龍門銑床的plc改造 答辯.

1、一一 龍門銑床簡介龍門銑床簡介4 龍門銑床的外形結(jié)構(gòu)與龍門刨相比，也有一個龍門式的框架，所不同的是龍門銑床的橫粱和立柱上安裝的不是刨刀刀架，而是銑刀主軸箱。XN2010型龍門銑的主運動為二型龍門銑的主運動為二個水平個水平主軸箱以及一個垂直主主軸箱以及一個垂直主軸軸箱上刀箱上刀具的旋轉(zhuǎn)，它的每一具的旋轉(zhuǎn)，它的每一個銑個銑頭分別頭分別由一臺由一臺13kW的異步的異步電動機來拖動，采用的是機械電動機來拖動，采用的是機械有級方式來變速。進給運動則有級方式來變速。進給運動則包括有工作臺的前后移動、左包括有工作臺的前后移動、左右兩個方向主軸箱沿立柱的上右兩個方向主軸箱沿立柱的上下運動以及垂直主軸箱沿著橫下

2、運動以及垂直主軸箱沿著橫梁左右移動。這些運動是共同梁左右移動。這些運動是共同用一臺用一臺4kW的直流電動來拖動，的直流電動來拖動，它用選擇開關(guān)來控制電磁閥的它用選擇開關(guān)來控制電磁閥的集中傳動。采用晶閘管整流供集中傳動。采用晶閘管整流供電，通過調(diào)節(jié)直流電動機的電電，通過調(diào)節(jié)直流電動機的電樞電壓，使各方向進給運動獲樞電壓，使各方向進給運動獲得無級調(diào)速。輔助運動包括工得無級調(diào)速。輔助運動包括工作臺和主軸箱的快速移動、橫作臺和主軸箱的快速移動、橫粱降運動。前者仍借用進給直粱降運動。前者仍借用進給直流電動機驅(qū)動，但電動機轉(zhuǎn)速流電動機驅(qū)動，但電動機轉(zhuǎn)速升到升到2000r/min。后者則單獨由。后者則單獨由

3、一臺一臺5.5kW的交流異步電動機驅(qū)的交流異步電動機驅(qū)動，采用點動控制動，采用點動控制。二二 XN2010型龍門銑床的電氣原理圖型龍門銑床的電氣原理圖 三三 電氣控制線路特點電氣控制線路特點(1) 機床主運動由三臺交流異步電動機拖動：Ml為右水平主袖電動機，由接觸器KMI、KM2控制其正反轉(zhuǎn)；M2為垂直主軸電動機，由接觸器KM3、KM4控制其正、反轉(zhuǎn)；M3為左水平主軸電動機，由接觸器KM5、KM6控制其正、反轉(zhuǎn)，從而控制主軸箱上刀具的旋轉(zhuǎn)方向，滿足加工需要。(2) 進給運動由直流電動機M驅(qū)動。M由單相半控橋式整流電路供電，通過改變晶閘管的導通角來改變電樞電壓，實現(xiàn)無級調(diào)速。M的正、反轉(zhuǎn)則通過接

4、觸器KMII、KM12改變電樞電壓極性來實現(xiàn)。(3) 工作臺和主軸箱的快速移動也是由進給直流電動機M驅(qū)功的?？煲?時，繼電器KA5得電，提高給定電壓。同時，繼電器KA10得電，電動機M的勱磁減少一半，轉(zhuǎn)速井到2000r/mn。(4) 橫粱升降由交流異步電動機M4拖動，由接觸器KM9、KM10控制其正、反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)橫粱的上下移動。(5) 液壓泵電動機M5和回油泵電動機M6并聯(lián)連接，受接觸器KM7控制單向旋轉(zhuǎn)。(6) 各電動機的過載保護和短路保護均通過所接自動開關(guān)（QF1一QF6）承擔。因回油泵電動機M6與液壓泵電動機M5功率懸殊，另接熱繼電器FRI作過載保護。 （7）為避免損壞刀具和工件，要求停止

5、時先停進給，后停主軸。本機床在控制電路(3-35)之間串接了QFIQF3的三個常開觸頭，當三臺主軸電動機任何一臺因短路或過載而使自動開關(guān)掉閘時，自動切斷主軸電機以丑進培和其他控制電路的電源。由于在主軸電動機的起動控制電路中接人了時間繼電器KT1的延時斷開常開觸點，保證了先停進給，后停主軸這一停車要求。 （8）只有在液壓泵起動后，才能有進培操作。由兩部分電路實現(xiàn)：一是通過液壓泵起動接觸器KM7的常開觸頭(41 - 45)控制接觸器KM8再由KM8控制進給電動機晶閘管整流回路的變流輸入；二是在控制電路（37 - 49）間接入高、低液壓繼電器KA11、KA12的常開觸點，只有在液壓正常的情況下，后面

6、的進給以及其他控制電路才能工作。 （9）機床采用懸掛按鈕站控制，操作按鈕SHISB9，主令開關(guān)SA4-SA6、SAS、SA9，電源指示燈HL1及調(diào)速器RP2都安裝在懸掛按鈕站，便于操作和控制。主軸轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1、SA2、SA3安裝在電氣柜側(cè)面。四四 電路工作原理電路工作原理1 主軸的起動與停車 首先應(yīng)將電源開關(guān)QS、自動開關(guān)QF1-QF3臺上。根據(jù)各主軸的銑削要求，扳動主軸轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1- SA3，選擇好旋轉(zhuǎn)方向，然后，按下主軸起動按鈕SB2，時間繼電器KT1得電并自鎖，KT的延時斷開常開觸點(3-5)閉臺，接通三主軸的起動接觸器，各主軸電動機按預(yù)定轉(zhuǎn)向起動。以右水平主軸電動機為例，如果需要逆

7、銑，則將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1處于反轉(zhuǎn)位，SA1-1斷開，SAI1-3接通，這時，接觸器KM2得電并自鎖，右水平主軸電動機M1反向起動旋轉(zhuǎn)。 2 工作臺的進給運動 進給運動是在液壓泵起動的前提下進行的，而液壓泵的起動受轉(zhuǎn)換開關(guān)SA4的控制。工作臺的進給運動為工作臺的前后運動，受“工作臺與主軸箱進給選擇”開關(guān)SA6的控制。當工作臺進給時，SA6 -1接通，電磁鐵YA1得電。SA6 -2斷開，使左右水平、垂直主軸箱的進給不能發(fā)生。以工作臺的正向進給運動為倒+接下正向進給按鈕SB7，正向進給繼電器KA6得電，其常開觸點(49 - 117)閉合，中間繼電器KA4得電吸合，接通調(diào)速電路中的給定電壓。同時，KA6

8、的常開觸點(49 - 121)閉臺，接觸器KM11得電吸臺，進給電動機M正轉(zhuǎn)，帶動工作臺正向進給。反向進給時，按下反向進給按鈕SB6，反向進給繼電器KA7得電，繼電器KA4和接觸器KM12得電吸合，進給電動機M反轉(zhuǎn)，帶動工作臺反向進給。需要停止進給時，按下進給停止按鈕SB5，繼電KA6（或KA7）斷電，繼電器KA4和接觸器KM11(或KM12)相繼斷電釋放，進給電動機M斷電停轉(zhuǎn)。與此同時，接觸器KM13得電，在M的電樞繞組上并聯(lián)電阻RM，進行能耗制動正、反向迸給是“自動”還是“點動”，由轉(zhuǎn)換開關(guān)關(guān)SA5控制。SA5斷開時，工作臺只能點動進給，松開按鈕SB7(或SB6)，進給電動機即能耗制動停車

9、。3 主軸箱的進給運動 主軸箱的進始包括左右水平、垂直主軸箱的進給。當“工作臺與主軸箱進給選擇”開關(guān)SA6扳到主軸箱位置時，SA6 -1斷開，SA6 -2接通，此時工作臺不能進給。三個主軸箱是同時進給，還是一個或兩個進給則由轉(zhuǎn)換開關(guān)SAS、SA9進行控制。例如，當轉(zhuǎn)換開關(guān)SA8SA9都扳到右邊時，電磁鐵YA2、YA4得電，這時，接下正向進給按鈕SB7或反向進紿按鈕SB6，進給電動機M正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動右、左兩個水平主軸箱沿立柱向下或向上作進給運動。若將SA8、SA9都扳到左邊，電磁鐵YA3得電，這時，按下SB7或SB6，進給電動機M就會正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動垂直主軸箱沿向右或向左作迸給運動。主軸箱的進

10、給運動和工作臺一樣，也有“自動”和“點動”兩種方式，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5控制。4 工作臺和主軸箱的快速移動 工臺和主軸箱的快速移動，也是在液壓泵起動的前提下進行的。以正向快速移動為例：按下正向快移按鈕SB8，正向快速繼電器KA8得電并自鎖，接通正向進給繼電器KA6和進給電動機快速移動繼電器KA5以及中間維電器KA4和進給電動機正轉(zhuǎn)接觸器KM11。KA5吸合后，產(chǎn)生三個作用： 一是KA5的常閉觸頭(342 - 343)斷開，常開觸頭（341 - 343）閉合，使給定電壓為最大值，放大器輸入信號亦為最大值，因而觸發(fā)脈沖大大前移，可控整流器輸出電壓達到最大值，電動機轉(zhuǎn)速迅速上升；二是KA5常開觸頭(30

11、5 - 309)閉合，接通電壓繼電器KA10回路。由于可控整流輸出電壓已達最大值，電壓繼電器KA10動作，其常閉觸頭(206 -208)斷開，使直流電動機勵磁繞組減少一半，轉(zhuǎn)速上升到2000r/min左右；三是KA5常閉觸頭(371- 373)斷開，使測速發(fā)電機TG勵磁繞組串人電阻R17，保證直流電動機轉(zhuǎn)速為2000r/rnin時，測速發(fā)電機輸出電壓仍為100V左右(正常進給時的額定轉(zhuǎn)速為1000r/min)。這樣，快移時一方面提高整流輸出電壓，一方面減弱直流電動機磁場，使直流電動機轉(zhuǎn)速迅速上升到2000r/min左右滿足了快速移動的要求。 反向快速移動的工作過程與正向相似，但此時參與控制的電

12、器元件是反向快移按鈕SB9、反向快速繼電器KA9、反向進給繼電器KA7、中間繼電器KA4，進給電動機快移繼電器KA5以及進給電動機反轉(zhuǎn)接觸器KM12。 工作臺和主軸箱的快移不能同時進行由“工作臺與主軸箱進給選擇”開關(guān)SA6控制。 工作臺和主軸箱不能從正常進給直接轉(zhuǎn)換為快速進給。當工作臺或主軸箱正常進給時，中間繼電器KA4得電，其常閉觸點（24 -4）斷開，此時，不論按正向快速按鈕SB8還是按反向快速按鈕SB9均不起作用。只有在KA4斷電的情況下，按SB8或SB9才有效。工作臺和主軸箱的正向快速和反向快速運動也有“自動”和“點動”之分，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5控制。當SA5斷開時，KA8或KA9不能自鎖

13、，處于“點動”工作狀態(tài)。5 橫梁升降運動 橫粱的升降運動，也是在液壓泵起動的前提下進行的。以橫粱上升為例：接上升按鈕SB3，橫粱升降中間繼電器KA1得電，常開觸點（U2 - 143）閉合，電磁鐵YA5通電動作，橫梁開始放松。當橫粱完全松開時，行程開關(guān)SQ11SQ14受壓閉合，橫粱放松中間繼電器KA2得電，其常開觸點（55 - 57）閉合，接觸器KM9得電，橫粱升降電動機M4起動正轉(zhuǎn)，帶動橫粱上升。當橫梁上升到預(yù)定位置時松開上升按鈕SB3，KA1、YA5、KW9均斷電釋放，電動機M4停轉(zhuǎn)，橫粱自動夾緊。當橫粱夾緊以后，行程開關(guān)SQ11- SQ14復位，繼電器KA2斷電，為下一次升降移動作好準備。

14、 橫粱下降工作過程與上升相似，但參與控制的電器元件是下降按鈕SB4，橫粱升降中間繼電器KA1、電磁鐵YA5、橫粱放松中間繼電器KA2、接觸器KM10。 在橫梁升降控制電路中串接了正向進給繼電器KA6的常閉觸點(49 -51)、反向進給 繼電器KA7的常閉觸點（51 - 53），當一作臺或主軸箱正常進給或快速進皓時，KA6或KA7的常閉觸點斷開，切斷了橫梁升降控制電路，保證橫粱升降移動與丁作臺或主軸箱的進給不會同時發(fā)生五五 PLC改造部分改造部分輸入/輸出點分配表輸入信號輸出信號符號注釋地址符號注釋地址SB1急停開關(guān)I0.0KM1右主軸正轉(zhuǎn)接觸器Q0.0SB2主軸啟動按鈕I0.1KM2右主軸反轉(zhuǎn)

15、接觸器Q0.1SB3橫梁上升按鈕I0.2KM3垂直主軸正轉(zhuǎn)接觸器Q0.2SB4橫梁下降按鈕I0.3KM4垂直主軸反轉(zhuǎn)接觸器Q0.3SB5進給停止按鈕I0.4KM5左主軸正轉(zhuǎn)接觸器Q0.4SB6反向低速進給I0.5KM6左主軸反轉(zhuǎn)接觸器Q0.5SB7正向低速進給I0.6KM7液壓泵接觸器Q0.6SB8正向快速進給I0.7KM8直流調(diào)速開關(guān)Q0.7SB9反向快速進給I1.0KM9橫梁上升接觸器Q1.0SA1-1右主軸正轉(zhuǎn)I1.1KM10橫梁下降接觸器Q1.1SA1-3右主軸反轉(zhuǎn)I1.2KM11直流電機正轉(zhuǎn)接觸器Q1.2SA2-1垂直主軸正轉(zhuǎn)I1.3KM12直流電機反轉(zhuǎn)接觸器Q1.3SA2-3垂直主

16、軸反轉(zhuǎn)I1.4YA1工作臺進給電磁鐵Q1.4SA3-1左主軸正轉(zhuǎn)I1.5YA2右主軸進給電磁鐵Q1.5SA3-3左主軸反轉(zhuǎn)I1.6YA3垂直主軸進給電磁鐵Q1.6SA4液壓泵開關(guān)I1.7YA4做水平主軸電磁鐵Q1.7SA5進給自動、電動轉(zhuǎn)換開關(guān)I2.0YA5橫梁放松電磁鐵Q2.0SA6-1工作臺進給I2.1KA4進給中間繼電器Q2.1SA6-2主軸箱進給I2.2KA5快速進給中間繼電器Q2.2SA8-1右主軸進給I2.3KM13能耗制動接觸器Q2.3輸入/輸出點分配表輸入信號輸出信號符號注釋地址符號注釋地址SA9-1左主軸進給I2.4SA8-2垂直主軸進給 并聯(lián)I2.5SA9-2垂直主軸進給

17、I2.5SQ1橫梁上升限位開關(guān)I2.6SQ2防止左銑頭與橫梁相碰 并聯(lián)I2.7SQ3防止右銑頭與橫梁相碰 I2.7SQ4工作臺后退限位開關(guān) 并聯(lián)I3.0SQ5垂直銑頭向左限位開關(guān)I3.0SQ6工作臺前進限位開關(guān) 并聯(lián)I3.1SQ7左銑頭向下限位開關(guān)I3.1SQ9垂直銑頭向右限位開關(guān)I3.1SQ10右水平銑頭向下限位開關(guān)I3.1SQ11橫梁放松行程開關(guān) 串聯(lián)I3.2SQ12橫梁放松行程開關(guān)I3.2SQ13橫梁放松行程開關(guān)I3.2SQ14橫梁放松行程開關(guān)I3.2FR1熱繼電器I3.3I0.0 I0.1I0.2 I0.3I0.4 I0.5I0.6 I0.7I1.0 I1.1I1.2 I1.3I1.4 I1.5I1.6 I1.7 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 SA4 1M 2MQ0.0 Q0.1Q0.2 Q0.3Q0.4 Q0.5Q0.6 Q0.7Q1.0 Q1.1Q1.2 1L 2LKM1 KM4 KM2 KM3 KM5 KM6 KM7 KM8 KM9 KM10 KM11 KM12 YA1 YA2 YA3 YA4+24VGND+24VGNDS7-200PLCXN2010型龍門銑床PLC改造I/O接線圖XN2010型龍門銑