基于PLC的銑床改造

1、摘摘 要要該畢業(yè)設(shè)計首先介紹了可編程控制器（PLC）概念及優(yōu)點。PLC 是面向用戶的專用工業(yè)控制計算機，它具有可靠性高，抗干擾能力強，編程直觀簡單，適應(yīng)性好，功能完善，接口功能強等一系列優(yōu)點并廣泛的用于工業(yè)控制中，而傳統(tǒng)的繼電器控制，因其接觸器觸點受機械運動的影響，觸點壽命受到限制，故障率高，可靠性不及 PLC 控制，為此，提出用 PLC 對我們工業(yè)加工應(yīng)用中廣泛應(yīng)用的 X62W 萬能銑床的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，該設(shè)計詳細(xì)地對以上兩種機床的控制線路進(jìn)行分析，并系統(tǒng)的介紹了利用 PLC對這種機床進(jìn)行改造方法和方案。其中重點講述了 PLC 設(shè)計的方法和系統(tǒng)完成后的調(diào)試，對 PLC 的選型和 PLC 的

2、特性及使用環(huán)境也做了簡單的介紹。最后通過模擬仿真實驗驗證了該設(shè)計方案具有一定可行性和可操作性。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：X62W 萬能銑床；電氣控制；PLC-可編程控制器；梯形圖ABSTRACTABSTRACTGraduated from the Design introduced the first Programmable Logic Controller (PLC) and the merits of the concept. PLC is a dedicated user- orientedindustrialcontrol computer, it has a high reliability,

3、 strong anti-interference ability, simple and intuitive programming, adaptability, and improve the function, interface and a series of strong features and advantages for a wide range of industrial control, The traditional relay control, because of their contacts by mechanical contact,contactislimite

4、dlifexpectancy, the high failure rate, less than the reliability of PLC control, to that end, the authors propose to use PLC in our industrial processing applications, widely used the model of machine tools X62W universal milling machine , the detailed design of the machine tool to control the line

5、analysis system and introduced the use of PLC for the kind of machine tools and methods to carry out reform programs . Which focus on the design of the PLC after the completion of the system and method of debugging, the PLC and PLC selection and use of the characteristics of the environment have als

6、o done a brief introduction. Finally, through simulation experiments to verify the feasibility of a certain design and operational.KeyKey wordswords:X62W universal milling machine；Electrical control; PLC- Programmable controller; Terraced figure目 錄1 引言 .12 銑床特點及電氣控制線路分析 .42.1 銑床簡介 .42.2 X62W 萬能銑床.42

7、.3 電器元件設(shè)備 .62.4 電力拖動特點及控制要求 .82.5 電氣控制線路 .82.6 電氣控制線路分析 .102.6.1 主電路分析 .102.6.2 控制電路分析.102.6.3 冷卻和照明控制 .143 方案論證 .153.1 機床傳統(tǒng)控制方式與 PLC 的比較 .153.2 現(xiàn)代 PLC 控制即本系統(tǒng)的優(yōu)點 .153.3 改造方案的確定 .164 X62W 萬能銑床電氣控制線路 PLC 的硬件改造.174.1 PLC 的基本定義和 PLC 的主要特點.174.1.1 PLC 的基本定義.174.1.2 PLC 的主要特點.174.2 X62W 銑床 PLC 控制系統(tǒng)的分析.184

8、.3 PLC 的選型及校驗.184.4 PLC 的 I/O 端口的分配.194.5 系統(tǒng)控制的安裝設(shè)計 .205 X62W 萬能銑床電氣控制線路 PLC 的軟件改造.225.1 梯形圖控制分析 .225.1.1 主軸控制電路分析 .235.1.2 進(jìn)給控制電路分析 .235.2 PLC 控制指令語句表 .246 X62W 萬能銑床 PLC 改造的測試實驗.266.1 PLC 的模擬實驗.266.2 改進(jìn)后的 X62W 萬能銑床空載實驗 .266.3 改進(jìn)后的 X62W 萬能銑床負(fù)載實驗 .267 PLC 控制與電氣控制的區(qū)別.27參考文獻(xiàn) .28致謝 .291 引言自從 1969 年第一臺可編

9、程控制器在美國問世以來，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(shù)裝置。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器日益廣泛的應(yīng)用于機械、電子加工與設(shè)備電氣改造中。 銑床作為機械加工的通用設(shè)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(hù)方便，運轉(zhuǎn)費用低的特點，已成為現(xiàn)代生產(chǎn)中的主要設(shè)備。自動銑床控制系統(tǒng)的設(shè)計是一個很傳統(tǒng)的課題，現(xiàn)在隨著各種先進(jìn)精確的諸

10、多控制儀器的出現(xiàn)，銑床控制的設(shè)計方案也越來越先進(jìn)，越來越趨于完美。在我國 7080 年代大多數(shù)銑床中,大多數(shù)的開關(guān)量控制系統(tǒng)都是采用繼電器控制,也有相當(dāng)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(jìn)行改造已是大勢所趨。自動銑床的發(fā)展及現(xiàn)狀：從上世紀(jì) 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(shù)和自動銑床床一直給予較大的關(guān)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(jìn)產(chǎn)品相比

11、仍存在較大差距。這是由于歐美日等先進(jìn)工業(yè)國家于 80 年代先后完成了自動機床產(chǎn)業(yè)進(jìn)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(dǎo)著數(shù)控機床技術(shù)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(xiàn)，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)以及日本馬扎克公司研發(fā)的車銑中心對高效復(fù)合加工的推進(jìn)等等。相比之下，我國大部分?jǐn)?shù)近代機床產(chǎn)品在技術(shù)處于跟蹤階段。表 1 以中擋銑床為例列出國內(nèi)外先進(jìn)產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)，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(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展改進(jìn)，特別是計算機技

12、術(shù)的應(yīng)用，新型控制策略的出現(xiàn)，不斷改變著電氣控制技術(shù)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(luò)化自動控制系統(tǒng)。X62W 銑床綜合了計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)、智能技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果。X62W 銑床是由普通機床發(fā)展而來。它集于機械、液壓、氣動、伺服驅(qū)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(shù)于一體，是一種高效率、高精度能保證加工質(zhì)量、解決工藝難題，而且又具有一定柔

13、性的生產(chǎn)設(shè)備。萬能銑床的廣泛應(yīng)用，給機械制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)品機構(gòu)和產(chǎn)業(yè)機構(gòu)帶來了深刻的變化，其技術(shù)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(biāo)志。一種新型的控制裝置，一項先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)，總是根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實際需要而產(chǎn)生的。 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)，可能有成百上千只各種繼電器構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，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。當(dāng)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(shù)人員進(jìn)行維護(hù)，有時某個繼電器

14、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(jìn)行檢查排除故障又是非常困難的，全靠電氣技術(shù)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(shè)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(yīng)經(jīng)常變化的生產(chǎn)工藝要求?？删幊炭刂破?Programmable Controller)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

15、算機（Personal Computer）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(Programmable Logic Controller).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)在萬能銑床已全部采用 PLC 控制，結(jié)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銑床上的應(yīng)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(yīng)用。近年來，

16、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(shè)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(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 公司和 GE-FANUC 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(lǐng)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，

17、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(guān)量，進(jìn)行邏輯運算，順序運算 。2 銑床特點及電氣控制線路分析2.1 銑床簡介銑床的種類很多，按照結(jié)構(gòu)型式和加工性能的不同，可分為立式銑床、臥式銑床、仿形銑床、龍門銑床和專用銑床等。萬能銑床是一種通用的多用途機床，它可以用圓柱銑刀、圓片銑刀、成型銑刀及端面銑刀等工具對各種零件進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，還可以加裝萬能銑頭和圓工作臺來擴大加工范圍。目前，萬能銑床常用的有兩種，一種是臥式萬能銑床，銑頭水平放置，型號為 X62W；另一種是立式萬能銑床，銑頭垂直放置，型號為

18、 X52K。這兩種銑床結(jié)構(gòu)大體相似，差別在于銑頭的放置方向上，而工作臺進(jìn)給方式，主軸變速等都一樣，電氣控制線路經(jīng)過系列化以后，也是一樣的，只不過容量不同。型號意義:圖 2-12.2 X62W 萬能銑床X62W 萬能銑床是一種通用的多用途機床，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。其操作是通過手柄同時操作電氣與機械，以達(dá)到機電緊密配合完成預(yù)定的操作，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組合機床。X62W 型萬能銑床的結(jié)構(gòu)主要由床身、主軸、刀桿、懸梁、刀桿支架、工作臺、回轉(zhuǎn)盤、橫溜板、升降臺、底座等幾部分組成。在

19、床身的前面有垂直導(dǎo)軌，升降臺可沿著它上下移動。在升降臺上面的水平導(dǎo)軌上，裝有可在平行主軸軸線方向移動（前后移動）的溜板。溜板上部有可移動的回轉(zhuǎn)盤，工作臺就在溜板上部回轉(zhuǎn)盤上的導(dǎo)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(biāo)上的六個方向調(diào)整位置或進(jìn)給。銑床主軸帶動銑刀的旋轉(zhuǎn)運動時主運動；銑床工作臺的前后（橫向） 、左右（縱向）和上下（垂直）6 個方向的運動是進(jìn)給運動；銑床的其他運動，如工作臺的訊轉(zhuǎn)運動則屬于輔助運動。此外，由于回轉(zhuǎn)盤可繞中心轉(zhuǎn)過一個角度（通常是45） ，因此工作臺在水平面上除了能在平行于或垂直于主軸軸線方

20、向進(jìn)給，還能在傾斜方向進(jìn)給，可以加工螺旋槽，故稱萬能銑床。X62W 萬能銑床特點：(1) 能完成很多普通機床難以加工或者根本不能加工的復(fù)雜型面的加工。(2) 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。(3) 采用 X62W 可以比普通機床提高 2 3 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。(4) 大大的減輕了工人的勞動強度。圖 2-2 X62 萬能銑床外形結(jié)構(gòu)圖1、2縱向工作臺進(jìn)給手動手輪和操縱手柄。 3、15主軸停止按鈕。 4、17主軸啟動按鈕。 5、14工作臺快速移動按鈕。 6工作臺橫向進(jìn)給手動手輪。 7工作臺升降進(jìn)給手動搖把。 8自動進(jìn)給變速手柄。

21、 9工作臺升降、橫向進(jìn)給手柄。 10油泵開關(guān)。 11電源開關(guān)。 12主軸瞬時沖動手柄。 13照明開關(guān)。 16主軸調(diào)速轉(zhuǎn)盤。2.3 電器元件設(shè)備表 2-1 X62W 萬能銑床電器元件明細(xì)表代號名稱 型號規(guī)格數(shù)量用途M1主軸電動機JO2-51-47.5kw 380V 1450r/min1驅(qū)動主軸M2進(jìn)給電動機JO2-22-41.5kw 380V 1410r/min1驅(qū)動進(jìn)給M3冷卻泵電動機JCB-22125 W 380V 2790r/min1驅(qū)動冷卻泵QS1開關(guān)HZ1-60/3J60A 500V1總開關(guān)QS2開關(guān)HZ1-10/3J10A 500V1冷卻泵開關(guān)代號名稱 型號規(guī)格數(shù)量用途SA1開關(guān)HZ

22、1-10/3J10A 500V1換刀開關(guān)SA2開關(guān)HZ1-10/3J10A 500V1圓工作臺開關(guān)SA3開關(guān)HZ3-13360A 500V1M1 換相開關(guān)FU1熔斷器RL1-6060A3電源總保險FU2熔斷器RL1-155A1整流電源保險FU3熔斷器RL1-155A1直流電路保險FU4熔斷器RL1-155A1控制回路保險FU5熔斷器RL1-151A1照明保險FR1熱繼電器JR0-4016A1M1 過載保護(hù)FR2熱繼電器JR10-100.5A1M3 過載保護(hù)FR3熱繼電器JR10-101.5A1M2 過載保護(hù)T2變壓器BK-100380/36V1整流電源TC變壓器BK-150380/100V1控

23、制回路電源T1變壓器BK-50380/24V1照明電源VC整流器2ZC41整流器KM1接觸器CJ0-2020A 線圈電壓 110V1主軸驅(qū)動KM2接觸器CJ0-1010A 線圈電壓 110V1快速進(jìn)給KM3接觸器CJ0-1010A 線圈電壓 110V1M2 正轉(zhuǎn)KM4接觸器CJ0-1010A 線圈電壓 110V1M2 反轉(zhuǎn)SB1、SB2按鈕LA2綠色2M1 啟動SB3、SB4按鈕LA2黑色2快速進(jìn)給點動SB5、SB6按鈕LA2紅色2停止、制動YC1電磁離合器B1DL1主軸制動YC2電磁離合器B1DL1正常進(jìn)給YC3電磁離合器B1DL1快速進(jìn)給SQ1位置開關(guān) LX3-11K開啟式1主軸沖動開關(guān)S

24、Q2位置開關(guān) LX3-11K開啟式進(jìn)給沖動開關(guān)代號名稱 型號規(guī)格數(shù)量用途SQ3位置開關(guān)LX3-131單輪自動復(fù)位SQ4位置開關(guān)LX3-131單輪自動復(fù)位SQ5位置開關(guān)LX3-11K開啟式SQ6位置開關(guān)LX3-11K開啟式M2 正、反轉(zhuǎn)及聯(lián)鎖2.4 電力拖動特點及控制要求 (1) 主軸電動機需要正反轉(zhuǎn)，但方向的改變并不頻繁。根據(jù)加工工藝的要求，有的工件需要順銑（電動機正轉(zhuǎn)） ，有的工件需要逆銑（電動機反轉(zhuǎn)） 。大多情況下是一批或多批工件只用一種方向銑削，并不需要經(jīng)常改變電動機的轉(zhuǎn)向。因此，可用電源相序轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)主軸電動機的正反轉(zhuǎn)，節(jié)省一個反向轉(zhuǎn)動接觸器。(2) 銑刀的銑削是一種不連續(xù)的切削，容

25、易使機械傳動系統(tǒng)發(fā)生振動，為了避免這種現(xiàn)象，在主軸傳動系統(tǒng)中裝有慣性輪但在高速切削后，停車很費時間，故采用電磁離合器制動。(3) 工作臺既可以做六個方向上的進(jìn)給，又可以在六個方向上快速移動。(4) 為了防止刀具和機床的損壞，要求只有主軸旋轉(zhuǎn)后，才允許有進(jìn)給運動。為了減小加工工件表面的粗糙度，只有進(jìn)給停止后主軸才能停止或同時停止。本機床在電氣上采用了主軸和進(jìn)給同時停止的方式，但由于主軸運動的慣性很大，實際上就保證了進(jìn)給運動先停止，主軸運動后停止的要求。(5) 主軸運動和進(jìn)給運動采用變速盤來進(jìn)行速度選擇，為保證變速齒輪進(jìn)入良好嚙合狀態(tài)，兩種運動都要求變速后作瞬時點動。2.5 電氣控制線路X62w

26、萬能銑床的電氣控制線路。分為主電路，控制電路和照明的路三部分。圖 2-3 X62W 原理圖萬能銑床電氣控制電路圖2.6 電氣控制線路分析2.6.1 主電路分析主電路中共有三臺電動機，M1 是主電動機，拖動主軸帶動銑刀進(jìn)行銑削加工；M2是工作臺進(jìn)給電動機，拖動升降臺及工作臺進(jìn)給；M3 是冷卻泵電動機，供應(yīng)冷卻液。每臺電動機均有熱繼電器作過載保護(hù)。2.6.2 控制電路分析(1) 主軸電動機的控制 控制線路中的啟動按鈕 SB1 和 SB2 是異地控制按鈕，分別裝在機床兩處，方便操作。SB5 和 SB6 是停止按鈕。KM1 是主軸電動機 M1 的啟動接觸器，YC1 則是主軸制動用的電磁離合器，SQ1

27、是主軸變速沖動的行程開關(guān)。主軸電動機是經(jīng)過彈性聯(lián)軸器和變速機構(gòu)的齒輪傳動鏈來實現(xiàn)傳動的，可使主軸獲得十八級不同的轉(zhuǎn)速。1) 主軸電動機的啟動 啟動前先合上電源開關(guān) QS1，再把主軸轉(zhuǎn)換開關(guān) SA3 扳到所需要的旋轉(zhuǎn)方向，然后按啟動按鈕 SB1(或 SB2)，接觸器 KM1 獲電動作，其主觸頭閉合，主軸電動機 M1 啟動。SA3 的功能見表 2-2 所示：正轉(zhuǎn)時 SA3-2，SA3-3 兩開關(guān)觸點分別接通，反轉(zhuǎn)時SA3-1，SA3-4 分別接通，停止時都不接通。 表 2-2 主軸轉(zhuǎn)換開關(guān)位置表2) 主軸電動機的停車制動 當(dāng)銑削完畢，需要主軸電動機 M1 停車時，按停止按鈕 SB5(或 SB6)，

28、接觸器 KM1 線圈斷電釋放，電動機 M1 停電，同時由于 SB5-2 或SB6-2 接通電磁離合器 YC1，對主軸電機進(jìn)行制動。當(dāng)主軸停車后方可松開停止按鈕。3) 主軸換銑刀控制 主軸更換銑刀時，為避免主軸轉(zhuǎn)動，造成更換困難，應(yīng)將主軸制動。方法是將轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 扳到換刀位置，常開觸頭 SA1-1 閉位觸 置 頭正轉(zhuǎn)停止反轉(zhuǎn)SA3-1SA3-2SA3-3SA3-4合，電磁離合器 YC1 獲電，將電動機軸抱??；同時常閉觸頭 SA1-2 斷開，切斷控制電路，機床無法運行，保證了人身安全。4) 主軸變速時的沖動控制 主軸變速時的沖動控制，是利用變速手柄與沖動行程開關(guān) SQ1 通過機械上的聯(lián)動機構(gòu)

29、進(jìn)行控制的。將變速手柄拉開，嚙合好的齒輪脫離，可以用變速盤調(diào)整所需要的轉(zhuǎn)速（實質(zhì)是改變齒輪的傳動比） ，然后將變速手柄推回原位，使變了傳動比的齒輪組重新嚙合。由于齒與齒之間的位置不能剛好對上，因而造成嚙合困難。若在嚙合時齒輪系統(tǒng)沖動一下，嚙合將十分方便。當(dāng)手柄推進(jìn)時，手柄上裝的凸輪將彈簧桿推動一下又返回，而彈簧桿又推動一下位置開關(guān) SQ1，SQ1 的常閉觸頭 SQ1-2 先斷開，而后常開觸頭 SQ1-1閉合，使接觸器 KM1 通電吸合，電動機 M1 啟動，但緊接著凸輪放開彈簧桿，SQ1 復(fù)位，常開觸頭 SQ1-1 先斷開，常閉觸頭 SQ1-2 后閉合，電動機 M1 斷電。此時并未采取制動措施，

30、故電動機 M1 產(chǎn)生一個沖動齒輪系統(tǒng)的力，足以使齒輪系統(tǒng)抖動，保證了齒輪的順利嚙合。(2) 工作臺進(jìn)給電動機的控制 轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 是控制圓工作臺的，在不需要圓工作臺運動時，轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 扳到“斷開”位置，此時 SA2-1 閉合，SA2-2 斷開，SA2-3 閉合；當(dāng)需要圓工作臺運動時，將轉(zhuǎn)換關(guān) SA2 扳到“接通”位置，則 SA2-1 斷開，SA2-2 閉合，SA2-3 斷開。SA2 的功能如表 2-3 所示: 表 2-3 圓工作臺開關(guān)位置 1) 工作臺縱向進(jìn)給 工作臺的左右(縱向)運動是由“工作臺縱向操作手柄”來控制。手柄有三個位置：向左、向右、零位（停止） ，其控制關(guān)系見表 2-4

31、。當(dāng)手柄扳到向左或向右位置時，手柄有兩個功能，一是壓下位置開關(guān)SQ5 或 SQ6，二是通過機械機構(gòu)將電動機的傳動鏈撥向工作臺下面的絲杠上，使電動機的動力唯一的地傳到該絲杠上，工作臺在絲杠的帶動下作左右進(jìn)給。在工作臺兩端各設(shè)置一塊擋鐵，當(dāng)工作臺縱向移動到極限位置時，擋鐵撞動縱向操作手柄，使它回到中間位置，工作臺停止運動，從而實現(xiàn)縱向運動的終端保護(hù)。 位觸 置 頭接通斷開SA2-1+SA2-2+SA2-3+a）工作臺向右運動 表 2-4 工作臺縱向進(jìn)給開關(guān)位置 主軸電動機 M1 啟動后，將操縱手柄向右扳，其聯(lián)動機構(gòu)壓到位置開關(guān) SQ5，常開觸頭 SQ5-1閉合，常閉觸頭 SQ5-2 斷開，接觸器

32、KM3 通電吸合;電動機 M2 正轉(zhuǎn)啟動，帶動工作臺向右進(jìn)給。b) 工作臺向左進(jìn)給 控制過程與向右相似，只是將操作手柄撥向左，這時位置開關(guān) SQ6 被壓著，SQ6-1 被壓著閉合，SQ6-2 斷開，接觸器 KM4 通電吸合，電動機反轉(zhuǎn)，工作臺向左進(jìn)給。2) 工作臺升降和橫向（前后）進(jìn)給 操縱工作臺上下和前后運動時用同一手柄完成的。該手柄有五個位置，即上、下、前、后和中間位置。當(dāng)手柄扳向向上或向下時，機械上接通了垂直進(jìn)給離合器；當(dāng)手柄扳向前或后時，機械上接通了橫向進(jìn)給離合器；手柄在中間位置時，橫向和垂直進(jìn)給離合器均不接通。在手柄扳到向下或向前位置時，手柄通過機械聯(lián)動機構(gòu)使位置開關(guān) SQ3 被壓動

33、，接觸器 KM3 通電吸合，電動機正轉(zhuǎn)；在手柄扳到向上或向后時，位置開關(guān) SQ4 被壓動，接觸器 KM4 通電吸合，電動機反轉(zhuǎn)。對應(yīng)操縱手柄的五個位置，可列出與之對應(yīng)的運動狀態(tài)，見表 2-5表 2-5 工作臺橫向與垂直操縱手柄功能 手柄 位置工作臺運動方向離合器接通的絲杠行程開關(guān)動作接觸器動作電動機運轉(zhuǎn)向上向上進(jìn)給或快速向上垂直絲杠SQ4KM4M2 反轉(zhuǎn)向下向下進(jìn)給或快速向下垂直絲杠SQ3KM3M2 正轉(zhuǎn)向前向前進(jìn)給或快速向前橫向絲杠SQ3KM3M2 正轉(zhuǎn)向后向后進(jìn)給或快速向后橫向絲杠SQ4KM4M2 反轉(zhuǎn)中間升降或橫向停止橫向絲杠此五個位置是聯(lián)鎖的，各個方向的進(jìn)給不能同時接通，所以不可能同時

34、傳動紊亂的現(xiàn)象。位觸 置頭 左停右SQ5-1+SQ5-2+SQ6-1+SQ6-2+a) 工作臺向上（下）運動 在主軸電機啟動后，將操縱手柄扳到中間位置，把橫向和升降操作手柄扳到向上（下）位置，其聯(lián)動機構(gòu)一方面接通垂直傳動絲杠的離合器；令一方面它使位置開關(guān)SQ4（SQ3）動作，KM4(KM3)獲電，電動機 M2 反（正）轉(zhuǎn)，工作臺向上（下）運動。將手柄扳回中間位置，工作臺停止運動。b) 工作臺向前（后）運動 手柄扳到向前（后）位置，機械裝置將橫向傳動絲杠的離合器接通；同時壓動位置開關(guān) SQ3(SQ4)，KM3（KM4）獲電，電動機 M2 正（反）轉(zhuǎn)，工作臺向前（后）運動。c) 聯(lián)鎖問題 單獨對垂

35、直和橫向操作手柄而言，上下前后四個方向只能選擇其一，絕不會出現(xiàn)兩個方向的可能性。但在操作這個手柄時，又將控制縱向的手柄撥動了，這時有兩個方向進(jìn)給，將造成機床重大事故，所以必須聯(lián)鎖保護(hù)。從圖 2-2 可以看出，若縱向手柄扳到任一方向，SQ5-2 或 SQ6-2 兩個位置開關(guān)中的一個被壓開，接觸器 KM3 或 KM4 立刻失電，電動機 M2 停轉(zhuǎn)，從而得到保護(hù)。 同理，當(dāng)縱向操作手柄扳到某一方向而選擇了向左或向右進(jìn)給時，SQ5 或 SQ6 被壓著，它們的常閉觸頭 SQ5-2 或 SQ6-2 是斷開的，接觸器 KM3 或 KM4 都由 SQ3-2 和 SQ4-2接通。若發(fā)生誤操作，使操作和橫向操作手

36、柄扳離了自己位置，而選擇上、下、前、后某一方向的進(jìn)給就一定使 SQ3-2 或 SQ4-2 斷開，使 KM3 或 KM4 斷電釋放，電動機 M2停轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)，避免了機床事故。3) 進(jìn)給變速沖動 和主軸變速一樣，進(jìn)給變速時，為使齒輪進(jìn)入良好的嚙合狀態(tài)，也要做變速后的瞬時點動。在進(jìn)給變速時，只需將變速盤（在升降臺前面）往外拉，使進(jìn)給齒輪松開，待轉(zhuǎn)動變速盤以后，將變速盤向里推。在推進(jìn)時，擋塊壓動位置開關(guān) SQ2，首先使常閉觸頭 SQ2-2 斷開，然后常開觸頭 SQ2-1 閉合，接觸器 KM3 通電吸合，電動機 M2 啟動。但它并未運轉(zhuǎn)起來，位置開關(guān) SQ2 已復(fù)位，首先斷開 SQ2-1，而后閉合 SQ2-

37、2。接觸器KM3 失電，電動機失電停轉(zhuǎn)。這樣以來，使電動機接通一下電源，齒輪系統(tǒng)產(chǎn)生一次抖動，使齒輪嚙合順利進(jìn)行。4) 工作臺的快速移動 為了提高勞動生產(chǎn)率，減少生產(chǎn)輔助時間，X62W 萬能銑床在加工過程中，不做銑削加工時，要求工作臺快速移動，當(dāng)進(jìn)入銑削區(qū)時，要求工作臺以原進(jìn)給速度移動。安裝好工件后，按下按鈕 SB3 或 SB4（兩地控制） ，接觸器 KM2 通電吸合，它的一個常開觸頭接通進(jìn)給控制電路，另一個常開觸頭接通電磁離合器 YC3，常閉觸頭切斷電磁離合器 YC2。離合器 YC2 吸合將使齒輪系統(tǒng)和變速進(jìn)給系統(tǒng)相聯(lián)，而離合器 YC3 則是快速進(jìn)給變換用的，它的吸合，使進(jìn)給傳動系統(tǒng)跳過齒輪

38、變速鏈，電動機可直接拖動絲杠套，讓工作臺快速進(jìn)給。進(jìn)給的方向，仍由進(jìn)給操作手柄來決定。當(dāng)快速移動到預(yù)訂網(wǎng)站時，松開按鈕 SB3 或 SB4，接觸器 KM2 斷電釋放，YC3 斷開，YC2 吸合，工作臺的快速移動停止，仍按原來方向做進(jìn)給運動。(3) 圓工作臺的控制為了擴大機床的加工能力，可在機床上安裝附件圓形工作臺，這樣可以進(jìn)行圓弧或凸輪的銑削加工。在拖動時，所有進(jìn)給系統(tǒng)均停止工作（手柄放置在零位上） ，只讓圓工作臺繞軸心回轉(zhuǎn)。當(dāng)工件在圓工作臺安裝好后，用快速移動方法，將銑刀和工件之間位置調(diào)整好，把圓工作臺控制開關(guān)撥到“接通”位置。這個開關(guān)就是 SA2，此時 SA2-1 和 SA2-3 斷開，S

39、A2-2 閉合。當(dāng)主電動機啟動后，圓工作臺即開始工作，其控制電路是：電源SQ2-2SQ3-2SQ4-2SQ6-2SQ5-2SA2-2KM4（常閉）KM3 線圈電源。接觸器KM3 通電吸合，電動機 M2 正轉(zhuǎn)。該電機帶動一根專用軸，使圓工作臺繞軸心回轉(zhuǎn)，銑刀銑出圓弧。在圓工作臺開動時，其余進(jìn)給一律不準(zhǔn)運動，若有誤操作，撥動了兩個進(jìn)給手柄中的任一個，則必然會使位置開關(guān) SQ3SQ6 中的某一個被壓動，則其常閉觸頭將斷開，使電動機停轉(zhuǎn)，從而避免了機床事故。圓工作臺在運轉(zhuǎn)過程中不要求調(diào)速，也不要求反轉(zhuǎn)。按下主軸停按鈕 SB5 或 SB6，主軸停轉(zhuǎn)，圓工作臺也停轉(zhuǎn)。2.6.3 冷卻和照明控制冷卻泵只有在

40、主電動機啟動后才能啟動，所以主電路中將 M3 接在主接觸器 KM1 觸頭后面，另外又可以用開關(guān) QS2 控制。機床照明由變壓器 T1 供給 24V 安全電壓。3 方案論證3.1 機床傳統(tǒng)控制方式與 PLC 的比較 銑床原控制系統(tǒng)都是采用繼電器、接觸器等硬件邏輯控制電路，不但接線復(fù)雜，而且經(jīng)常出現(xiàn)故障，可靠性比較差。與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，PLC 控制具有可靠性高、柔性好、開發(fā)周期短以及故障自診斷等特點，特別適合應(yīng)用于機床的控制和故障診斷系統(tǒng)，可以減少強電元件數(shù)目，提高電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。3.2 現(xiàn)代 PLC 控制即本系統(tǒng)的優(yōu)點隨著今年來，PLC 技術(shù)的不

41、斷成熟與發(fā)展；它的優(yōu)勢越多的在社會各種領(lǐng)域得以應(yīng)用。本系統(tǒng)具體的應(yīng)用表現(xiàn)于： (1) PLC 具有很高的可靠性和很強的抗干擾能力 良好的自診斷功能，平均無故障工作時間可達(dá)數(shù)萬小時。當(dāng)本系統(tǒng)電動機的臺數(shù)較多時，其系統(tǒng)的繼電器觸點較多，易出現(xiàn)觸點不良造成的故障等。用軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器的控制中的中間和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，從而使接線大大減少，連接的觸點也大為減小，故障率也大大降低。(2) 豐富的 I/O 接口模塊可直接使其與控制現(xiàn)場的器件或設(shè)備（如按鈕、行程開關(guān)、傳感器、電磁線圈等）連接。如本系統(tǒng)可將電機的控制信號經(jīng)按鈕直接輸入 PLC，因其具 A/D 轉(zhuǎn)換功能。(3) 靈活

42、性好。大部分 PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)，就是整體式的 PLC 也有可擴展的模塊或擴展單元，即可根據(jù)控制的規(guī)模選擇。模塊式的 PLC 更能靈活的選擇，諸如CPU、電源、I/O 等。即其可根據(jù)需要自行選配。本系統(tǒng)中選用的 I/O 為 80 點的基本單元,當(dāng)控制的電機過多點數(shù)不夠時，即可通過擴展模塊或單元來增大控制能力。(4) 編程簡單易學(xué)。PLC 大多采用梯形圖作為主要編程語言。是面向用戶的，其表達(dá)方式類似于繼電器控制系統(tǒng)圖，與傳統(tǒng)的電氣圖聯(lián)系較大，很形象直觀?？梢哉f懂電器圖即可編寫梯形圖；而且已有可直接讀出梯形的 PLC 編程器，甚至可免 PLC 編程。(5) 系統(tǒng)安裝簡單，維修方便。其使用時，

43、只要將現(xiàn)場的各設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O端相連，即可運行。PLC 只有兩三個接觸器大小，直接按于控制柜即可。且具有運行和故障的指示燈及指示裝置，如每個 I/O 點經(jīng)指示燈，CPU 報告的錯誤信息經(jīng)屏幕顯示。綜上，以 PLC 為控制系統(tǒng)的方案，其系統(tǒng)具有較高的簡潔性、經(jīng)濟性及可靠性。3.3 改造方案的確定(1) 不改變原控制系統(tǒng)電氣操作方法。(2) 不改變原電氣系統(tǒng)控制元件(包括行程開關(guān)、按鈕、交流接觸器、中間繼電器 ,以上元件的數(shù)量、作用均與原電氣線路相同) 。(3) 原控制線路中熱繼電器仍用硬件控制(因過載使用幾率較少) 。(4) 指示燈接線仍和原控制線路相同。(5) 原主軸和進(jìn)給變速箱

44、操作方法和結(jié)構(gòu)不變。(6) 原銑床的工藝加工方法不變。(7) 只是將原繼電器控制中的硬件接線改為用軟件編程來替代。4 X62W 萬能銑床電氣控制線路 PLC 的硬件改造4.1 PlC 的基本定義和 PLC 的主要特點4.1.1 PLC 的基本定義可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，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(Programmable Logic Controller)，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

45、器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。4.1.2 PLC 的主要特點(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PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。2) 各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為1020ms.3) 各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。4) 采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。5) 對采用的器件進(jìn)行嚴(yán)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立即采用有效措施，以防止故障擴大。7) 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

46、系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)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(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強電或弱電等。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；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(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。(3) 采用模塊化結(jié)構(gòu)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，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和

47、功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。(4) 編程簡單易學(xué) 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(shù)人員所理解和掌握。(5) 安裝簡單，維修方便PLC不需要專門的機房，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(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。4.2 X62W 銑床 PLC 控制系統(tǒng)的分析 根據(jù)實際情況，在銑床的電氣改造過程中，保留原有的機械操

48、作不變，將原來繼電器控制的線路用 PLC 控制系統(tǒng)取代。按照 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟，X62W 銑床PLC 控制系統(tǒng)屬于典型的單機控制系統(tǒng)，輸入/輸出信號均為開關(guān)控制量，一般的繼電器輸出型 PLC 就可以滿足控制上的要求，又由于 X62W 銑床不屬于大型機床，輸入信號傳輸距離不大，控制電路比較集中，不必采用單獨的控制柜來安裝電器元件。為了提高整個系統(tǒng)的可靠性、安全性，考慮到系統(tǒng)的成本，系統(tǒng)的組織電動機正、反轉(zhuǎn)及冷卻泵電動機部分控制將不采用 PLC 控制。4.3 PLC 的選型及校驗X62W 銑床電路中輸入/輸出及控制信號共有 28 個。其中輸入信號 18 個、輸出信號10 個，實際使用

49、時，系統(tǒng)的輸入都為開關(guān)控制量，加上 10%15%的余量就可以了，并無其他特殊控制模塊的需要。故選用日本三菱公司的 FX2N-48MR-001 型 PLC。AC 電源，24V 直流輸入，繼電器輸出。輸入點數(shù) 24，輸出點數(shù) 24。FX2N 是 FX 系列中功能最強、速度最高的微型可編程序控制器?；局噶顖?zhí)行時每條指令高達(dá) 0.08 s，用戶存儲器容量可擴展到 16K 步，I/O 它的點最大可擴展到 256 點，可有多種特殊功能擴展，實現(xiàn)多種特殊控制功能（PID、高速計數(shù)、A/D、D/A、等） 。有多種 RS-232/RS-422/RS-485 串行通信模塊或功能擴展板，可實現(xiàn)模擬量控制、位置控制

50、和聯(lián)網(wǎng)通信功能?？蓾M足機床 10 點輸出，18 點輸入的要求。PLC 的供電電源為隔離變壓器提供，這樣可以減少電網(wǎng)波動或噪聲對 PLC 的干擾。4.4 PLC 的 I/O 端口的分配表 4-1 I/O 分配表輸入元件輸入繼電器作用輸出元件輸出繼電器作用SB1、SB2X0主軸啟動按鈕KM1Y0主軸啟動SB3、SB4X1快速點動按鈕KM2Y1快速進(jìn)給SB5、SB6X2主軸停止按鈕KM3Y2進(jìn)給正轉(zhuǎn)SQ1X3主軸變速開關(guān)KM4Y3進(jìn)給反轉(zhuǎn)SQ2X4進(jìn)給變速開關(guān)YC1Y4主軸制動SQ3X5下前進(jìn)給開關(guān)YC2Y5正常進(jìn)給SQ4X6上后進(jìn)給開關(guān)YC3Y6快速進(jìn)給SQ5X7向左進(jìn)給開關(guān)HL1Y7主軸工作指示

51、SQ6X10向右進(jìn)給開關(guān)HL2Y10主軸制動指示SA1X11主軸換刀開關(guān)HL3Y11正常進(jìn)給指示SA2X12圓工作臺開關(guān)HL4Y12快速進(jìn)給指示FR1X13主軸過載保護(hù)FR2X14冷卻過載保護(hù)FR3X15進(jìn)給過載保護(hù)4.5 系統(tǒng)控制的安裝設(shè)計圖 4-1 為 X62W 的主電路圖，在 X62W 型萬能銑床 PLC 控制接線圖中，需要注意的是，圖 4-2 中對輸入的常閉觸點進(jìn)行了處理，即常閉按鈕改用常開按鈕，熱繼電器的常閉觸點不變。 圖 4-1 X62W 萬能銑床 PLC 控制接線圖圖 4-2 X62W 萬能銑床 PLC 控制接線圖 5 X62W 萬能銑床電氣控制線路 PLC 的軟件改造5.1 梯

52、形圖控制分析在 X62W 萬能銑床 PLC 控制梯形圖中，如圖 5-1，回路 0 控制主軸啟動，回路 9 控制快速進(jìn)給點動，回路 16 控制工作臺分別作縱向、橫向、垂直、變速等運動以及圓盤運動，回路 41 控制主軸制動，回路 46 控制正常進(jìn)給，回路 48 控制工作臺快速進(jìn)給。圖 5-1 X62W 萬能銑床 PLC 控制梯形圖5.1.1 主軸控制電路分析1）主軸電動機啟動啟動前先合上電源開關(guān) QS1，再把主軸轉(zhuǎn)換開關(guān) SA3 扳到所需的旋轉(zhuǎn)方向，然后按啟動按鈕 SB1(或 SB2),X0 閉合，Y0 得電，KM1 工作，主軸的電動機運轉(zhuǎn)。2）主軸電動機的停車制動按主軸停止按鈕 SB5（或 SB

53、6） ，這時 X2 常閉斷開，Y0 失電，KM1 斷開，主軸電動機失電作慣性運動，接著 X2 常開閉合，Y4 得電，電磁離合器 YC1 工作，對主軸進(jìn)行制動，待主軸停車后，松開 SB5（或 SB6） 。3）主軸換銑刀控制SA1 是主軸換銑刀開關(guān)，需換刀時，將 SA1 扳到“換刀”位置，這時 X11 常閉斷開，使 Y0 失電，KM1 斷開，主軸電動機失電作慣性運動，接著 X11 常開閉合，Y4 得電，電磁離合器 YC1 得電工作，對主軸進(jìn)行制動，使基層無法運行，保證了人身安全。4）主軸變速沖動控制主軸變速時的沖動控制是利用變速手柄與沖動行程開關(guān) SQ1，通過機械上的聯(lián)動機構(gòu)進(jìn)行控制，變速時，扳操

54、縱手柄使 SQ1 動作，這時 X3 常閉斷開（斷開自鎖回路） ，X3 常開閉合，使 Y0 得電，KM1 工作，主軸電動機實現(xiàn)點動控制。轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 是控制圓工作臺的，在不需要圓工作臺時，轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 扳到“斷開”位置。此時，X12 常閉閉合，常開斷開；當(dāng)需要圓工作臺時，轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 扳到“接通”位置，此時 X12 常閉斷開，常開閉合。5.1.2 進(jìn)給控制電路分析1）工作臺左（右）控制主軸電動機啟動后，將操縱手柄向左（右）扳，其聯(lián)動機構(gòu)壓動位置開關(guān)SQ5（SQ6） ，使 X7(X10)常閉斷開（聯(lián)鎖保護(hù)） ，X7(X10)常開閉合，Y2（Y3）得電，KM2（KM3）工作，進(jìn)給電動機實

55、現(xiàn)正（反）轉(zhuǎn)，通過相應(yīng)傳動裝置拖動工作臺向左、右運動。2）工作臺下、前（上、后）控制主軸電動機啟動后，將操縱手柄分必然想下、前（上、后）扳，其聯(lián)動機構(gòu)壓動位置開關(guān) SQ3（SQ4） ，使 X5(X6)常閉斷開（聯(lián)鎖保護(hù)） ，X5(X6)常開閉合，Y2(Y3)得電，KM2(KM3)工作，進(jìn)給電動機實現(xiàn)正（反）轉(zhuǎn)，通過相應(yīng)傳動裝置拖動工作臺向下、前（上、后）運動。3）進(jìn)給變速傳動控制與主軸變速原理一樣，變速時只需將變速盤往外拉，使進(jìn)給齒輪松開，待轉(zhuǎn)動變速盤選擇好速度后，將變速盤向里推，在推進(jìn)時，擋塊壓動位置開關(guān) SQ2，使 X4 常閉斷開（斷開自鎖回路） ，X4 常開閉合，Y1 得電，KM2 工作

56、，進(jìn)給電動機實現(xiàn)點動控制。4）工作臺快速移動控制按下快速點動按鈕 SB3（或 SB4） ，X1 接通，Y1 得電，KM2 動作，它的一個常開觸點接通進(jìn)給控制電路，另一個則接通快速進(jìn)給電磁離合器 YC3，常閉觸點切斷正常進(jìn)給電磁離合器 YC2，讓工作臺實現(xiàn)快速進(jìn)給。松開 SB3（或 SB4） ，X1 斷開，Y1 失電，此時 YC3 失電，YC2 得電，工作臺快速移動停止，仍按原方向作正常進(jìn)給運動。5）圓工作臺的控制當(dāng)需要加工螺旋槽時，應(yīng)將工件安裝在圓工作臺上，調(diào)整好銑刀和工件之間的位置，主軸電動機切斷后，將開工 SA2 扳到“接通”位置，X12 常閉斷開（聯(lián)鎖保護(hù)） ，X12 常開閉合，Y1 得

57、電，KM2 工作，進(jìn)給電動機通過相應(yīng)傳動裝置拖動圓工作臺開始工作。值得注意的是，當(dāng)圓工作臺在運轉(zhuǎn)過程中，既不要求調(diào)速，也不要求反轉(zhuǎn)。5.2 PLC 控制指令語句表 表 5-1 X62W 萬能銑床 PLC 控制指令語句表0LDX00026ORB1ORX00327ANB2ORY00028ANIX0153ANIX00229ANIY0034 ANIX01130OUTY0025ANIX01331MPP6ANIX01432ANDX0127OUTY00033LDX0068OUTY00734LDIX0049LDX00135ANDX01010ANIX00236ORB11ANIX00337ANBX01512ANI

58、X01338ANIY00213ANIX01439ANIY00214OUTY00140OUTY00315OUTY01241LDX00216LDY00042ORX01117MPS43OUTY00418LDX01244OUTY01019LDX00545LDIY00120LDIX00446OUTY00521ANDX00747OUTY01122ORB48LDY00123ANB49OUTY00624LDIX01250END25ANIX0046 X62W 萬能銑床 PLC 改造的測試實驗6.1 PLC 的模擬實驗將輸入、輸出點接好，安裝在 PLC 實驗臺，輸入正確的程序。觀察相應(yīng)的功能指示燈是否顯示正確，即

59、表示相應(yīng)的功能是否擁有。以檢測 PLC 的接線方法和相應(yīng)的程序是否正確。結(jié)論：實驗的各項功能良好。6.2 改進(jìn)后的 X62W 萬能銑床空載實驗將線路接好后，接通電源開關(guān)，輸入相應(yīng)程序。首先進(jìn)行主軸電動機的啟動、制動空載，及主軸變速沖動。再進(jìn)行機床進(jìn)給運動的實驗，測試工作臺六個方向的進(jìn)給運動，變速沖動及工作臺的快速移動。再進(jìn)行圓工作臺的空載實驗，及冷卻泵電動機的空載與工作照明實驗。最后進(jìn)行空載電路的連鎖與保護(hù)實驗。結(jié)論：主軸制動良好，各方向進(jìn)給運動精確。圓工作臺工作正常，各連鎖功能良好，冷卻泵及照明系統(tǒng)正常啟動。PLC 狀態(tài)良好。6.3 改進(jìn)后的 X62W 萬能銑床負(fù)載實驗在改進(jìn)后的機床上進(jìn)行定位座的銑削加工，實驗顯示：機床工作狀況良好，進(jìn)給空載精確，加工精度高，加工效率較高。機床改造成功，既節(jié)省了資源又提高了效率。7 PLC 控制與電氣控制的區(qū)別PLC 控制系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的不同之處主要在以下幾個方面：1) 從控制方法上看，電氣控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控制邏輯，其連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成偶，想再改變或增加功能較為困難。另外，繼電器的觸點數(shù)量有限，所以電氣控制系統(tǒng)的靈活性和可擴展性受到很大限制。而 PLC 采用了計算機技術(shù) ，其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲器中，要改變控制邏輯只需改變程序