第三章 鉆擴(kuò)鉸組合機(jī)床

第三章鉆擴(kuò)鉸組合機(jī)床第1頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月：

本章重點(diǎn)1.學(xué)習(xí)一臺(tái)自動(dòng)加工設(shè)備的機(jī)、電、液控系統(tǒng)及其之間的相互關(guān)系。2.PC技術(shù)在機(jī)電系統(tǒng)中應(yīng)用的基本思路。組合機(jī)床:以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量的專(zhuān)用部件組成的專(zhuān)用機(jī)床。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度高。

第2頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)

概述一、機(jī)床加工范圍

工件：某輪盤(pán)工件上12個(gè)孔的鉆擴(kuò)鉸

工位：第一工位：鉆孔第二工位：擴(kuò)孔第三工位：鉸孔第四工位：裝卸第3頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月主要部件的功用：

主軸箱按工件位置及加工面要求設(shè)有12×3把刀具，動(dòng)力箱運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)分配后分別驅(qū)動(dòng)刀具。圖3－3。

液壓滑臺(tái)推動(dòng)主軸箱升降完成刀具進(jìn)給。

液壓回轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)工件工位的轉(zhuǎn)換。機(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)：卸工件→裝工件→刀具復(fù)位→自鎖銷(xiāo)脫開(kāi)、回轉(zhuǎn)臺(tái)抬起→回轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)、緩沖→回轉(zhuǎn)臺(tái)反靠→回轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊→刀具起動(dòng)、快進(jìn)→刀具工進(jìn)及終端延時(shí)停留。二、機(jī)床總布局及工作循環(huán)

組成：立柱、底座、液壓回轉(zhuǎn)臺(tái)、液壓滑臺(tái)、主軸箱、動(dòng)力箱、液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)。第4頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)

機(jī)床的傳動(dòng)及結(jié)構(gòu)一、動(dòng)力箱及主軸箱

1.動(dòng)力箱

動(dòng)力箱是主運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，它通過(guò)主軸箱使刀具旋轉(zhuǎn)。

動(dòng)力箱上蓋板方便裝配。

電機(jī)止口定心。

小齒輪后部鋸形齒用于密封。

2.主軸箱

采用標(biāo)準(zhǔn)三件箱體，按刀具位置加工36孔，三體用二個(gè)菱形銷(xiāo)和螺釘連成一體。第5頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

傳動(dòng)齒輪在軸向有4種安裝位置（Ⅰ～Ⅳ）。

鉆孔軸向切削力由主軸前端推力球軸承承受。

主軸徑向采用球軸承支承。

中間軸采用錐滾子軸承。第6頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.主軸箱潤(rùn)滑

潤(rùn)滑泵結(jié)構(gòu)：

殼體內(nèi)的定子內(nèi)外圓偏心，轉(zhuǎn)子上裝有兩個(gè)徑向葉片，彈簧始終使葉片與定子內(nèi)表面壓緊。潤(rùn)滑泵工作原理：

轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片3右面的油腔體積逐漸增大，造成真空，從吸油管吸入油液，葉片3左面油腔的液體，當(dāng)與排油口接通后，油腔體積逐漸變小，形成壓力，油液從排油口中壓出。潤(rùn)滑泵由主軸箱中齒輪帶動(dòng)，油液經(jīng)配油器送至箱體內(nèi)各軸承孔處，淋在軸承及齒輪上。第7頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、刀具主軸

彈簧漲套7用于夾緊直柄鉆頭。

調(diào)節(jié)螺母（3和5）少量調(diào)整接桿的軸向位置。三、液壓動(dòng)力滑臺(tái)

用于實(shí)現(xiàn)刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，采用標(biāo)準(zhǔn)型液壓滑臺(tái)組成：

滑座+滑臺(tái)體+液壓缸

液壓缸后端固定在滑座上，維修時(shí)可從滑座中抽出；

缸體固定，活塞桿移動(dòng)；

滑座安裝在立柱上，滑臺(tái)上面裝主軸箱；

導(dǎo)軌為矩形截面，剛度高，承載能力強(qiáng)；

終端調(diào)節(jié)螺釘調(diào)整滑臺(tái)極限位置。第8頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第9頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、立柱及底座

立柱用于安裝動(dòng)力滑臺(tái)。

立柱內(nèi)懸掛平衡重（液：鋼絲繩、機(jī)：鏈條）。

平衡重為移動(dòng)部件重量的75～85％。

底座采用標(biāo)準(zhǔn)件。五、液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

本例為反靠定位式液壓傳動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)組成：花盤(pán)、工作臺(tái)體、定位機(jī)構(gòu)、抬起夾緊裝置和自鎖裝置分類(lèi)機(jī)械傳動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)液壓傳動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)氣動(dòng)傳動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)氣動(dòng)液壓傳動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)第10頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工作臺(tái)抬起：液壓缸→杠桿→花盤(pán)中心軸→抬起花盤(pán)。工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)：液壓回轉(zhuǎn)裝置→聯(lián)軸器→主動(dòng)齒輪軸→花盤(pán)中心齒輪→中心套→花盤(pán)

花盤(pán)中心套和銅套形成滑動(dòng)支承。

花盤(pán)軸向力由工作臺(tái)體上平面支承。第11頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工作臺(tái)定位：

花盤(pán)上的定位銷(xiāo)壓下浮動(dòng)定位塊后，花盤(pán)反轉(zhuǎn)（反靠），由定位銷(xiāo)及浮動(dòng)定位塊的側(cè)面靠緊定位。定位后，浮動(dòng)定位塊觸動(dòng)其后部的微動(dòng)開(kāi)關(guān)，發(fā)出已定位信號(hào)。工作臺(tái)自鎖：

油缸內(nèi)彈簧頂起自鎖銷(xiāo),將定位銷(xiāo)靠緊在浮動(dòng)定位塊上。

油缸通壓力油、壓下自鎖銷(xiāo)、解除自鎖。第12頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液壓傳動(dòng)裝置：

油缸左（或右）腔進(jìn)油齒條移動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)端齒離合器（合上時(shí)）輸出軸。

打開(kāi)端齒離合器，使油缸復(fù)位，為下次轉(zhuǎn)動(dòng)作準(zhǔn)備。第13頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)

機(jī)床的液壓傳動(dòng)與電氣控制系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)是機(jī)械與電控系統(tǒng)聯(lián)系的橋梁，電控信號(hào)是通過(guò)液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械部件的。

本例除36把刀具的運(yùn)動(dòng)是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)外，其余動(dòng)作均由液壓驅(qū)動(dòng)。一、電氣控制主回路

M1為主電動(dòng)機(jī)；M2為液壓泵電動(dòng)機(jī)；M3為冷卻泵電動(dòng)機(jī)。

SB2同時(shí)接通KM1和KM2，起動(dòng)M1和M2

SA4單獨(dú)起動(dòng)主電動(dòng)機(jī)（SA4合、按SB2接通KM1）。

SA3單獨(dú)起動(dòng)液壓泵電動(dòng)機(jī)（SA3合、按SB2接通KM2）。

S置“1”位，SB3起動(dòng)冷卻泵電機(jī)。

S置“2”位，動(dòng)力箱開(kāi)始工進(jìn)時(shí)，K2合、起動(dòng)冷卻泵電機(jī)。

電源接通，指示燈HL點(diǎn)亮，直到M2起動(dòng)，HL熄滅。第14頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第15頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月循環(huán)控制第16頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原位停止快進(jìn)Kp

動(dòng)作→K7得電→K1得電→YA1。

YA3得電（待ST9得電）YV1閥中間位（缸1G下腔封閉）YA1使YV1閥處左位YA3使YV2閥處左位YA3斷電使YV2處右位（YV1仍是左位）進(jìn):泵→YV1閥(左)→缸1G上腔回:缸1G下腔→

YV1閥(左)→YV2閥(左)→缸1G上腔（差動(dòng)連接）進(jìn):泵→YV1閥（左)

→缸1G上腔回:缸1G下腔→

YV1閥（左)→節(jié)流閥L2→油箱YA1、YA2、YA3均斷電ST1壓下壓下ST3→K2得電（自保）YA3斷電KM3得電→冷卻泵啟動(dòng)電液工進(jìn)

S1置“1”位，為自動(dòng)循環(huán)：

循環(huán)過(guò)程：原位停止→快速進(jìn)給→工作進(jìn)給→延時(shí)停留→快速退回二、液壓動(dòng)力滑臺(tái)泵→YV1(中)→油箱第17頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月手動(dòng)自動(dòng)第18頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第19頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第20頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第21頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第22頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第23頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第24頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第25頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第26頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月延時(shí)停留快退延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作→K3得電→

YA2得電YA1斷使YV1閥回中位→停止（同原位停止）YA2得電使YV1閥處右位（YV2閥仍處右位）進(jìn):泵→YV1閥(右)→缸1G下腔回:缸1G上腔→

YV1閥(右)→油箱壓下ST4→KT得電瞬時(shí)觸點(diǎn)斷→YA1斷電→延時(shí)壓下ST1→K3斷電→YA2斷電→循環(huán)結(jié)束電液循環(huán)結(jié)束第27頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

動(dòng)力箱手動(dòng)調(diào)整：

動(dòng)力箱點(diǎn)動(dòng)

S1置“2”位

按SB5→K1得電→YA1,YA3通電→快進(jìn)

松開(kāi)SB5→動(dòng)力箱停止（無(wú)自保）動(dòng)力箱復(fù)位

按SB6→K3得電→YA2得電→動(dòng)力箱快退→壓下ST1→K3斷→動(dòng)力箱停止。第28頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月回轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊回轉(zhuǎn)臺(tái)反靠回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)及緩沖自鎖銷(xiāo)脫開(kāi)及回轉(zhuǎn)臺(tái)抬起三、液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

轉(zhuǎn)位循環(huán)過(guò)程：

回轉(zhuǎn)臺(tái)循環(huán)結(jié)束，由于KP得電：KP得電→K7得電→接通動(dòng)力箱工作循環(huán)。第29頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第30頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第31頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第32頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第33頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第34頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第35頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第36頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第37頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第38頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第39頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第40頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第41頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第42頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第43頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第44頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第45頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月進(jìn):泵→減壓閥JF→YV5(左)→齒缸4G左腔回:齒缸4G右腔→YV4(左)→節(jié)閥L1→YV5(左)→油箱銷(xiāo)脫開(kāi)臺(tái)抬起臺(tái)回轉(zhuǎn)及緩沖臺(tái)反靠臺(tái)抬起→壓下ST5→YA7得緩：近終點(diǎn)→壓下ST6K5斷K4得電→YA9YA5使YV3處左YA7使YA5處左位YA7使YV5中位YA8使YV5右位進(jìn):泵→YV3閥(左)→缸3G上腔(銷(xiāo)脫開(kāi))缸2G下腔(臺(tái)抬起)回:缸3G下腔彈簧壓縮缸2G上腔→YV3閥(左)→油箱進(jìn):泵→減壓閥JF→YV5(左)→齒缸4G左腔回:齒缸4G右腔→YV4(右)→YV5(左)→油箱YA9得電使YV4處左位進(jìn):泵→減閥JF→YV5(右)→節(jié)閥L1

→齒缸4G左腔回:齒缸4G左腔→YV5(右)→油箱按SB4YA5得ST1被壓ST6復(fù)位→K5得電→YA7斷→YA8得電液臺(tái)轉(zhuǎn)緩沖第46頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月臺(tái)夾緊、離合器開(kāi)齒條缸復(fù)位電液→壓下ST7→K6得→YA6得→壓下、夾緊→KP得→K7得YA8、YA9斷→液缸卸壓YA10得電缸5G壓ST8→YA8得電→齒條缸活塞退回→壓下ST9→電器均斷電→離合器合YA8使YV5右位進(jìn)：YV3(右)→缸2G上YV5(中)截止YV6(左)→缸5G下回：缸2G下→YV3(右)→油箱缸3G上缸4G左缸4G右→YV4(右)→YV5(中)→油箱缸5G上腔彈簧被壓縮離合器脫開(kāi)進(jìn)：泵→JF→YV5(右)→

YV4(右)→4G(右)回：4G(左)→YV5(右)→油箱斷電后，回油：4G左4G右→YV4右→YV5中→油箱5G下→YV6右→油箱JF泵臺(tái)夾離合開(kāi)第47頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、循環(huán)控制

整個(gè)自動(dòng)循環(huán)由按扭SB4起動(dòng)。

動(dòng)力箱當(dāng)K7得電和ST9被壓下后起動(dòng)。

可用按鈕SB1停止自動(dòng)循環(huán)（KM1，KM2，KM3斷）。

電容器C1用于保護(hù)ST9觸點(diǎn)不被燒蝕（因ST9與多個(gè)電磁鐵動(dòng)作相關(guān)）。電氣圖第48頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)組合機(jī)床的PC控制

用PC控制取代繼電器接觸器控制，增大機(jī)床的靈活性和自動(dòng)化程度。一、PC輸入輸出信號(hào)

按鈕、位置及狀態(tài)信號(hào)為輸入信號(hào)I×.×

指示燈、電磁鐵、電機(jī)等動(dòng)作信號(hào)為輸出信號(hào)Q×.×輸入信號(hào)輸出信號(hào)I/O號(hào)信號(hào)定義事故停機(jī)自動(dòng)/手動(dòng)方式轉(zhuǎn)換自動(dòng)循環(huán)開(kāi)始動(dòng)力箱原位動(dòng)力箱快工進(jìn)轉(zhuǎn)換動(dòng)力箱進(jìn)給終點(diǎn)位工作臺(tái)抬起工作臺(tái)分度到位工作臺(tái)反靠到位離合器脫開(kāi)齒條缸復(fù)位工作臺(tái)夾緊壓力液壓泵電機(jī)起動(dòng)信號(hào)定義I/O號(hào)動(dòng)力箱原位指示工作臺(tái)原位指示工作臺(tái)夾緊指示刀具主軸旋轉(zhuǎn)液壓泵電機(jī)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力箱工進(jìn)下降動(dòng)力箱上升動(dòng)力箱下降工作臺(tái)抬起、自鎖銷(xiāo)松開(kāi)工作臺(tái)落下、自鎖銷(xiāo)鎖緊工作臺(tái)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)緩沖回轉(zhuǎn)缸返回工作臺(tái)回轉(zhuǎn)離合器脫離元件元件HL1HL2HL3KM1KM3YA9YA1YA3YA2YA5YA6YA8YA10YA7SB1SA1SB0ST1ST3ST4ST5ST6ST7ST8ST9KM2KPI0.0I0.1I0.2I0.5I0.3I0.4I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4Q0.1Q0.0Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1Q2.0Q2.1Q2.2Q2.3PC輸入輸出信號(hào)表第49頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

二、機(jī)床的電氣控制原理

電氣控制原理圖

第50頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

分手/自動(dòng)控制

手動(dòng)：開(kāi)關(guān)型，用于調(diào)整、維修自動(dòng)：PC輸出，運(yùn)行

輸入信號(hào)接在輸入模塊上IN→I

輸出信號(hào)接在輸出模塊上

OUT→QPC輸入、輸出外部接線圖急停動(dòng)力箱終位工作臺(tái)抬起工作臺(tái)分度工作臺(tái)反靠離合器脫開(kāi)齒條缸復(fù)位液壓泵起動(dòng)工作臺(tái)夾緊自/手轉(zhuǎn)換自動(dòng)循環(huán)動(dòng)力箱原位快/工進(jìn)轉(zhuǎn)換動(dòng)力箱原位指示工作臺(tái)原位指示工作臺(tái)夾緊指示主軸刀具轉(zhuǎn)動(dòng)冷卻泵起動(dòng)動(dòng)力箱下降動(dòng)力箱上升動(dòng)力箱工進(jìn)工作臺(tái)抬起、銷(xiāo)脫開(kāi)工作臺(tái)落下、銷(xiāo)鎖緊工作臺(tái)回轉(zhuǎn)齒條缸復(fù)位工作臺(tái)緩沖離合器脫開(kāi)-+SB1SA1ST1HL1SB0+-24VKM2I0.0ST3ST4ST5ST6ST7ST8ST9KPI0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4HL2HL3K1K2Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1Q2.0Q2.1Q2.2Q2.3YA1YA2YA3YA5YA6YA7YA8YA9YA1024VLM第51頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法與繼電器電路轉(zhuǎn)換法1.梯形圖中的基本電路

介紹數(shù)字量控制系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法中常用的基本電路。(1)起動(dòng)保持停止電路與置位復(fù)位電路起保停電路的主要特點(diǎn):具有‘‘記憶”功能。如圖，I0.0起動(dòng)信號(hào);I0.1停止信號(hào)

按下起動(dòng)按鈕接通Q0.0的線圈“通電”,同時(shí)接通,形成自鎖?！喾砰_(kāi)起動(dòng)按鈕時(shí),

Q0.0仍為ON。

按下停止按鈕斷開(kāi)Q0.0的線圈“斷電”,同時(shí)斷開(kāi)。以后即使放開(kāi)停止按鈕，Q0.0

的線圈仍“斷電”。這種功能也可用置位(S)、復(fù)位（R)電路實(shí)現(xiàn)。

I0.0Q0.0I0.1Q0.0圖3-22第52頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)用計(jì)數(shù)器擴(kuò)展定時(shí)器的定時(shí)范圍

S7-200的定時(shí)器最長(zhǎng)的定時(shí)時(shí)間為3176.7s。

可用計(jì)數(shù)器定時(shí)，最大的定時(shí)時(shí)間為3176.7min。

如需要更長(zhǎng)的定時(shí)時(shí)間，可使用圖示的電路。

I0.2為OFF時(shí)T37和C4處于復(fù)位狀態(tài)。

I0.2為ON時(shí)T37開(kāi)始定時(shí)其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，解除對(duì)C4的復(fù)位。

3000S后T37定時(shí)時(shí)間到其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使自己復(fù)位。

復(fù)位后T37的當(dāng)前值變?yōu)?，同時(shí)其常閉觸點(diǎn)接通自己的線圈重新“通電”，又開(kāi)始定時(shí)。圖3-23第53頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

T3”將這樣周而復(fù)始地工作，直到I0.2變?yōu)镺FF。

T37產(chǎn)生的脈沖送給C4計(jì)數(shù)C4的當(dāng)前值等于設(shè)定值時(shí)，它的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合Q0.0為ON。

對(duì)于100ms的定時(shí)器，總的定時(shí)時(shí)間（s）:

T=0.1KTKc

要用lms或10ms的定時(shí)器產(chǎn)生周期性的脈沖，應(yīng)使用下面的程序：

T37的設(shè)定值C4的設(shè)定值LDNM0.0

//lms定時(shí)器T32和M0.0組成的脈沖發(fā)生器

TONT32,500

//T32的設(shè)定值為500ms

LDT32=M0.0

第54頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)閃爍電路

I0.0常開(kāi)觸點(diǎn)接通T37的IN電路接通T37開(kāi)始定時(shí)。

2s后T37定時(shí)時(shí)間到其常開(kāi)觸點(diǎn)接通，使Q0.0變?yōu)镺N，同時(shí)T38開(kāi)始定時(shí)。

3s后T38定時(shí)時(shí)間到其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，T37被復(fù)位

Q0.0變?yōu)镺FF。

T38的IN電路斷開(kāi)而被復(fù)位其常閉觸點(diǎn)接通，T37又開(kāi)始定時(shí)。

Q0.0的線圈將這樣周期性地“通電”和“斷電”，直到I0.0變?yōu)镺FF。

Q0.0線圈“通電”和“斷電”的時(shí)間分別等于T38和T37的設(shè)定值。

Q0.0輸出脈沖的周期和寬度均可設(shè)置。圖3-24第55頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法

方法：用設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單的數(shù)字量控制系統(tǒng)的梯形圖，即在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，不斷修改完善梯形圖。最后得到較為滿意的結(jié)果。特點(diǎn)：沒(méi)有普遍的規(guī)律可循，具有很大的試探性和隨意性，結(jié)果不唯一。應(yīng)用場(chǎng)合：用于較簡(jiǎn)單的梯形圖(例如手動(dòng)程序)的設(shè)計(jì)。實(shí)例:圖3-26中小車(chē)用三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，

KM1和KM2分別是控制小車(chē)右行和左行的交流接觸器。用KM1和KM2的主觸點(diǎn)改變進(jìn)入電機(jī)的三相電源的相序（圖

3-25）,即可改變小車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向。圖3-25圖3-26第56頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

控制要求：按下右行起動(dòng)按鈕SB2或左行起動(dòng)按鈕SB3后，小車(chē)在左限位開(kāi)關(guān)SQ1和右限位開(kāi)關(guān)SQ2之間不停地循環(huán)往返，按下停止按SB1后，電機(jī)斷電，制動(dòng)電磁鐵的線圈通電，使電機(jī)迅速停機(jī)，到達(dá)設(shè)定的制動(dòng)時(shí)間后，切斷制動(dòng)電磁鐵的電源。

梯形圖設(shè)計(jì)分析：

兩個(gè)起保停電路分別控制小車(chē)的左行和右行。按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)

按鈕SB2I0.0

為ONQO.O的線圈“得電”并自保

KM1的線圈通電，小車(chē)右行。

圖3-26圖3-25下頁(yè)次下頁(yè)第57頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

按下停止按鈕SB1I0.2為ONQ0.0線圈“失電”，電機(jī)停止運(yùn)行。

控制右行、左行和制動(dòng)的接觸器同時(shí)只能有一個(gè)工作。將Q0.0、Q0.01和Q0.2的線圈分別與三者中另兩個(gè)輸出點(diǎn)的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)，保證三者中同時(shí)只能有一個(gè)為ON，這種安全措施稱為軟件互鎖。

按鈕聯(lián)鎖：將左行起動(dòng)按鈕對(duì)應(yīng)的I0.1的常閉觸點(diǎn)與控制右行的QO.O的線圈串聯(lián)，將右行起動(dòng)按鈕對(duì)應(yīng)的I0.0的常閉觸點(diǎn)與控制左行的QO.1的線圈串聯(lián)。保證Q0.0和Q0.01不會(huì)同時(shí)為ON。

為使小車(chē)在極限位自動(dòng)停止，將右限位開(kāi)關(guān)I0.4的常閉觸點(diǎn)與控制右行的Q0.0的線圈串聯(lián)，將左限位開(kāi)關(guān)I0.3的常閉觸點(diǎn)與控制左行的Q0.1的線圈串聯(lián)。

為使小車(chē)自動(dòng)改變方向，將左限位開(kāi)關(guān)I0.3的常開(kāi)觸點(diǎn)與手動(dòng)起動(dòng)右行的I0.0的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)，將右限位開(kāi)關(guān)

I0.4的常開(kāi)觸點(diǎn)與手動(dòng)起動(dòng)左行的I0.1的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)。圖3-26第58頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

假設(shè)按下左行起動(dòng)按鈕I0.1Q0.l變?yōu)镺N，小車(chē)開(kāi)始左行碰到左限位開(kāi)關(guān)時(shí)，I0.3的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)Q0.1的線圈“斷電”，小車(chē)停止左行。同時(shí)I0.3的常開(kāi)觸點(diǎn)接通QO.0的線圈“通電”，開(kāi)始右行。以后將這樣不斷地往返運(yùn)動(dòng)下去，直到按下停止按鈕I0.2。

用起保停電路控制制動(dòng)用的輸出繼電器Q0.2。按下停止按鈕I0.2Q0.1變?yōu)镺N并自保，同時(shí)T38的線圈通電，開(kāi)始定時(shí)設(shè)定時(shí)間到時(shí)，T38的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)Q0.2變?yōu)镺FF，停止制動(dòng)Q0.2的自保觸點(diǎn)斷開(kāi)，T38被復(fù)位。

梯形圖中的軟件互鎖和按鈕聯(lián)鎖電路并不保險(xiǎn),應(yīng)在PLC外部設(shè)置由KM1～KM3的輔助常閉觸點(diǎn)組成的硬件互鎖電路。

該控制方法適用于小容量異步電機(jī)，且往返不能太頻繁。

圖3-26第59頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

有些輸入信號(hào)只能由常閉觸點(diǎn)提供。

實(shí)例分析:如將圖3-26中PLC輸入端的FR觸點(diǎn)改為常閉觸點(diǎn)(見(jiàn)圖3-27)。

未過(guò)載時(shí)FR觸點(diǎn)閉合I0.5為ON，梯形圖中I0.5的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。

應(yīng)將I0.5的常開(kāi)觸點(diǎn)與QO.O或Q0.1的線圈串聯(lián)。過(guò)載時(shí)FR的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)

I0.5為OFF，梯形圖中

I0.5常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。

3.常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理

圖3-27第60頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

繼電器電路圖FR的觸點(diǎn)類(lèi)型(常閉)和梯形圖中對(duì)應(yīng)的I0.5的觸點(diǎn)類(lèi)型(常開(kāi))剛好相反，給電路的分析帶來(lái)不便。

建議盡可能用常開(kāi)觸點(diǎn)作PLC的輸入信號(hào)。

如果某輸入信號(hào)只能用常閉觸點(diǎn)提供，可以按輸入全部為常開(kāi)觸點(diǎn)設(shè)計(jì)，然后將梯形圖中對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)改為相反的類(lèi)型，即常開(kāi)觸點(diǎn)改為常閉觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)改為常開(kāi)觸點(diǎn)。

第61頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

4.根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法

梯形圖與繼電器電路圖極為相似，如果用PLC改造繼電器控制系統(tǒng),根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖是一條捷徑。

繼電器電路圖中的交流接觸器和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)如果用PLC的輸出位來(lái)控制，它們的線圈接在PLC的輸出端。

按鈕、控制開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等用來(lái)給PLC提供控制指令和反饋信號(hào)，它們的觸點(diǎn)接在PLC的輸入端，一般使用常開(kāi)觸點(diǎn)。

繼電器電路圖中的中間繼電器和時(shí)間繼電器的功能用PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)器位(M)和定時(shí)器(T)完成，它們與PLC的輸入位、輸出位無(wú)關(guān)。

繼電器電路圖轉(zhuǎn)換為功能相同的PLC的外部接線圖和梯形圖的步驟如下:

第62頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1)了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過(guò)程和機(jī)械的動(dòng)作情況。

2)確定PLC的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載，畫(huà)出PLC外部接線圖。

3)確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時(shí)間繼電器對(duì)應(yīng)的梯形圖中的存儲(chǔ)器位和定時(shí)器的地址。

4)根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系,在繼電器電路圖的基礎(chǔ)上改畫(huà)出梯形圖。

例:圖3-28是自耦減壓起動(dòng)電路，起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)先用自耦變壓器的二次電壓起動(dòng)，然后串入自耦變壓器的部分繞組減壓起動(dòng)，最后進(jìn)入全壓運(yùn)行。

圖3-29為PLC的外部接線圖。圖3-30是功能與圖3-28是相同的PLC控制系統(tǒng)的梯形圖。

下頁(yè)第63頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖3-30梯形圖圖3-28圖3-29上頁(yè)返回結(jié)構(gòu)選擇第64頁(yè)，課件共69頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)PLC外部接線圖和梯形圖時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：（1）設(shè)計(jì)PLC外部接線圖應(yīng)注意的問(wèn)題

1)正確確定PLC的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載。

熱繼電器FR的觸點(diǎn)可以放在輸入回路，如果是需要手動(dòng)復(fù)位的熱繼電器，它的常閉觸點(diǎn)也可以放在輸出回路，與相應(yīng)的接觸器的線圈串聯(lián)。

中間繼電器KA和時(shí)間繼電器KT的功能用PLC內(nèi)部存儲(chǔ)器位M和定時(shí)器實(shí)現(xiàn)，它們的線圈不應(yīng)在輸出回路出現(xiàn)。

2)輸入觸點(diǎn)類(lèi)型的選擇。

如果在PLC的輸入回路使用常開(kāi)觸點(diǎn)，梯形圖中對(duì)應(yīng)