控制器得到了迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域中，以滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)的高效、高可靠性、高難度的自動(dòng)化要求?，F(xiàn)代機(jī)器向著高速度高效率高精度方向的發(fā)展，對(duì)機(jī)器制造業(yè)也提出了新的要求：機(jī)器零件的精度越來(lái)越高。同時(shí)，結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，特別

2、是箱體零件具有孔系多的特點(diǎn)，它的加工除了本身又尺寸精度的要求外，還有形狀精度和孔系之間相對(duì)位置精度的要求。鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較為精確的零件。目前國(guó)使用鏜床90%都是使用繼電器-接觸器傳統(tǒng)的控制方式，這種方式使機(jī)械震動(dòng)噪聲大，接線復(fù)雜，維修工作量大?？准庸ひ话憧稍阢@床、車(chē)床、鏜床、拉床、圓磨床上進(jìn)行，有些工件也在鏜床上加工。鏜床加工的特點(diǎn)是：主運(yùn)動(dòng)由刀具作旋轉(zhuǎn)來(lái)完成，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由主軸或工作臺(tái)的移動(dòng)來(lái)達(dá)到，并且可以通過(guò)鏜床工作臺(tái)的三個(gè)方向移動(dòng)，很方便、準(zhǔn)確地調(diào)整切削刀具與工件的相對(duì)位置。因此在鏜床上進(jìn)行鉆孔、鉸孔和鏜孔也是一種重要的加工方法。本書(shū)選用日本三菱公司生產(chǎn)的FX

3、2N48MR PLC可編程序控制器對(duì)T68臥式鏜床的電器控制進(jìn)行設(shè)計(jì)。在編寫(xiě)過(guò)程中得到了許多同學(xué)們和老師的幫助和大力支持，并提出了許多寶貴意見(jiàn)和建議，在此向他們表示衷心的感。由于時(shí)間倉(cāng)促，加上編寫(xiě)經(jīng)驗(yàn)不足，書(shū)中還難免有存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，在此懇切的希望指導(dǎo)教師提出批評(píng)和指正，以便進(jìn)一步修改和完善。目錄摘 要-2第1章 可編程序控制器的介紹1.1 可編程序控制器的概述-51.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理-51.3 PLC的工作過(guò)程-91.4 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)-9第2章 T68型臥式鏜床的電氣控制線路分析2.1主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式-112.2電力拖動(dòng)方式與電氣控制要求-112.3 T68型鏜床的電

4、氣控制線路分析-12第3章 T68臥式鏜床的PLC控制3.1 梯形圖編程語(yǔ)言-213.2 助記符語(yǔ)言-21 3.3 PLC對(duì)T68臥式鏜床梯形圖的繪制-22 3.4 PLC狀態(tài)表-22 3.5 匯編語(yǔ)言-26元件明細(xì)表-27總結(jié) -28致 -29參考文獻(xiàn) -30畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（四）指導(dǎo)教師：周偉一、設(shè)計(jì)題目 用PLC對(duì)專(zhuān)用鏜孔機(jī)床的電氣控制設(shè)計(jì)（二）二、設(shè)計(jì)的目的1）掌握鏜孔機(jī)床加工動(dòng)作流程。2）掌握機(jī)床電氣控制元件的選擇與計(jì)算方法。3）掌握PLC選擇與應(yīng)用三、設(shè)計(jì)要求一臺(tái)機(jī)床用于零件的鏜孔與鉸孔兩種工序加工，進(jìn)給速度分為快進(jìn)和一次和二次工進(jìn)，進(jìn)給采用液壓控制。主軸采用1500W電機(jī)，液壓系統(tǒng)

5、是1000W電機(jī)。設(shè)計(jì)要求：1）主軸雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，停車(chē)采用反接制動(dòng)。2）主軸加工采用兩地控制，必須液壓泵電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)。3）有工作狀態(tài)指示與照明。4）有必要的電氣保護(hù)和聯(lián)鎖。四、完成的任務(wù)要求說(shuō)明詳細(xì)，字跡工整，原理正確，元件選擇有理。圖紙規(guī)，圖形清晰，符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，線條均勻。（1）設(shè)計(jì)與繪制電氣控制原理圖，元件安裝布置圖、接線圖（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（8000以上）1）設(shè)計(jì)題目2）控制原理說(shuō)明設(shè)計(jì)方案論證3）主要器件選擇依據(jù)與計(jì)算4）設(shè)計(jì)總結(jié)與改進(jìn)意見(jiàn)5）主要參考資料五、參考文獻(xiàn)工廠電氣控制設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè) 主編 方承遠(yuǎn)工廠電氣控制設(shè)備 機(jī)械工業(yè) 主編 許廖機(jī)床電氣控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè) 主編 王

6、炳實(shí)可編程序控制器的應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè) 主編 王兆義可編程序控制器的原理與程序設(shè)計(jì) 電子工業(yè) 主編 亞軍第一章 可編程序控制器的介紹1.1 可編程序控制器的概述可編程序控制器（Programmable Logical Controller,簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上，以微機(jī)處理器為核心，引入微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置。可編程序控制器在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件組成、軟件結(jié)構(gòu)、輸入/輸出（I/O）接口以與用戶界面等方面都有獨(dú)特性。目前，可編程序控制器不僅具有繼電器控制系統(tǒng)所能完成的邏輯運(yùn)算、定時(shí)、記數(shù)等控制功能，同時(shí)還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、模擬量控制、過(guò)程控制、通信

7、聯(lián)網(wǎng)等功能。. 圖2 PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖1-2 PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.2.1. 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)世界各國(guó)生產(chǎn)的可編程控制器外觀各異，但作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)大體一樣，主要由中央處理器、存儲(chǔ)器、IO接口、電源與編程設(shè)備幾大部分構(gòu)成。PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖2-1所示1.中央處理器（CPU）中央處理器是可編程控制器的核心，它在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)部 各部分工作任務(wù)?？删幊炭刂破髦胁捎玫腃PU一般有三大類(lèi)，一類(lèi)為通用微處理器，如80286、80386等；一類(lèi)為單片機(jī)芯片，如8031、8096等；另外還有為處理器，如AMD2900、AMD290

8、3等。2.存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是可編程控制器的存放系統(tǒng)程序、用戶程序與運(yùn)算數(shù)據(jù)的單元。和一般計(jì)算機(jī)一樣，可編程控制器的存儲(chǔ)器有只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器（RAM）兩大類(lèi)。只讀存儲(chǔ)器是用來(lái)保存那些需永久保存的程序的存儲(chǔ)器，即使機(jī)器掉電后其保存的數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，一般為掩膜只讀存儲(chǔ)器和可編程電擦寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器。只讀存儲(chǔ)器用來(lái)存放系統(tǒng)程序。隨機(jī)讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是寫(xiě)入與擦除都很容易，但在掉電情況下存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失，一般用來(lái)存放用戶程序與系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)。3.輸入/輸出接口輸入/輸出接口是可編程控制器和工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)信號(hào)連接的部分。輸入口是用來(lái)接受生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)。輸出口是用來(lái)送出可編程

9、控制器運(yùn)算后得出的控制信號(hào)，并通過(guò)機(jī)外的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)控制。主要有以下幾中： 開(kāi)關(guān)量輸入接口。（2）開(kāi)關(guān)量輸出接口。（3）模擬量輸入接口。（4）模擬量輸出接口。（5）智能輸入/輸出接口。4電源可編程控制器的電源包括可編程控制器各工作單元供電的開(kāi)關(guān)電源與為掉電保護(hù)電路供電的后備電源，后者一般為電池。5.外部設(shè)備(1) 編程器?？删幊炭刂破鞯奶攸c(diǎn)是它的程序是可變更的，能方便的加載程序，也可方便地修改程序，因此編程設(shè)備就成了可編程控制器工作中不可缺少的部分?？删幊炭刂破鞯木幊淘O(shè)備一般有兩類(lèi)，一類(lèi)專(zhuān)用編程器，有手持的，也有臺(tái)式的，還有的可編程控制器機(jī)身上自帶編程器，其中手持式的編程器攜帶方

10、便適合工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；另一類(lèi)是個(gè)人計(jì)算機(jī)，在個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行可編程控制器相關(guān)的編程軟件即可完成編程任務(wù)，借助軟件編程比較容易，一般是編好了以后再下載到可編程控制器中去。（2）其他外部設(shè)備。PLC還可能配設(shè)其他一些外部設(shè)備。盒式磁帶機(jī)，用以記錄程序或信息。打印機(jī)，用以打印程序或制表。EPROM寫(xiě)入機(jī)，用以將程序?qū)懭胗脩鬍PROM中。高分辨率大屏幕彩色圖形監(jiān)控系統(tǒng)，用以顯示或 監(jiān)視有關(guān)部分的運(yùn)行狀態(tài)。1.2.2 PLC的工作原理與普通微機(jī)類(lèi)似，PLC也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的控制下，PLC才能正常地工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。PLC的基本工作如下:(1)輸入現(xiàn)場(chǎng)信息:在

11、系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài);(2)執(zhí)行程序:順次掃描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令容進(jìn)行邏輯運(yùn)算;(3)輸出控制信號(hào):根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點(diǎn)并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。上述過(guò)程執(zhí)行完后，又重新開(kāi)始，反復(fù)地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期。PLC的掃描周期通常為幾十毫秒。PLC就這樣不斷反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的連續(xù)控制，直到接收到停機(jī)命令，或因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。1.3 PLC的工作過(guò)程PLC的工作方式采用不斷循環(huán)的順序掃描工作方式。每一次掃描所用的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期或工作周期。CPU從第一條指令執(zhí)行開(kāi)始，按順序逐條地

12、執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結(jié)束，然后返回第一條指令開(kāi)始新的一輪掃描。PLC就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述循環(huán)掃描的。整個(gè)過(guò)程可分為以下幾個(gè)部分：第一部分是上電處理。第二部分是自診斷處理。第三部分是通訊服務(wù)。第四部分是程序掃描過(guò)程。 當(dāng)PLC處于正常運(yùn)行時(shí)，它將不斷重復(fù)掃描過(guò)程。分析上述掃描過(guò)程，如果對(duì)遠(yuǎn)程I/O、特殊模塊和其他通訊服務(wù)暫不考慮，這樣掃描過(guò)程就只剩下三個(gè)階段了。(1) 輸入采樣階段(2) 程序執(zhí)行階段(3) 輸出刷新階段1.4 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)1. I/O(輸入/輸出)點(diǎn)數(shù)如前所述，輸入/輸出點(diǎn)數(shù)是PLC組成控制系統(tǒng)時(shí)所能接入的輸入/輸出信號(hào)的最大數(shù)量，表示PLC組成系統(tǒng)時(shí)可能的最

13、大規(guī)模。這里有個(gè)問(wèn)題要注意，在總的點(diǎn)數(shù)中，輸入點(diǎn)與輸出點(diǎn)總是按一定比例設(shè)置的，往往是輸入點(diǎn)數(shù)大于輸出點(diǎn)數(shù)，且輸入和輸出點(diǎn)數(shù)不相互代替。2.應(yīng)用程序的存儲(chǔ)容量應(yīng)用程序的存儲(chǔ)容量是存放用戶程序的存儲(chǔ)趨的容量。通常用K字（KW），K字節(jié)（KB）或K位（Kb）來(lái)表示，1K=1024。也有的PLC直接用所能存放的程序量表示。3.掃描速度掃描速度一般以執(zhí)行1000條基本指令所需的時(shí)間來(lái)衡量，單位為毫秒/千步，也有以執(zhí)行一步指令時(shí)間的，如微妙/步。以下是掃描速度參考值：由目前PLC采用的CPU主頻考慮，掃描速度比較慢的為2.2ms/K邏輯運(yùn)算程序和60ms/K數(shù)字運(yùn)算程序；較快的為1ms/K邏輯運(yùn)算程序和1

14、0ms/K數(shù)字運(yùn)算程序；更快的能夠達(dá)到0.75ms/K邏輯運(yùn)算程序。另外，可編程控制器的可擴(kuò)展性、可靠性、易操作性與經(jīng)濟(jì)性等 指標(biāo)也是用戶關(guān)心的問(wèn)題。第二章 T68型臥式鏜床的電氣控制線路分析1、 主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式 鏜床的床身是一個(gè)整體鑄件，在它的一端固定有前立柱，在前立柱的垂直導(dǎo)軌上又安裝有鏜頭架，鏜頭架可沿垂直導(dǎo)軌上下移動(dòng)。在鏜頭架里集中里裝有主軸、變速箱、進(jìn)給箱和操縱機(jī)構(gòu)等部件。切削刀具一般安裝在鏜軸前端的錐形孔里，或安裝在花盤(pán)的刀具溜板上。在切削過(guò)程中，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)，一面沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而花盤(pán)只能旋轉(zhuǎn)，裝在他上面的刀具溜板可作垂直主軸軸線方向的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，鏜軸和花盤(pán)軸分別通過(guò)各自

15、的傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。后立柱位于鏜床床身的另一端，后立柱上的尾座用來(lái)支撐裝夾在鏜軸上的鏜桿末端，它與鏜頭架同時(shí)升降，兩者的軸線始終在同一水平直線上。根據(jù)鏜桿的長(zhǎng)短，可通過(guò)后立柱沿床身水平導(dǎo)軌的移動(dòng)來(lái)調(diào)整前、后立柱之間的距離。有以上分析可知，T68型臥式鏜床運(yùn)動(dòng)形式為：（1）主運(yùn)動(dòng) 鏜軸和花盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 鏜軸是軸向進(jìn)給、花盤(pán)上刀具的徑向進(jìn)給、鏜頭架的垂直進(jìn)給、工作臺(tái)的橫向和縱向進(jìn)給。（3）輔助運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)、后立柱的軸向水平移動(dòng)、尾座的垂直移動(dòng)與各部分的快速移動(dòng)。二、電力拖動(dòng)方式與電氣控制要求 T68型臥式鏜床由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)：主軸電動(dòng)機(jī)M1和快速轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2。主軸電動(dòng)

16、機(jī)M1用來(lái)驅(qū)動(dòng)鏜軸或花盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)變速箱的傳動(dòng)產(chǎn)生鏜軸、花盤(pán)：工作臺(tái)與鏜頭架的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。調(diào)整尾座或工作臺(tái)相對(duì)位置的快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2來(lái)拖動(dòng)。 T68型臥式鏜床的電氣控制要求如下：（1）為了擴(kuò)大調(diào)速?lài)秃?jiǎn)化機(jī)床的傳動(dòng)裝置，本機(jī)采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速，使用雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)M1作為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其繞組接法為/YY。（2）主軸或進(jìn)給變速時(shí)，為了便于齒輪之間的嚙合，要有變速?zèng)_動(dòng)。（3）為了適應(yīng)調(diào)整的需要，要求主軸電動(dòng)機(jī)能夠進(jìn)行正、反向旋轉(zhuǎn)與點(diǎn)動(dòng)操作（4）為了快速準(zhǔn)確地停車(chē)，要求主軸電動(dòng)機(jī)具有制動(dòng)過(guò)程，本機(jī)床采用反接制動(dòng)方式。（5）快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2應(yīng)能進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)與點(diǎn)動(dòng)操作。（6）工作臺(tái)或鏜頭架的自動(dòng)進(jìn)

17、給與主軸或花盤(pán)刀架的自動(dòng)進(jìn)給不能同時(shí)進(jìn)行，兩者之間應(yīng)有連鎖保護(hù)。三、T68型鏜床的電氣控制線路分析T68鏜床的電氣控制原理圖如下圖所示。(一)主電路分析主軸電動(dòng)機(jī)M1由6個(gè)接觸器控制。其中接觸器KM1和KM2控制主軸電動(dòng)機(jī)M1的正反轉(zhuǎn)；接觸器KM3在主軸電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)短接電阻；接觸器KM4和KM5、KM8控制主軸電動(dòng)機(jī)M1的低、高速運(yùn)行。R為反接制動(dòng)限流電阻。熔斷器FU1和熱繼電器FR分別作主軸電動(dòng)機(jī)M1的短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)。與主軸電動(dòng)機(jī)M1同軸相連的速度繼電器KS用于反接電氣制動(dòng)。快速電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM6和KM7控制其正、反轉(zhuǎn)，用熔斷器FU2作其短路保護(hù)。（二）控制電路分析1.主軸電動(dòng)

18、機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)起動(dòng)控制合上電源開(kāi)關(guān)QS，指示燈HL亮，表明電源接通。當(dāng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都處于非變速狀態(tài)時(shí)，各自的變速手柄使行程開(kāi)關(guān)SQ1、SQ3受壓，而行程開(kāi)關(guān)SQ2、SQ4不受壓。當(dāng)要求主軸低速運(yùn)行時(shí)，將速度選擇手柄置于低速擋，此時(shí)與速度選擇手柄有關(guān)聯(lián)的行程開(kāi)關(guān)SQ不受壓，SQ觸頭斷開(kāi)。若使主軸電動(dòng)機(jī)M1正向運(yùn)行，可按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2，此時(shí)，中間繼電器KA1通電并自鎖，KA1常開(kāi)觸頭閉合，使接觸器KM3通電，短接電阻R，KA1常開(kāi)觸頭閉合，使得接觸器KM1，KM4相繼通電。主軸電動(dòng)機(jī)M1在接法下全壓起動(dòng)并運(yùn)行（低速）。此時(shí)，KA1，KM1，KM3，KM4通電。KM1線圈的通電電流通路為

19、：1FU3(1-2)2FR(2-3)常閉觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)3SQ5(3-4)常閉觸點(diǎn)4SB1（45）常閉觸點(diǎn)5KM3（518）常開(kāi)觸點(diǎn)18KA1（1815）常開(kāi)觸點(diǎn)15KM2（1516）常閉觸點(diǎn)16KM1線圈PE。KM4線圈的通電電流線路為：1FU3（12）2FR（23）常閉觸點(diǎn)3SQ5（34）常閉觸點(diǎn)4KM1（414）常開(kāi)觸點(diǎn)14KT（1423）常閉觸點(diǎn)23KM5（2324）常閉觸點(diǎn)24KM4線圈PE。主軸電動(dòng)機(jī)M1低速反向啟動(dòng)時(shí)，按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3（58），此時(shí)，中間繼電器KA2通電并自鎖，過(guò)程與正向起動(dòng)類(lèi)似。若要求主軸高速運(yùn)行時(shí)。將速度選擇手柄置于高速擋，此時(shí)行程開(kāi)關(guān)SQ壓下，使SQ觸頭（

20、1213）閉合。這樣，在接觸器KM3通電的同時(shí)，時(shí)間繼電器KT也通電。于是，主軸電動(dòng)機(jī)M1在低速擋起動(dòng)并經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后，時(shí)間繼電器通電延時(shí)時(shí)常閉觸頭KT（1423）斷開(kāi)，通電延時(shí)閉合觸頭KT（1421）閉合，分別使接觸器KM4斷電，接觸器KM5、KM8通電。從而使主軸電動(dòng)機(jī)M1由低速接法自動(dòng)切換成高速YY接法。構(gòu)成了雙速電動(dòng)機(jī)按低速擋起動(dòng)再自動(dòng)切換成高速擋運(yùn)行的自動(dòng)控制環(huán)節(jié)。正向高速運(yùn)行時(shí)，KT,KA1,KM1,KM3,KM5,KM8通電。KM5,KM8線圈的通電電流通路為：1FU3(1-2)2FR(2-3)常閉觸點(diǎn)3SQ5（34）常閉觸點(diǎn)4KM1（414）常開(kāi)觸點(diǎn)14KT（1421）常開(kāi)觸點(diǎn)

21、21KM4常閉觸點(diǎn)22KM5,KM8線圈PE。2.主軸電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制主軸電動(dòng)機(jī)M1由正、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕SB4（515），SB5（519），接觸器KM1,KM2和低速接觸器KM4構(gòu)成正、反轉(zhuǎn)低速點(diǎn)動(dòng)控制時(shí)，由于接觸器KM3未通電，所以電動(dòng)機(jī)串入電阻接成低速起動(dòng)。正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)時(shí)，按SB4,KM1,KM4接通，接觸器KM1線圈的通電電流通路為：1FU3（12）2FR（23）常閉觸點(diǎn)3SQ5（34）常閉觸點(diǎn)4SB1（45）常閉觸點(diǎn)5SB4（515）常開(kāi)觸點(diǎn)15KM2（1516）常閉觸點(diǎn)16KM1線圈PE。此時(shí)，KM4線圈的通電電流通路為：（同上）4KM1（414）常開(kāi)觸點(diǎn)14KT（1423）常閉觸點(diǎn)23K

22、M5（2324）常閉觸點(diǎn)24KM4線圈PE。點(diǎn)動(dòng)按鈕松開(kāi)后，電動(dòng)機(jī)自然停車(chē)。3.主軸電動(dòng)機(jī)的停車(chē)與制動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)M1在運(yùn)行中，可以通過(guò)按下停止按鈕SB1來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)M1的自然停止或反接制動(dòng)（將SB1按到底）。以主軸電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行在低速正轉(zhuǎn)狀態(tài)為例，此時(shí)中間繼電器KA1、接觸器KM3,KM1,KM4均通電吸合，速度繼電器的常開(kāi)觸頭KS1-1（1419）閉合，為正轉(zhuǎn)反接制動(dòng)作準(zhǔn)備。當(dāng)需要自然停止停車(chē)時(shí)，輕按下停止按鈕SB1（45），其常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，使中間繼電器KA1、接觸器KM3,KM1,KM4相繼斷電釋放，切斷了主軸電動(dòng)機(jī)M1正向電源。主軸電動(dòng)機(jī)M1自然停止。 當(dāng)需要反接制動(dòng)時(shí)，將停止按鈕S

23、B1（45），而另一常開(kāi)觸頭SB1（414）閉合，經(jīng)速度繼電器常開(kāi)觸頭KS1-1（1419）使接觸器線圈KM2通電，KM2（414）閉合使接觸器線圈KM4通電，于是主軸電動(dòng)機(jī)M1定子串入反接制動(dòng)電阻進(jìn)行反接制動(dòng)。KM2線圈的通電電流通路為：1FU3（12）2FR（23）常閉觸點(diǎn)3SQ5（34）常閉觸點(diǎn)4KM2（414）常開(kāi)觸點(diǎn)14KS1-1（1419）常開(kāi)觸點(diǎn)19KM1（1920）常閉觸點(diǎn)20KM2線圈PE。此時(shí)，KM4線圈通電電流通路為：1FU3（12）2FR（23）常閉觸點(diǎn)3SQ5（34）常閉觸點(diǎn)4KM2（414）常開(kāi)觸點(diǎn)14KT（1423）常閉觸點(diǎn)23KM5（2324）常閉觸點(diǎn)24KM4

24、線圈PE。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低至速度繼電器KS的釋放值(n<100r/min) 時(shí)，其常開(kāi)觸頭KS1-1（1419）斷開(kāi)，使接觸器KM2,KM4相繼斷電，反接制動(dòng)結(jié)束。若主軸電動(dòng)機(jī)M1已運(yùn)行在高速正轉(zhuǎn)狀態(tài)下，按下停止按鈕SB1,可實(shí)現(xiàn)自然停車(chē)和反接制動(dòng)停車(chē)，反接制動(dòng)時(shí)，SB1（45）斷開(kāi)，中間繼電器KA1、接觸器KM3、時(shí)間繼電器KT、接觸器KM1、接觸器KM5,KM8相繼斷電，SB1（414）閉合則使接觸器KM2通電，接觸器KM4通電。于是主軸電動(dòng)機(jī)M1串入反接制動(dòng)電阻，繞組接成接法，進(jìn)行低速反接制動(dòng)，直至速度繼電器常開(kāi)觸頭KS1-1（1419）釋放，反接制動(dòng)結(jié)束。電流通路同上。要注意的是

25、：在進(jìn)行制動(dòng)停車(chē)操作時(shí)，應(yīng)該將停止按鈕SB1按到底，否則將無(wú)法接通反接制動(dòng)回路，只能實(shí)現(xiàn)自然停車(chē)。4.主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速控制T68型臥式鏜床主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速，是通過(guò)變速操縱盤(pán)實(shí)現(xiàn)的。他急既可以在主軸和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)未起動(dòng)前預(yù)選速度，也可以在運(yùn)行中進(jìn)行變速。1.主軸變速時(shí)，首先將變速操縱盤(pán)上的主軸變速操縱手柄向外拉出，然后轉(zhuǎn)動(dòng)主軸變速盤(pán)，選擇所需要的速度，最后將變速操縱手柄推回原位。在拉出變速操縱手柄的時(shí)候，行程開(kāi)關(guān)SQ2受壓， 而行程開(kāi)關(guān)SQ1釋放。推回手柄時(shí)的情況正好相反。若主軸在正轉(zhuǎn)運(yùn)行中需要變速，可將主軸變速操縱手柄向外拉出，這時(shí)行程開(kāi)關(guān)SQ1不在受壓，其常開(kāi)觸頭SQ1（510）斷

26、開(kāi)接觸器KM3,KM1,接觸器KM2經(jīng)行程開(kāi)關(guān)SQ1（414）的常閉觸頭、速度繼電器常開(kāi)觸頭KS1-1（1419）而通電吸合，使主軸電動(dòng)機(jī)M1定子串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)。接觸器KM2線圈的通電電流通路為：1FU3（12）2FR（23）常閉觸點(diǎn)3SQ5（34）常閉觸點(diǎn)4SQ1-1（414）常開(kāi)觸點(diǎn)14KS1-1（1419）常開(kāi)觸點(diǎn)19KM1（1920）常閉觸點(diǎn)20KM2線圈PE。若主軸電動(dòng)機(jī)M1原來(lái)運(yùn)行在低速擋，則此時(shí)接觸器KM4仍保持通電，接觸器KM3,KM1斷電，接觸器KM2通電，主軸電動(dòng)機(jī)M1接成，串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)。若主軸電動(dòng)機(jī)M1原來(lái)運(yùn)行在高速擋，則此時(shí)有時(shí)間繼電器KT的觸頭將繞組

27、YY接自動(dòng)切換成接法，低速串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)。隨后轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤(pán)，選擇所需要的速度，最后將變速操縱手柄推回原位。如果變速齒輪不能?chē)Ш隙斐勺兯偈直撇粍?dòng)，則此時(shí)行程開(kāi)關(guān)SQ2受壓，其常開(kāi)觸頭SQ2（1715）閉合，接觸器KM1經(jīng)速度繼電器常閉觸頭KS1-1（1417）、行程開(kāi)關(guān)SQ1常閉觸頭（414） 接通電源，同時(shí)接觸器KM4通電，使主軸電動(dòng)機(jī)M1定子串入電阻R,繞組接成在低速擋起動(dòng)。接觸器KM1線圈的通電電流通路為：1FU3（12）2FR（23）常閉觸點(diǎn)3SQ5（34）常閉觸點(diǎn)4SQ1（414）常閉觸點(diǎn)14KS1-2（1417）常閉觸點(diǎn)17SQ2（1715）常開(kāi)觸點(diǎn)15KM2（1516）常

28、閉觸點(diǎn)16KM1線圈PE。當(dāng)轉(zhuǎn)速升到速度繼電器KS1的動(dòng)作值時(shí)，其常閉觸頭KS1-2（1417）斷開(kāi)，使接觸器KM1斷電釋放；另一速度繼電器常開(kāi)觸頭 KS1-1（1419）閉合，使接觸器KM2通電吸合，對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)M1進(jìn)行反接制動(dòng)，使轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)?shù)竭_(dá)速度繼電器KS1的釋放值時(shí)，其常開(kāi)觸頭KS1-1（1419）斷開(kāi)，常閉觸頭KS1-2（1417）閉合，反接制動(dòng)結(jié)束。若此時(shí)變速操縱手柄仍然推不回去，則控制電路繼續(xù)重復(fù)上述過(guò)程，從而使主軸電動(dòng)機(jī)M1處于間歇起動(dòng)和制動(dòng)狀態(tài)，獲得變速時(shí)的低速?zèng)_動(dòng)，利于齒輪嚙合，直到變速操縱手柄能推回原位為止。當(dāng)手柄推回原位后，壓下行程開(kāi)關(guān)SQ1,而行程開(kāi)關(guān)SQ2釋放，整

29、個(gè)變速過(guò)程完成。此時(shí)行程開(kāi)關(guān)SQ2的常開(kāi)觸頭（1715）斷開(kāi)上述瞬動(dòng)控制電路，而行程開(kāi)關(guān)SQ1的常開(kāi)觸頭（510）閉合，使接觸器KM3,KM1相繼通電吸合，主軸電動(dòng)機(jī)M1自行起動(dòng)，拖動(dòng)主軸 在新選定的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。 2. 在進(jìn)給變速時(shí)，首先將進(jìn)給變速操縱手柄向外拉出，然后轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)給變速盤(pán)，選擇所需要的進(jìn)給速度，最后將變速操縱手柄推回原位。在拉出變速操縱手柄時(shí)，行程開(kāi)關(guān)SQ3釋放，而行程開(kāi)關(guān)SQ4受壓。推回手柄時(shí)的壓合情況正好相反。如果變速齒輪不能?chē)Ш隙斐蛇M(jìn)給變速手柄推不動(dòng)，則主軸電動(dòng)機(jī)M1處于間歇起動(dòng)和制動(dòng)狀態(tài)，獲得變速時(shí)的低速?zèng)_動(dòng)，直到變速操縱手柄能推回原位為止。整個(gè)過(guò)程和主軸變速控制一樣，其

30、控制電路不再另行分析。由于變速過(guò)程中KA1或KA2一直保持自鎖，從而記憶了變速前的主軸方向，保證變速后M1仍按原來(lái)的方向起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。5.鏜頭架、工作臺(tái)快速移動(dòng)的控制 鏜頭架和工作臺(tái)等部件各方向的快速移動(dòng)由快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)，通過(guò)快速移動(dòng)操作手柄來(lái)控制，而移動(dòng)方向則由位于工作臺(tái)前方的操作手柄進(jìn)行預(yù)選。當(dāng)扳動(dòng)快速操作手柄時(shí)，行程開(kāi)關(guān)SQ7或SQ8被壓合，接觸器KM7或KM6通電，使快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。當(dāng)快速操作手柄復(fù)位時(shí)，行程開(kāi)關(guān)SQ7或SQ8不再受壓，接觸器KM7或KM6斷電釋放，快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2停止旋轉(zhuǎn)，快速移動(dòng)過(guò)程結(jié)束。第3章 T68鏜床的PLC控制PLC的編程語(yǔ)言有梯

31、形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言、流程圖語(yǔ)言、布兒代數(shù)語(yǔ)言等。其中前兩種語(yǔ)言用得較多，流程圖語(yǔ)言也在許多場(chǎng)所被采用。本章僅介紹梯形圖語(yǔ)言和助記符語(yǔ)言的編程與特點(diǎn)。一. 梯形圖編程語(yǔ)言1.梯形圖與繼電控制的區(qū)別梯形圖結(jié)構(gòu)沿用繼電控制原理圖的形式，采用了常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、線圈和功能塊等結(jié)構(gòu)的圖形語(yǔ)言。對(duì)于同一控制電路，繼電控制原理圖和梯形圖的輸入/輸出信號(hào)基本一樣，控制過(guò)程等效。二者的區(qū)別在于繼電控制原理圖使用的是硬件繼電器和定時(shí)器，靠硬件連接組成控制線路，而PLC梯形圖使用的是部繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，靠軟件實(shí)現(xiàn)控制。因此，PLC的使用具有很高的靈活性，程序修改過(guò)程非常方便。圖3-1所示是一個(gè)繼電器線路圖

32、和與其等效的PLC梯形圖圖3-1（a）中SB1為常開(kāi)按鈕，SB2為常閉按鈕，KM為繼電器線圈。按下啟動(dòng)按鈕SB1,繼電器KM的線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)KM閉合，由于常開(kāi)觸點(diǎn)KM與啟動(dòng)按鈕SB1并聯(lián)，因此即使松開(kāi)啟動(dòng)按鈕SB1，已經(jīng)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)KM仍然能使繼電器KM的線圈通電，這個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)稱(chēng)作“自鎖” 觸點(diǎn)。停止時(shí)，按下停止按鈕SB2, 繼電器KM的線圈失電。圖3-1（b）中X0為常開(kāi)輸入觸點(diǎn)，X1為常閉輸入觸點(diǎn)，Y0表示輸出，其工作狀態(tài)受X0、X1信號(hào)控制，邏輯上與圖3-1（a）一樣，但是SB1、SB2均為物理實(shí)體，而X0、X1等表示的可能是外部開(kāi)關(guān)，也可能是部軟件或觸點(diǎn)。二. 助記符語(yǔ)言助記符語(yǔ)

33、言是PLC的命令語(yǔ)句表達(dá)式。用梯形圖編程雖然直觀、簡(jiǎn)便，但要求PLC配置較大的顯示器方可輸入圖形符號(hào)，這在有些小型機(jī)上常難以滿足，故需借助助記符語(yǔ)言。應(yīng)該指出的是，不同型號(hào)的PLC其助記符語(yǔ)言也不一樣，但其基本原理相近的。編程時(shí)，一般先根據(jù)要求編制梯形圖，然后再根據(jù)梯形圖轉(zhuǎn)換成助記符語(yǔ)言。三. PLC對(duì)T68鏜床梯形圖的繪制 四. PLC狀態(tài)表分類(lèi)用途與名稱(chēng)元件代號(hào)PLC數(shù)據(jù)備注輸入信號(hào)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕停止按鈕SBI1101按鈕在設(shè)計(jì)中選用了“IL”通道繼電器SB21102SB31103SB41104SB51105高低速轉(zhuǎn)換限位開(kāi)關(guān)主軸變速限位開(kāi)關(guān)主軸變速限位開(kāi)

34、關(guān)進(jìn)給變速限位開(kāi)關(guān)進(jìn)給變速限位開(kāi)關(guān)快移電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)快移電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)速度繼電器正向觸點(diǎn)速度繼電器反向觸點(diǎn)SQ1000限位開(kāi)關(guān)和速度繼電器在設(shè)計(jì)中選用了PLC“10”通道輸入繼電器SQ11001SQ21002SQ31003SQ41004SQ71007SQ81008KV11011KV21012主軸箱與工作臺(tái)進(jìn)給互鎖限位開(kāi)關(guān)主軸箱與工作臺(tái)進(jìn)給互鎖限位開(kāi)關(guān)熱繼電器常閉觸點(diǎn)SQ5-未進(jìn)PLCSQ6-FR1-主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)起停接觸器主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)起停接觸器KM12001KM22002輸出信號(hào)選用的是“20”通道的輸出繼電器 輸出信號(hào)主軸電機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)接觸器主軸電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)接觸器主軸電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)接觸器短

35、接限流電阻接觸器快速電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器快速電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器KM62006KM72007KM82008KM32003KM42004KM52005 中間繼電器主電機(jī)正轉(zhuǎn)中間繼電器主電機(jī)反轉(zhuǎn)中間繼電器PLC部輔助繼電器PLC部輔助繼電器PLC部輔助繼電器PLC部輔助繼電器PLC部輔助繼電器PLC部輔助繼電器KA13001中間繼電器選用了“30”通道和“40”通道KA23002-3005-4000-4001-4002-4003-4004 時(shí)間繼電器主電機(jī)高速延時(shí)啟動(dòng)時(shí)間繼電器聯(lián)結(jié)防電弧延時(shí)時(shí)間繼電器KT1-50005001延時(shí)5S延時(shí)1S元件明細(xì)一覽表符號(hào)數(shù)量名稱(chēng)與用途M11主電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)M21快速移動(dòng)用電機(jī)Q1空氣開(kāi)關(guān)，限流、欠壓保護(hù)KM1、KM22主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)用接觸器KM31限流電阻短路用接觸器KM4、KM52快速電機(jī)正反轉(zhuǎn)用接觸器KM6、KM73主電動(dòng)機(jī)高低速轉(zhuǎn)換用接觸器SB1、SB6SB2、SB74主電動(dòng)機(jī)兩地正反轉(zhuǎn)用點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3SB42主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕SB51主電動(dòng)機(jī)停止用按鈕Kn1主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng)用速度繼電