X62W型銑床的PLC的電器改造設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 . 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)X62W型銑床的PLC的電器改造設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作與取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得與其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了意。作 者 簽 名：日 期：指導(dǎo)教師簽名： 日期：使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、

2、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉咳?。作者簽名： 日 期：學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月

3、日學(xué)位論文使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日目 錄 設(shè)計(jì)題目X62W型銑床的PLC的電器改造設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的目的 掌握X62W型的電氣控制功能。 掌握用PLC改造電器設(shè)備的方法選擇。 掌握電器控制元件的選擇與計(jì)算方法。 設(shè)計(jì)要求 結(jié)合有關(guān)教材選擇合適的用PLC的改造電氣控制 原有的動(dòng)作

4、順序與功能不變。 各種連鎖關(guān)系不變。 增加有工作狀態(tài)指示 完成的任務(wù) 選擇PLC型號(hào)、分配I/O端口、設(shè)計(jì)I/O電路、選擇元件、繪制梯形圖、編織語(yǔ)句表。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（10000以上）1）設(shè)計(jì)題目2）控制原理說(shuō)明設(shè)計(jì)3）主要器件選擇依據(jù)與計(jì)算4）主要參考資料 參考文獻(xiàn)工廠電氣控制技術(shù) 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 王炳實(shí)可編程序控制器的應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械 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 亞軍河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)目 錄摘 要(1)一 緒 論1.1設(shè)計(jì)的目的和意義. . .

5、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (5)二 X62W萬(wàn)能銑床的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)形式. . . . . . . . . . . .（8）21 X62萬(wàn)能銑床的外行結(jié)構(gòu)圖 . . . . . . . . . . . . . . . (8)22 X62萬(wàn)能銑床的設(shè)計(jì)原理. . . . . . . . . . . . . . . .（10）23 X62萬(wàn)能銑床的主電路分析. . . . . . . . . . . . . .（13）24 X62萬(wàn)能銑床的控制電路分析。（14）三X62W萬(wàn)能銑床行程開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)與設(shè)計(jì)步驟. .（20）31工作臺(tái)縱向進(jìn)給

6、行程開(kāi)關(guān)狀態(tài)表. . . . . . . . . . . .（20）32 PLC應(yīng)用的設(shè)計(jì)步驟. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（22）四萬(wàn)能銑床電氣PLC改造設(shè)計(jì)與原理圖. . . . .（25）41 X62W萬(wàn)能銑床的控制要求與電氣控制線路分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（26）42 改造方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、 . . .（28）4。3PLC方案的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（33）44X62W PLC改造線路分析與萬(wàn)能銑床的控制要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （37）4。5萬(wàn)能銑床各個(gè)輸入/輸出點(diǎn)的PLC I/O地址分配（40）46PLC程序設(shè)計(jì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（42）47電氣控

8、制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖。（46）五故障現(xiàn)象和故障分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（49）六結(jié)論與體會(huì). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（53）1.1設(shè)計(jì)的目的和意義隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)擴(kuò)展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)前用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)可以分為幾類。例如可編程序控制器、基于PC總線的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、單片機(jī)的測(cè)控裝置、用于模擬量閉環(huán)控制的可編程調(diào)節(jié)器、集散控制系統(tǒng)（DCS）和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS

9、）等。為了滿足現(xiàn)在社會(huì)制造業(yè)對(duì)社會(huì)市場(chǎng)緊迫需求的反應(yīng)，既要求生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品；而可編程序控制器PLC正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。PLC(Programmab l eLogic Controller)是 2 0世紀(jì) 60年代末在美國(guó)首先出現(xiàn)的 ,其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)一樣。是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。也是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置；使用了可編程序存儲(chǔ)器以儲(chǔ)存指令 ,用來(lái)執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)與演算功能 ,并通過(guò)模擬和數(shù)字輸入輸出組件 ,控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。近幾年來(lái)PLC把自動(dòng)化技

10、術(shù)，既計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，體現(xiàn)了可編程序控制器的應(yīng)用場(chǎng)合是很廣泛的。因此采用可編程序控制器(PLC)對(duì)銑床傳統(tǒng)的繼電器-接觸器電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,不但給出了銑床PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)梯形圖、I/O表的輸入輸出接線圖。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。PLC的應(yīng)用不但大提高了銑床電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力,而且大簡(jiǎn)化和減少了維修維護(hù)的工作量。以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、使用方便、控制程序可變、體積小、質(zhì)量輕、功能強(qiáng)和價(jià)格低廉等特點(diǎn) ,在機(jī)械制造、冶金等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。用控制系統(tǒng)替代X62W銑床復(fù)雜線路中的繼電器、接觸器等

11、系統(tǒng) ,是今后控制系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。X62W銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面與成型表面的加工，它采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制。若將X62W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(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護(hù)、維修的工作量, 使X62W型銑床在電氣功能上更加完善,使機(jī)床的操作更為方便與安全。專業(yè)技術(shù)的理論和技能有著很大的研究意義。對(duì)X62W型銑床的電氣控制線路進(jìn)行了分析與研究后,X62W銑床具有主軸轉(zhuǎn)速高、調(diào)速圍寬等功能外；X62W銑床的電氣控制系統(tǒng),還存在控制線路上一些復(fù)雜性、故障率高、維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點(diǎn);給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便，嚴(yán)

12、重地影響生產(chǎn)。采用可編程序控制器(PLC)對(duì)X62W銑床傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,在實(shí)際生產(chǎn)線上有著明顯的效率，這也使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)帶來(lái)推動(dòng)的力量。PLC對(duì)X62W銑床控制改造的設(shè)計(jì)梯形圖,提高了X62W銑床電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力；然而PLC對(duì)X62W銑床的繼電器接觸式控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性,更好地滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要,提高了經(jīng)濟(jì)效益。、X62W萬(wàn)能銑床的主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)形式21X62W型萬(wàn)能銑床的外形結(jié)構(gòu)如圖 它主要由床身、主軸、刀桿、懸梁、工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)盤(pán)、橫溜板、升降臺(tái)、底座等幾部分組成。在床身的前面有垂直導(dǎo)軌，升降臺(tái)可沿著它上下移動(dòng)。在升

13、降臺(tái)上面的水平導(dǎo)軌上，裝有可在平行主軸軸線方向移動(dòng)（前后移動(dòng)）的溜板。溜板上部有可轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)盤(pán)，工作臺(tái)就在溜板上部回轉(zhuǎn)盤(pán)上的導(dǎo)軌上作垂直于主軸軸線方向移動(dòng)（左右移動(dòng)）。工作臺(tái)上有T形槽用來(lái)固定工件。這樣，安裝在工作臺(tái)上的工件就可以在三個(gè)坐標(biāo)上的六個(gè)方向調(diào)整位置或進(jìn)給。銑床主軸帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)；銑床工作臺(tái)的前后（橫向）、左右（縱向）和上下（垂直）6個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；銑床其他的運(yùn)動(dòng)，如工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則屬于輔助運(yùn)動(dòng)2.2設(shè)計(jì)主要原理 本設(shè)計(jì)采用可編程控制器PLC來(lái)改造X62W普通銑床電氣原理的控制。X62W普通銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面與成型表面的加工

14、，它采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。將X62W普通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(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護(hù)、維修的工作量。：符號(hào)名稱用途與符號(hào)名稱與用途M1主軸電動(dòng)機(jī)YC2進(jìn)給電磁離合器M2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)YC3快速電磁離合器M3冷卻泵電動(dòng)機(jī)SA1圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)KM1主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接觸器SA2主軸換刀制動(dòng)開(kāi)關(guān) KM2 正轉(zhuǎn)進(jìn)給起動(dòng)接觸器 SA3 冷卻泵起?？刂崎_(kāi)關(guān) KM3反轉(zhuǎn)進(jìn)給起動(dòng)接觸器 SA4 照明燈控制開(kāi)關(guān) KM4快速進(jìn)給起動(dòng)接觸器 SA5 主軸正反轉(zhuǎn)換向開(kāi)關(guān) TC1控制變壓器 SQ1 工作

15、臺(tái)向右進(jìn)給行程開(kāi)關(guān) TC2整流變壓器 SQ2 工作臺(tái)向左進(jìn)給行程開(kāi)關(guān) T照明變壓器 SQ3工作臺(tái)向下、向前進(jìn)給行程開(kāi)關(guān) VC整流裝置 SQ4工作臺(tái)向上、向后進(jìn)給行程開(kāi)關(guān) FR1主軸電動(dòng)機(jī)熱繼電器 SQ6 進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)行程開(kāi)關(guān) FR2 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)熱繼電器 SQ7 主軸變速?zèng)_動(dòng)行程開(kāi)關(guān) FR3冷卻電動(dòng)機(jī)熱繼電器 EL 照明燈FU1FU6熔斷器SB1、SB2 主軸停止與制動(dòng)按鈕 Q電源總開(kāi)關(guān)SB3、SB4 主軸起動(dòng)按鈕 YC1主軸制動(dòng)電磁離合器SB5、SB6 快速移動(dòng)按鈕銑床的主運(yùn)動(dòng)是銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工件相對(duì)于銑刀的運(yùn)動(dòng)。中小型銑床一般均采用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)；由于主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給

16、運(yùn)動(dòng)之間沒(méi)有在聯(lián)系的要求，分別用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)；為了適應(yīng)順銑和逆銑兩種銑削方法的需要，主軸電動(dòng)機(jī)應(yīng)能正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；為防止刀具和機(jī)床的損壞，要求主軸轉(zhuǎn)動(dòng)后，才允許有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)停止后，主軸旋轉(zhuǎn)才能停止或同時(shí)停止；為了縮短停車時(shí)間，主軸停車時(shí)采用電磁離合器制動(dòng)。 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，即上下、左右和前后運(yùn)動(dòng)，因此進(jìn)給電動(dòng)機(jī)應(yīng)能正、反轉(zhuǎn)。為了提高生產(chǎn)效率，要求六個(gè)方向都能實(shí)現(xiàn)空行程的快速移動(dòng)。從安全角度考慮，同一時(shí)間只允許有一個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 在主軸變速和進(jìn)給變速的過(guò)程中，為了使變速滑移齒輪容易嚙合，變速時(shí)電動(dòng)機(jī)稍微轉(zhuǎn)動(dòng)一下，即點(diǎn)動(dòng)一下，這個(gè)動(dòng)作稱為變速?zèng)_動(dòng)。23 主電路分析在電路

17、中，Q為電源總開(kāi)關(guān)。FU1為總電源的短路保護(hù)。在機(jī)床中共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M1為主軸電動(dòng)機(jī)，M2為進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，M3為冷卻泵電動(dòng)機(jī)。主軸電動(dòng)機(jī)M1的起動(dòng)與停止由接觸器KM1控制，轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)SA5作為主軸的正反轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)。SA5的通斷情況見(jiàn)表。熱繼電器FR2作為主軸電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的正反轉(zhuǎn)由接觸器KM2和KM3控制，熱繼電器FR2作為過(guò)載保護(hù)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3接在KM1主觸點(diǎn)之后，只有當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)后才能起動(dòng)。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA3直接控制M3的起停，熱繼電器FR3作為它的過(guò)載保護(hù)。24 控制線路分析 1、主軸電動(dòng)機(jī)的控制主軸的起動(dòng) 合上電源開(kāi)關(guān)Q，并用SA5選擇主軸的方向。主軸的起?？梢?/p>

18、在兩處控制，一處設(shè)在工作臺(tái)前，另一處設(shè)在床身的側(cè)面。起動(dòng)時(shí)，按起動(dòng)按鈕SB3或SB4，接觸器KM1得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。在主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，用SA3使冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3起動(dòng)。熱繼電器FR1和FR3的動(dòng)斷觸點(diǎn)串在主軸的電路控制中，當(dāng)M1和M3中任意一個(gè)電動(dòng)機(jī)過(guò)載，熱繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)打開(kāi)，KM1線圈釋放M1和M3都停止。主軸的停車與制動(dòng) 按下SB1或SB2，接觸器KM1線圈斷電，切斷主軸電源，但主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)由于慣性仍在旋轉(zhuǎn)，若將停止按鈕按到底，使其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，主軸制動(dòng)離合器因線圈通電而吸合，使主軸迅速制動(dòng)而停止。主軸變速?zèng)_動(dòng) 主軸變速時(shí)，先將變速手柄拉到前面，將變速盤(pán)轉(zhuǎn)到所需的

19、轉(zhuǎn)速，然后將變速手柄推回去。就在推回去的過(guò)程中要壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ7，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合一下，接觸器KM1短時(shí)吸合，主軸電動(dòng)機(jī)短時(shí)得電并轉(zhuǎn)動(dòng)一下，使變速后的齒輪易于嚙合。另外在拉出變速手柄時(shí)，也會(huì)短時(shí)壓動(dòng)SQ7，SQ7的動(dòng)斷觸點(diǎn)瞬間斷開(kāi)，使KM1線圈線路斷開(kāi)。這樣即使原先主電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)，在變速時(shí)電動(dòng)機(jī)M1也會(huì)自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸換刀制動(dòng) 主軸換刀時(shí)，應(yīng)使主軸不能停轉(zhuǎn)，以免發(fā)生人生事故。在換刀時(shí)，只要將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2扳到換刀位置，它的一個(gè)觸點(diǎn)斷開(kāi)了控制電路電源，保證主軸電動(dòng)機(jī)不會(huì)得電，以確保人身安全；另一個(gè)觸點(diǎn)接通了主軸制動(dòng)電磁離合器YC1，使主軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)。換刀完后在將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2扳回工作位置，斷開(kāi)主

20、軸離合器，接通控制電路電源。2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，方可進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是通過(guò)操作手柄來(lái)完成的。 當(dāng)工作臺(tái)縱向（左右）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制 先將圓工作臺(tái)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1扳在斷開(kāi)位置操縱工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的手柄有兩個(gè)，一個(gè)裝在工作臺(tái)底座頂面的正中間，另一個(gè)裝在工作臺(tái)底座的左下方它們之間有機(jī)械聯(lián)鎖，只要操縱一個(gè)就可以了?？v向進(jìn)給手柄有三個(gè)位置，即左、右和中間。當(dāng)縱向進(jìn)給手柄想“右”時(shí)，同樣，一方面機(jī)械機(jī)構(gòu)將進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈和工作臺(tái)縱向移動(dòng)的絲杠相聯(lián)結(jié)，另一方面壓下向右進(jìn)給的行程開(kāi)關(guān)SQ1，其動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ1-2斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)SQ1-1閉合。觸點(diǎn)SQ1-1閉合使正轉(zhuǎn)接觸器KM2因線

21、圈通電而吸合進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2就正向轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)縱向進(jìn)給手柄扳“左”時(shí)，同樣，一方面機(jī)械機(jī)構(gòu)將進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈和工作臺(tái)縱向移動(dòng)的絲杠相聯(lián)結(jié)，另一方面壓下向左進(jìn)給的行程開(kāi)關(guān)SQ2，其動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ2-2斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)SQ2-1閉合。觸點(diǎn)SQ2-1的閉合使反轉(zhuǎn)接觸器KM3因線圈通電而吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2反向轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)作臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)。當(dāng)將縱向手柄扳回到“中間”位置時(shí)一方面機(jī)械機(jī)構(gòu)將進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈與工作臺(tái)縱向移動(dòng)的絲杠脫開(kāi)；另一方面行程開(kāi)關(guān)SQ1和SQ2復(fù)位，KM1和KM3釋放，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)停止。工作臺(tái)設(shè)有終端限位保護(hù)，在工作臺(tái)的兩端各有一塊擋鐵，當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)到極限位置時(shí)擋鐵會(huì)碰動(dòng)縱向進(jìn)給手

22、柄，時(shí)縱向進(jìn)給手柄回到中間位置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車。 工作臺(tái)橫向（前后）和垂向（上下）進(jìn)給控制 工作臺(tái)的橫向進(jìn)給和垂向進(jìn)給是通過(guò)操縱十字手柄來(lái)完成的。十字手柄有兩個(gè)，分別裝在工作臺(tái)左側(cè)的前、后方，它們之間有機(jī)械聯(lián)鎖，同時(shí)只能對(duì)一個(gè)進(jìn)行操縱。將圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1扳在斷開(kāi)位置，當(dāng)十字手柄扳到“下”或“前”位置時(shí)，一方面機(jī)械機(jī)構(gòu)將進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈與相應(yīng)的絲杠相聯(lián)結(jié)；另一方面壓下行程開(kāi)關(guān)SQ3，其動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ3-2斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)SQ3-1閉合，正轉(zhuǎn)接觸器KM2因線圈通電而吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2正向轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)工作臺(tái)向下或向前移動(dòng)。當(dāng)十字手柄扳到“上”或“后”位置時(shí)，一方面機(jī)械將進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈與相應(yīng)的絲

23、杠相聯(lián)結(jié)；另一方面壓下行程開(kāi)關(guān)SQ4其動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ4-2斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)SQ4-1閉合，反轉(zhuǎn)接觸器KM3因線圈通電而吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2反向轉(zhuǎn)動(dòng)拖動(dòng)工作臺(tái)向上或向后移動(dòng)。當(dāng)十字手柄扳到“中間”位置時(shí)，機(jī)械機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈與絲杠脫開(kāi)，行程開(kāi)關(guān)復(fù)位KM2和KM3都釋放，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2停止，工作臺(tái)也停止。工作臺(tái)前、后、上、下移動(dòng)均有限位保護(hù)。工作臺(tái)快速移動(dòng) 為了提高工作效率，縮短對(duì)刀時(shí)間，工作臺(tái)六個(gè)方向都可快速運(yùn)動(dòng)。在正常進(jìn)給時(shí)，如果按下快速移動(dòng)按鈕SB5或SB6，接觸器KM4因線圈通電而吸合，KM4的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，進(jìn)給電磁離合器YC2脫離，KM4動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，快速移動(dòng)離合器YC3通電合上，工作臺(tái)

24、按原進(jìn)給方向快速移動(dòng)。當(dāng)松開(kāi)快速移動(dòng)按鈕SB5或SB6時(shí)，接觸器KM4因線圈失電而釋放，KM4的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)，快速移動(dòng)離合器YC3失電脫離，KM4動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，進(jìn)給電磁離合器YC2通電合上，工作臺(tái)恢復(fù)原進(jìn)給速度。進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng) 將變速手柄拉出，選好合適的進(jìn)給速度后，將進(jìn)給手柄推回的過(guò)程中，壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ6，其動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ6-2斷開(kāi)一下，其動(dòng)合觸點(diǎn)SQ6-1閉合一下，接觸器KM2短時(shí)吸合，進(jìn)給轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一下，產(chǎn)生一個(gè)沖動(dòng)，使齒輪嚙合。一次操作齒輪仍未進(jìn)入嚙合狀態(tài)，可以在重復(fù)一次，直到進(jìn)入良好的嚙合狀態(tài)為止。圓形工作臺(tái)的控制 為了擴(kuò)大機(jī)床的加工能力，可在機(jī)床工作臺(tái)上安裝圓形工作臺(tái)，這樣就可以進(jìn)行

25、圓弧或凸輪的銑削加工，圓工作臺(tái)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2經(jīng)縱向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)。在開(kāi)動(dòng)圓工作臺(tái)前，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1轉(zhuǎn)到“接通”位置，SA1-1、SA1-3斷開(kāi)，而SA1-2閉合，并將進(jìn)給操作手柄扳到中間位置。按下主軸起動(dòng)按鈕SB3或SB4，接觸器KM1吸合并自鎖，主軸電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)，同時(shí)KM1動(dòng)合觸點(diǎn)也閉合，是接觸器KM2也得電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。圓工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)必須和六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有可靠的聯(lián)鎖，否則會(huì)造成刀具或機(jī)床的損壞。為避免這種事故發(fā)生，從電氣上保證了只有各操縱手柄和十字手柄處于零位時(shí)才可以進(jìn)行圓形工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如果有一手柄不在零位，行程開(kāi)關(guān)SQ1SQ4的動(dòng)斷觸點(diǎn)組成的電

26、路就斷開(kāi)，KM2斷電，電動(dòng)機(jī)M2就停止行程開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)與設(shè)計(jì)步驟31工作臺(tái)縱向進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)狀態(tài)表照明燈EL由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA4控制，由照明變壓器提供電源。工作臺(tái)縱向進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)狀態(tài)表 觸點(diǎn) 位置向左進(jìn)給 停止向右進(jìn)給SQ1-118-19 - - +SQ2-217-25 + + -SQ2-118-23 + - -SQ2-222-25 - + +工作臺(tái)橫向與上下進(jìn)給行程開(kāi)關(guān)狀態(tài)表觸點(diǎn) 位置向上、向下 停止向后、向上SQ3-118-19 + - -SQ3-216-17 - + +SQ4-118-23 - - +SQ4-222-25 + + - 圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)狀態(tài)表觸點(diǎn) 位置 接通 斷開(kāi)SA1-117-

27、18 - +SA1-219-22 + -SA1-31222 - +32 PLC應(yīng)用的設(shè)計(jì)步驟 PLC應(yīng)用的設(shè)計(jì)，一般應(yīng)按下述幾個(gè)步驟進(jìn)行：熟悉被控對(duì)象。 首先要全面、詳細(xì)的了解被控對(duì)象的機(jī)械結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝過(guò)程，了解機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)容、運(yùn)動(dòng)方式和步驟，歸納出工作循環(huán)圖或者狀態(tài)（功能）流程圖?？刂迫蝿?wù)與設(shè)計(jì)要求。要了解工藝過(guò)程和機(jī)械運(yùn)動(dòng)與電氣執(zhí)行元件之間的關(guān)系和對(duì)電控系統(tǒng)的控制要求，如機(jī)械運(yùn)動(dòng)步件的傳動(dòng)與驅(qū)動(dòng)，液壓、氣動(dòng)的控制，儀表、傳感器等的連接與驅(qū)動(dòng)等，歸納出電氣執(zhí)行元件的動(dòng)作節(jié)拍表。電控系統(tǒng)的根本任務(wù)就是正確實(shí)現(xiàn)這個(gè)節(jié)拍表。 以上兩個(gè)步驟所得到的圖、表，綜合而完整的反映了被控對(duì)象的全部功能和對(duì)

28、電控系統(tǒng)的基本要求，是設(shè)計(jì)電控系統(tǒng)的依據(jù)，也是設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)，必須仔細(xì)的分析和掌握。制定電氣控制方案。根據(jù)生產(chǎn)工藝和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制要求，確定電控系統(tǒng)的工作方式，如全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、單機(jī)運(yùn)行、多機(jī)聯(lián)機(jī)運(yùn)行等。還要確定電控系統(tǒng)應(yīng)有的其它功能，如故障診斷與顯示報(bào)警、緊急情況的處理、管理功能、聯(lián)網(wǎng)通訊功能等。確定電控系統(tǒng)的輸入/輸出信號(hào)。通過(guò)研究工藝過(guò)程或機(jī)械運(yùn)動(dòng)的各個(gè)步驟、各種狀態(tài)、各種功能的發(fā)生、維持、結(jié)束、轉(zhuǎn)換和其它的相互關(guān)系，以確定各種控制信號(hào)，并檢測(cè)反饋信號(hào)、相互的轉(zhuǎn)換信號(hào)和聯(lián)系信號(hào)。還要確定那些信號(hào)需要輸入PLC哪些信號(hào)要有PLC輸出或者哪些負(fù)載要有PLC驅(qū)動(dòng)，分類統(tǒng)計(jì)出各輸入/輸出

29、量的性質(zhì)與參數(shù)。PLC的選型與硬件配置。根據(jù)以上各步驟所得到的結(jié)果，選擇合適的PLC型號(hào)并確定各種硬件的配置。 PLC元件的編號(hào)的分配。對(duì)各種輸入/輸出信號(hào)占用的PLC輸入、輸出端點(diǎn)與其它PLC元件進(jìn)行編號(hào)分配，并設(shè)計(jì)出PLC的外部接線圖。程序設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)出梯形圖程序或語(yǔ)句表程序。模擬運(yùn)行與調(diào)試程序。將設(shè)計(jì)好的程序傳入PLC后，在逐條檢查與驗(yàn)證，并改正程序設(shè)計(jì)時(shí)的語(yǔ)法、數(shù)據(jù)等錯(cuò)誤，然后，可以在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行模擬運(yùn)行與調(diào)試程序，觀察在各種可能的情況下各個(gè)輸入量、輸出量之間的變化關(guān)系是否符合設(shè)計(jì)要求。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與時(shí)修改設(shè)計(jì)和已傳送到PLC總的程序，直到完全滿足工作循環(huán)圖或狀態(tài)流程圖的要求。 在進(jìn)行程序設(shè)

30、計(jì)和模擬運(yùn)行調(diào)試的同時(shí)可以平行的進(jìn)行電控系統(tǒng)的其它部分，例如PLC外部電路和電氣控制柜、控制臺(tái)等的設(shè)計(jì)、裝配、安裝和接線等工作。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行調(diào)試。完成以上工作后，即可將已初步調(diào)試好的程序傳送到現(xiàn)場(chǎng)使用的PLC存儲(chǔ)器中，PLC接入實(shí)際輸入信號(hào)與實(shí)際負(fù)載，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行調(diào)試，與時(shí)解決調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，直到完全滿足設(shè)計(jì)要求，即可交付使用。X62W萬(wàn)能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面與成型表面的加工，是一種較為精密的加工設(shè)備，它采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。將X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路改造為可編程控制器控制

31、，可以提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護(hù)、維修的工作量。萬(wàn)能銑床電氣PLC改造設(shè)計(jì)與原理圖圖萬(wàn)能銑床電氣原理圖41 X62W萬(wàn)能銑床的控制要求與電氣控制線路分析 X62W萬(wàn)能銑床共用3臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它們分別是主軸電動(dòng)機(jī)M1、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3。X62W萬(wàn)能銑床的電路如圖1所示，該線路分為主電路、控制電路和照明電路三部分。電氣控制線路的工作原理如下：（1）主電路分析主軸電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)主軸帶動(dòng)銑刀進(jìn)行銑削加工，通過(guò)組合開(kāi)關(guān)SA3來(lái)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2通過(guò)操縱手柄和機(jī)械離合器的配合拖動(dòng)工作臺(tái)前后、左右、上下6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，其正反轉(zhuǎn)由接觸器KM3、KM4來(lái)實(shí)

32、現(xiàn)；冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3供應(yīng)切削液，且當(dāng)M1啟動(dòng)后，用手動(dòng)開(kāi)關(guān)QS2控制；3臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用熔斷器FU1作短路保護(hù)，3臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別用熱繼電器FR1、FR2、FR3作過(guò)載保護(hù)。（2） 控制電路分析控制電路的電源由控制變壓器TC輸出110V電壓供電。主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制主軸電動(dòng)機(jī)M1的兩地控制由啟動(dòng)停止按鈕SB1、SB2與SB5、SB6完成。KM1是主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接觸器，YC1是主軸制動(dòng)用的電磁離合器，SQ1是主軸變速時(shí)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)的位置開(kāi)關(guān)。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在主軸啟動(dòng)后方可進(jìn)行。工作臺(tái)的進(jìn)給可在3個(gè)坐標(biāo)的6個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是通過(guò)兩個(gè)操作手柄和機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制相應(yīng)的位置開(kāi)關(guān)使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)

33、M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且6個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是聯(lián)鎖的，不能同時(shí)接通。當(dāng)需要圓形工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，將開(kāi)關(guān)SA2扳到接通位置，這時(shí)觸頭SA2-1和SA2-3斷開(kāi)，觸頭SA2-2閉合，電流經(jīng)1013141520191718路徑，使接觸器KM3得電，電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)，通過(guò)一根專用軸帶動(dòng)圓形工作臺(tái)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2扳到斷開(kāi)位置，這時(shí)觸頭SA2-1和SA2-3閉合，觸頭SA2-2斷開(kāi)，以保證工作臺(tái)在6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閳A形工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也是聯(lián)鎖的。42 改造方法（1）X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路中的電源電路、主電路與照明電路保持不變。（2）原銑床的工藝加工方法不變。（3）在保留主

34、電路的原有元件的基礎(chǔ)上，不改變?cè)刂葡到y(tǒng)電氣操作方法。（4）電氣控制系統(tǒng)控制元件（包括按鈕、行程開(kāi)關(guān)、熱繼電器、接觸器），作用與原電氣線路一樣。（5）。主軸和進(jìn)給起動(dòng)、制動(dòng)、低速、高速和變速?zèng)_動(dòng)的操作方法不變（6）在控制電路中，變壓器TC的輸出與整流器VC的輸出部分去掉，用可編程控制器實(shí)現(xiàn)。（7）為了保證各種聯(lián)鎖功能，將SQ1SQ6,SB1SB6分別接入PLC的輸入端。（8）換刀開(kāi)關(guān)SA1和圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2分別用其一對(duì)常開(kāi)和常閉觸頭接入PLC的輸入端子。（9）輸出器件分三個(gè)電壓等級(jí)，一個(gè)是接觸器使用的110V交流電壓，另一個(gè)是電磁離合器使用的36V直流電，還有一個(gè)是照明使用的24V交流

35、電壓，這樣也將PLC的輸出口分為三組連接點(diǎn)。（ 直流輸入電路）（交流輸入電路）4.3 PLC方案的選擇方案一：采用日本三菱公司生產(chǎn)的F1系列PLC，三菱設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，具有很強(qiáng)的抗干擾能力與優(yōu)良的性能價(jià)格比。PLC常用的編程語(yǔ)言有幾種：梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言、邏輯功能圖語(yǔ)言和某些高級(jí)語(yǔ)言；FX2系列的PLC系統(tǒng)最大I/O點(diǎn)數(shù)為128點(diǎn)，配置擴(kuò)展單元后可達(dá)256點(diǎn)。FX2系列機(jī)執(zhí)行基本指令的速度為0.48US/步，用戶程序存儲(chǔ)器的容量可擴(kuò)展至8K步。它有與F1兼容的20條基本指令和2條步進(jìn)指令，此外還有功能很強(qiáng)的95種功能指令。它有6個(gè)和普通入口兼容的高速計(jì)數(shù)器輸入點(diǎn)，最高計(jì)

36、數(shù)頻率為10kHz。方案二：采用西門(mén)子公司SIMATIC S7-200系列，從形狀說(shuō)，屬于小型PLC，可用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。由于它有極強(qiáng)的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮其作用。S7-200的可靠性高，可以用梯形圖、語(yǔ)句表（既指令表）和功能塊圖三種語(yǔ)言來(lái)編程。它的指令豐富，功能強(qiáng)，易于掌握，操作方便，置有高速計(jì)數(shù)器，高速輸出、PID控制器、RS-485通信編程接口、PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由端口模式通信功能，最大可以擴(kuò)展到248點(diǎn)數(shù)字量I/O或35路模擬量I/O，最多有30多KB程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。硬件指令輸入對(duì)比都有很多要求，編寫(xiě)程

37、序指令，檢查、修改指令比較麻煩。不利于大量的程序編寫(xiě)經(jīng)過(guò)對(duì)X62W萬(wàn)能銑床的控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析可知，該系統(tǒng)需要輸入點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為7點(diǎn)，根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，可選擇三菱FX2N32MR型PLC。所有的電器元件均可采用改造前的型號(hào)因此，對(duì)X62W普通銑床電氣原理的控制，采用方案一，三菱FX2N32MR。 三菱公司的FX2N32MR型PLC由基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊與特殊功能單元組成。型號(hào)輸入點(diǎn)數(shù)（24VDC）輸出點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展模塊最大O/I點(diǎn)數(shù)繼電器輸出晶體管輸出FX2-16MRFX2-16MT8816FX2-24MRFX2-24MT121216FX2-32MRFX2-32MT1616

38、16FX2-48MRFX2-48MT242432FX2-64MRFX2-64MT323232FX2-80MRFX2-80MT404032FX2-128MRFX2-128MT6464FX2基本單元型號(hào)規(guī)格型號(hào)輸入點(diǎn)數(shù)（24VDC）輸出點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展模塊最大I/O點(diǎn)數(shù)FX-32ER161616FX-48ER242432FX-48ET242432FX2擴(kuò)展單元型號(hào)型號(hào)輸入點(diǎn)數(shù)（24VDC）輸出點(diǎn)數(shù)FX-8EX8FX-16EX16FX-8EYR8FX-8EYT8FX-8EYS8FX-16EYR16FX-16EYT16FX-16EYS16FX-8ER44FX2擴(kuò)展模塊型號(hào)規(guī)格可編程控制器FX2系列PLC的基本

39、指令包括“與”、“或”、“非”以與定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等。上圖是指令表編程的例子，A是梯形圖，B是相應(yīng)指令表共（+）型源型與共（-）型（漏型）與共（-）型（漏型）對(duì)于PLC的輸入端，電流輸入是源輸入，電流流出是漏輸入。其具體區(qū)別如下：（1） 共（+）型源型輸入（Source Input）。輸入元件的公共點(diǎn)電位相對(duì)為正。電流流入PLC的輸入端。源/漏選擇端S/S>應(yīng)與OV端相連。與下圖所示。（2） 共（-）型（漏型）輸入（Sink Input）.輸入元件的公共點(diǎn)電位相對(duì)為負(fù)。電流流出PLC的輸入端。源/漏選擇端S/S>應(yīng)與24V端相連，與下圖所示對(duì)于PLC的輸出端，電流流出的是源型輸出，電

40、流流入的是漏型輸出。PNP接近開(kāi)關(guān)（源型輸入）NPN接近開(kāi)關(guān) （漏型輸入）44X62W PLC改造線路分析與萬(wàn)能銑床的控制要求 該銑床共用3臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它們分別是主軸電動(dòng)機(jī)M1、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3。X62W萬(wàn)能銑床的電路如圖2所示，該線路分為主電路、控制電路和照明電路三部分。電氣控制線路的工作原理如下：1主電路分析主軸電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)主軸帶動(dòng)銑刀進(jìn)行銑削加工，通過(guò)組合開(kāi)關(guān)SA3來(lái)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2通過(guò)操縱手柄和機(jī)械離合器的配合拖動(dòng)工作臺(tái)前后、左右、上下6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，其正反轉(zhuǎn)由接觸器KM3、KM4來(lái)實(shí)現(xiàn)；冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3供應(yīng)切削液，且當(dāng)M1啟動(dòng)后，用手動(dòng)

41、開(kāi)關(guān)QS2控制；3臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用熔斷器FU1作短路保護(hù)，3臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別用熱繼電器FR1、FR2、FR3作過(guò)載保護(hù)。 2控制電路分析 控制電路的電源由控制變壓器TC輸出110V電壓供電。 主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制 主軸電動(dòng)機(jī)M1采用兩地控制方式，SB1和SB2是兩組啟動(dòng)按鈕，SB5和SB6是兩組停止按鈕。KM1是主軸電動(dòng)機(jī)M1的啟動(dòng)接觸器，YC1是主軸制動(dòng)用的電磁離合器，SQ1是主軸變速時(shí)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)的位置開(kāi)關(guān)。 1）主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)前，應(yīng)首先選擇好主軸的轉(zhuǎn)速，然后合上電源開(kāi)關(guān)QS1，再把主軸換向開(kāi)關(guān)SA3扳到所需要的轉(zhuǎn)向。按下啟動(dòng)按鈕SB1（或SB2），接觸器KM1線圈得電，KM1主觸頭和自鎖觸頭閉合

42、，主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，KM1常開(kāi)輔助觸頭（9-10）閉合，為工作臺(tái)進(jìn)給電路提供了電源。按下停止按鈕SB5（或SB6），SB5-1（或SB6-1）常閉觸頭分?jǐn)?，接觸器KM1線圈失電，KM1觸頭復(fù)位，電動(dòng)機(jī)M1斷電慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，SB5-2（或SB6-2）常開(kāi)觸頭閉合，接通電磁離合器YC1，主軸電動(dòng)機(jī)M1制動(dòng)停轉(zhuǎn)。 2)主軸換銑刀時(shí)將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1扳向換刀位置，這時(shí)常開(kāi)觸頭SA1-1閉合，電磁離合器YC1線圈得電，主軸處于制動(dòng)狀態(tài)以便換刀；同時(shí)常閉觸頭SA1-2斷開(kāi)，切斷了控制電路，保證了人身安全。 3)主軸變速時(shí)，利用變速手柄與沖動(dòng)位置開(kāi)關(guān)SQ1，通過(guò)M1點(diǎn)動(dòng)，使齒輪系統(tǒng)產(chǎn)生一次抖動(dòng)，以便于齒輪順

43、利嚙合，且變速前應(yīng)先停車。 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在主軸啟動(dòng)后方可進(jìn)行。工作臺(tái)的進(jìn)給可在3個(gè)坐標(biāo)的6個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是通過(guò)兩個(gè)操作手柄和機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制相應(yīng)的位置開(kāi)關(guān)使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且6個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是聯(lián)鎖的，不能同時(shí)接通。 1）當(dāng)需要圓形工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，將開(kāi)關(guān)SA2扳到接通位置，這時(shí)觸頭SA2-1和SA2-3斷開(kāi)，觸頭SA2-2閉合，電流經(jīng)1013141520191718路徑，使接觸器KM3得電，電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)，通過(guò)一根專用軸帶動(dòng)圓形工作臺(tái)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2扳到斷開(kāi)位置，這時(shí)觸頭SA2-1和SA2-3閉合，觸頭SA2-2斷開(kāi)，以保證工作臺(tái)在6個(gè)方

44、向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閳A形工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也是聯(lián)鎖的。 2）工作臺(tái)的左右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由左右進(jìn)給操作手柄控制。操作手柄與位置開(kāi)關(guān)SQ5和SQ6聯(lián)動(dòng)，有左、中、右三個(gè)位置，其控制關(guān)系見(jiàn)表1。當(dāng)手柄扳向中間位置時(shí)，位置開(kāi)關(guān)SQ5和SQ6均未被壓合，進(jìn)給控制電路處于斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)手柄扳向左或右位置時(shí)，手柄壓下位置開(kāi)關(guān)SQ5或SQ6，使常閉觸頭SQ5-2或SQ6-2分?jǐn)?，常開(kāi)觸頭SQ5-1或SQ6-1閉合，接觸器KM3或KM4得電動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。由于在SQ5或SQ6被壓合的同時(shí)，通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)已將電動(dòng)機(jī)M2的傳動(dòng)鏈與工作臺(tái)下面的左右進(jìn)給絲杠相搭合，所以電動(dòng)機(jī)M2的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)就拖動(dòng)工作

45、臺(tái)向左或向右運(yùn)動(dòng)4。5萬(wàn)能銑床各個(gè)輸入/輸出點(diǎn)的PLC I/O地址分配入下表1所示： 1, SB1、SB2主軸啟動(dòng), X0, 1, EL 照明, Y02, SB3、SB4快速進(jìn)給, X1, 2, KM1主軸啟動(dòng), Y13, SB5-1、SB6-1 制動(dòng), X2, 3, KM2主軸啟動(dòng), Y24, SB5-2、SB6-2 制動(dòng), X3, 4, KM3 M2正轉(zhuǎn), Y35, SA1 換刀開(kāi)關(guān), X4, 5, KM4 M2反轉(zhuǎn), Y46, SA2 圓工作臺(tái)開(kāi)關(guān), X5, 6, YC1 主軸制動(dòng), Y57, SA4 照明開(kāi)關(guān), X6, 7, YC3快速進(jìn)給, Y68, SQ1 主軸沖動(dòng), X79, S

46、Q2 進(jìn)給沖動(dòng), X10,10, SQ3-1、SQ5-1, X1111, SQ3-2、SQ4-2, X1212, SQ4-1、SQ6-1, X1313, SQ5-2、SQ6-2左右進(jìn)給 , X1414, FR1 熱保護(hù)觸點(diǎn), X1515, FR2 熱保護(hù)觸點(diǎn) , X1616, FR3 熱保護(hù)觸點(diǎn) , X1746PLC程序設(shè)計(jì)根據(jù)X62W萬(wàn)能銑床的控制要求，設(shè)計(jì)該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖，如圖3所示。該程序共有9條支路，反映了原繼電器電路中的各種邏輯容。在第1支路中，因SQ1和SB5、SB6都采用常閉觸頭分別接至輸入端子X(jué)7、X2，則X7、X2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，按下啟動(dòng)按鈕SB1或SB2時(shí)，

47、X0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，Y1、M0線圈得電并自鎖，第4支路中Y1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M1線圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為第5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(yùn)動(dòng)。Y1的輸出信號(hào)使主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)按停止按鈕SB5或SB6時(shí)，X2常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)。其助梯形記符語(yǔ)言如下：61 / 610 LD X0001 OR YOO12 AND X0023 ANI X0074 OR X0075 ANI X0046 ANI X0157 ANI X0168 OUT Y0019 LD X00210 ANI X00711 ANI X00412 ANI X01513 ANI X01614 MPS15 O

48、UT M016 MRD17 AND X01718 OUT Y00219 MPP20 OUT Y00621 LD X00322 OR X00423 OUT Y00524 LD Y00125 OR Y00226 AND MO27 OUT M128 LD X01029 AND X01230 OR X01431 AND X00532 AND M133 AND X01134 OUT M235 OR X01336 ANI Y00337 OUT Y00438 LD X00539 AND X01440 AND X01241 ANI X01042 AND M143 OUT M344 LD X01045 AND

49、X01246 AND X01447 ANI X00548 AND M149 OUT M450 LD M251 OR M352 OR M453 ANI Y00454 OUT Y00355 LD X00656 OUT Y00057 END 47電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖位，Y1線圈失電，主軸慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)X3常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，Y5線圈得電接通電磁離合器YC1，主軸制動(dòng)停轉(zhuǎn)。 第2支路表達(dá)了KM2與YC3的工作邏輯，當(dāng)按下快速移動(dòng)按鈕SB3或SB4時(shí)，X1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，則Y2與Y6線圈得電，KM2常閉觸頭斷開(kāi)，電磁離合器YC2失電，YC3得電，工作臺(tái)沿選定方向快速移動(dòng)；松開(kāi)SB3或SB4則YC2得電

50、，YC3失電，快速移動(dòng)停止。第5、6、7、8支路表達(dá)了工作臺(tái)六個(gè)方向的進(jìn)給、進(jìn)給沖動(dòng)與圓工作臺(tái)的工作邏輯關(guān)系。當(dāng)圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2動(dòng)作，5、7支路中X5的常開(kāi)觸點(diǎn)分?jǐn)?，?支路中X5常閉觸頭復(fù)位，M4與Y3線圈得電，使KM3得電，電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)，圓形工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)；當(dāng)SA2復(fù)位時(shí)，M4、Y3線圈失電，圓形工作臺(tái)停止旋轉(zhuǎn)。左右進(jìn)給時(shí)，SQ5或SQ6被壓合，X14常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)位，第6、7支路被分?jǐn)啵鳻11或X13常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，M2（其常開(kāi)觸點(diǎn)使Y3線圈得電）或Y4線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向左或向右運(yùn)動(dòng)。同樣，工作臺(tái)上下、前后進(jìn)給時(shí)，SQ3或SQ4被壓合，X12常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)位，第6、7支路被分?jǐn)?，M2或Y4線圈得電，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)按選定的方向（上、下、前、后中某一方向）作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。該程序與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。故障現(xiàn)象和故障分析（1）.主軸電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)有反接制動(dòng)，反轉(zhuǎn)沒(méi)有反接制動(dòng) 正轉(zhuǎn)時(shí)有反接制動(dòng)，說(shuō)明速度繼電器在正轉(zhuǎn)時(shí)能起作用，KM1、KM2和主電路工作都正常。反轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有反接制動(dòng)，即反轉(zhuǎn)時(shí)不能接通KM1，說(shuō)明速度繼電器在反轉(zhuǎn)時(shí)不能將觸點(diǎn)閉合，或是反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)斷線，可檢查速度繼電器或有關(guān)線路。（2）.主軸只有正反轉(zhuǎn)和沖動(dòng)，不能制