千斤頂液壓缸加工機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

千斤頂油缸專用機(jī)床PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 說 明 書專業(yè)班級：10軟件機(jī)電（3）班 姓 名：戴雄偉 學(xué) 號：10212327 指導(dǎo)老師：張樂平老師 時 間：2013-1-11 江 西 理 工 大 學(xué) 南 昌 校 區(qū) 軟 件 學(xué) 院 摘要在本設(shè)計(jì)中采用裝在動力滑臺上左、右兩個動力頭同時進(jìn)行切削。動力頭的快進(jìn)、工進(jìn)及快退由液壓缸驅(qū)動。液壓系統(tǒng)采用兩位四通電磁閥控制，并用調(diào)整死擋鐵的方法實(shí)現(xiàn)位置控制。在硬件設(shè)計(jì)方面采用CPU224的PLC進(jìn)行設(shè)計(jì)并且還使用了EM233的擴(kuò)展模塊進(jìn)行了擴(kuò)展，在控制方案中詳細(xì)介紹了如何進(jìn)行操作，控制面板的設(shè)計(jì)使操作者對該操作更為的簡單。輸入輸出的詳細(xì)介紹進(jìn)外部輸入與輸出的地址分配使使用者對該P(yáng)LC控制更加的清晰。 在軟件設(shè)計(jì)中使用了主程序及自動控制與手動調(diào)節(jié)的子程序。并設(shè)計(jì)了千斤頂液壓缸加工機(jī)床電氣控制梯形圖，千斤頂液壓缸加工機(jī)床控制硬件配置連線圖，基于PLC的機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的控制電路圖。關(guān)鍵字：液壓泵、PLC控制系統(tǒng)、動力頭、梯形圖 37目錄引言41 PLC介紹52 設(shè)計(jì)任務(wù)73 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)93.1 控制方案93.2 主電路圖103.3 控制面板113.4 輸入輸出分析123.5 PLC選型133.6 I/O外部接線圖133.7電器元件選擇183.8 控制柜布置圖設(shè)計(jì)204 PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)224.1 主程序梯形圖及指令224.2自動循環(huán)順序功能圖、梯形圖及指令274.3 手動調(diào)節(jié)梯形圖及指令325 設(shè)計(jì)小結(jié)366 參考文獻(xiàn)37 引言 最早的組合機(jī)床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機(jī)床制造廠協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。專用機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時,工件一般不旋轉(zhuǎn),由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和刀具與工件的相對進(jìn)給運(yùn)動,來實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn),由刀具作進(jìn)給運(yùn)動,也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工為工業(yè)加工專用機(jī)床設(shè)計(jì)一個技術(shù)性能優(yōu)良的控制系統(tǒng)，對于提高工業(yè)加工專用機(jī)床的整體技術(shù)性能來說具有十分重要的意義。本設(shè)計(jì)正是針對這一課題，選擇了可編程控制器(PLC)作為工業(yè)加工專用機(jī)床的控制系統(tǒng)，這對提升工業(yè)機(jī)械手的整體技術(shù)性能起到了良好的作用。本設(shè)計(jì)的電動組合加工專用機(jī)床分別由三個不同功能的驅(qū)動電機(jī)及相應(yīng)的傳動裝置構(gòu)成；它們是：左動力頭電機(jī)、液壓泵電機(jī)、右動力頭電機(jī)機(jī)。限位開關(guān)檢測左右動力頭是否到達(dá)固定位置?？删幊炭刂破?PLC)控制專用機(jī)床的動作，實(shí)現(xiàn)專用機(jī)床的單步和連續(xù)運(yùn)行。本設(shè)計(jì)可編程控制器(PLC)選用西門子（SIEMENS）公司S7-200系列的CPU224XP。機(jī)械手的開關(guān)量信號直接輸入PLC，PLC輸出的控制信號用于驅(qū)動繼電器動作，從而控制電動機(jī)正向或反向運(yùn)行。1 PLC的介紹1.1 PLC的概念 可編程序控制器，英文稱Programmable Controller，簡稱PC。但由于PC容易和個人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。1.2 PLC的組成PLC的構(gòu)成： PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個主要部分組成。1.3 PLC的應(yīng)用 初期的PLC主要在以開關(guān)量居多的電氣順序控制系統(tǒng)中使用，但在20世紀(jì)90年代后，PLC也被廣泛地在流程工業(yè)自動化系統(tǒng)中使用，一直到現(xiàn)在的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，PLC更是其中的主角，起應(yīng)用面越來越廣.目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，應(yīng)用在汽車、糧食加工、化學(xué)/制藥、金屬/礦山、紙漿/造紙等行業(yè)。PLC的主要應(yīng)用范圍通?？煞殖梢韵聨追N： 1 中小型電氣控制系統(tǒng)。2 制造業(yè)自動化。3 運(yùn)動控制。 4 流程工業(yè)自動化。2設(shè)計(jì)任務(wù)2.1 專用機(jī)床概況介紹本機(jī)床用于千斤頂液壓缸兩個端面的加工，采用裝在動力滑臺上的左、右兩個動力頭同時進(jìn)行切削。動力頭的快進(jìn)、工進(jìn)及快退由液壓缸驅(qū)動。液壓系統(tǒng)采用兩位四通電磁閥控制，并用調(diào)整死擋鐵的方法實(shí)現(xiàn)位置控制。機(jī)床的工作程序是：(1)工件定位 人工將零件裝入夾具后，定位液壓缸動作，工件定位。(2)工件夾緊 零件定位后，延時15s，夾緊液壓缸動作使零件固定在夾具內(nèi)，同時定位液壓缸退出以保證滑臺入位。(3)滑臺入位 滑臺帶動動力頭一起快速進(jìn)入加工位置。(4)加工零件 左右動力頭進(jìn)行兩端面切削加工，動力頭到達(dá)加工終點(diǎn)位置即停止工進(jìn)，延時30s后停轉(zhuǎn)，快速退回原位。(5)滑臺復(fù)位 左右動力頭退回原位后，滑臺復(fù)位。(6)夾具松開 當(dāng)滑臺復(fù)位后夾具松開，取出零件。以上各種動作由電磁閥控制，電磁閥動作要求見表2-1。表1 電磁閥動作要求YV1YV2YV3YV4YV5定位+夾緊+入位+工進(jìn)+退位+復(fù)位+放松注：“+”號表示電磁閥得電。2.2 設(shè)計(jì)要求（1）專用機(jī)床能自動循環(huán)工作（一次循環(huán)自動停車）又能對每個動作單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整。（2）只有在油泵工作后，才能進(jìn)行其他控制。（3）各程序應(yīng)有顯示并有照明要求。（4）必要的電氣保護(hù)與聯(lián)鎖。2.3 設(shè)計(jì)需完成事項(xiàng)1.繪制電路、配置PLC、選擇電器元件、編制元件表。2.PLC程序設(shè)計(jì)。3.編制設(shè)計(jì)說明書。3 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 控制方案將零件裝入夾具中，將選擇開關(guān)撥到自動控制位置后（HL8指示燈亮）再按下啟動按鈕（HL10指示燈亮）會使專用機(jī)床自動循環(huán)。當(dāng)壓力達(dá)到一定值之后，KP1(I1.6)閉合，液壓泵M3導(dǎo)通，從而使電磁閥YV1(Q0.2)得電閉合，工件開始定位。零件定位之后，開始延時，延時15S之后電磁閥YV2(Q0.3)開始得電，加緊液壓缸動作使零件固定在夾具里，同時定位液壓缸退出以保證滑臺入位.延時15S后，電磁閥YV3(Q0.4)得電及YV1(Q0.2)復(fù)位，滑臺帶動動力頭一起快速進(jìn)入加工位置。入位之后，當(dāng)I1.2與I1.2輸入信號時，接觸器KM1與KM2得電，電磁閥YV3(Q0.4)、YV4(Q0.5)、YV5(Q0.6)置位，左右動力頭開始進(jìn)行兩端面切削加工.當(dāng)動力頭到達(dá)加工終點(diǎn)位置即停止工進(jìn)。延時30S后復(fù)位KM1與KM2斷.退位電磁閥YV3(Q0.4)與YV4（Q0.5）復(fù)位，動力頭開始退回原位。左右動力頭退回原位后，滑臺復(fù)位，電磁閥YV4（Q0.5）復(fù)位，壓力繼電器I1.7信號輸入后，復(fù)位接觸器YV2（Q0.3），復(fù)位指示燈HL7(Q1.4)亮，使夾具松開，取出零件。將零件裝入夾具中，將選擇開關(guān)撥到手動調(diào)節(jié)控制位置后（HL9指示燈亮）再按下啟動按鈕（HL10指示燈亮）就可手動調(diào)節(jié)了。按下手動定位控制按鈕，YV1(Q0.2)得電閉合，定位指示燈HL2(Q0.7)亮，工件開始定位。按下手動夾緊控制按鈕，電磁閥YV2(Q0.3)開始得電，加緊液壓缸動作使零件固定在夾具里，夾緊指示燈HL3（Q1.0）亮，同時定位液壓缸退出以保證滑臺入位.按下手動入位控制按鈕，電磁閥YV3(Q0.4)得電及YV1(Q0.2)復(fù)位，滑臺帶動動力頭一起快速進(jìn)入加工位置,入位指示燈HL4(Q1.1)亮.按下手動工進(jìn)控制按鈕，電磁閥YV3(Q0.4)、YV4(Q0.5)、YV5(Q0.6)置位，同時工進(jìn)指示燈HL1(Q0.6)亮，左右動力頭開始進(jìn)行兩端面切削加工.當(dāng)動力頭到達(dá)加工終點(diǎn)位置即停止工進(jìn)。按下手動退位控制按鈕，退位電磁閥YV3(Q0.4)與YV4（Q0.5）復(fù)位，同時退位指示燈HL5（Q1.2）亮，動力頭開始退回原位。按下手動復(fù)位控制按鈕，電磁閥YV4（Q0.5）復(fù)位，復(fù)位指示燈HL6（Q1.3）亮。按下手動放松控制按鈕，復(fù)位接觸器YV2（Q0.3），復(fù)位指示燈HL7(Q1.4)亮，使夾具松開，取出零件。 3.2主電路圖電源選擇：三相電源電壓是380V。重要的應(yīng)用場合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電電機(jī)選擇：Y2系列三相異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀、噪音低、振動小、絕緣等級高等特點(diǎn)，產(chǎn)品現(xiàn)已達(dá)到九十年代國際先進(jìn)水平，是Y系列電機(jī)的更新產(chǎn)品。外殼防護(hù)等級IP54，它具有良好的起動性能和運(yùn)行性能，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，維修方便等特點(diǎn)，電機(jī)采用E級或B級絕緣，外殼防護(hù)等級為IP44，冷卻方式為ICO141，額定頻率為50Hz，額定電壓為220V。選用Y2-63M2-2，功率250W，可滿足生產(chǎn)需要。電機(jī)M1M3由熱繼電器FR1FR3實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，斷路器QF實(shí)現(xiàn)電機(jī)M1M3的短路保護(hù)，電源開關(guān)控制，其中M1帶動動力頭，M2帶動冷卻泵，M3帶動液壓泵。KM1為M1的接觸，KM2為M2的接觸器，KM3為M3的接觸器。左右動力頭旋轉(zhuǎn)切削分別由電動機(jī)M1、M2傳動。M3帶動液壓泵，只有在液壓泵電動機(jī)M3工作，油壓達(dá)到一定壓力（壓力繼電器檢測）后，才能進(jìn)行其他的控制。 圖1主電路圖 3.3控制面板 操作面板的設(shè)計(jì)主要考慮要操作方便，能夠操作千斤頂液壓缸加工機(jī)床的各個動作進(jìn)行設(shè)計(jì)。選用選擇開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)自動和調(diào)試操作，各個動作進(jìn)行點(diǎn)動操作。通過控制面板各個按鈕來控制千斤頂液壓缸加工機(jī)床的手動定位、手動夾緊、手動入位、動手工進(jìn)、動手退位、手動復(fù)位、手動放松等各個動作，進(jìn)行調(diào)試千斤頂液壓缸加工機(jī)床的運(yùn)行。千斤頂液壓缸加工機(jī)床的操作面板如下圖，千斤頂液壓缸加工機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)自動、調(diào)試、回原位的工作方式。調(diào)試工作方式時，用各個按鈕的點(diǎn)動實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動作。自動工作方式時，每按下一次啟動按鈕，則千斤頂液壓缸加工機(jī)床自動運(yùn)行一個周期。 圖2 控制面板 3.4輸入輸出分析在設(shè)計(jì)時考慮了經(jīng)濟(jì)性及可行性的情況下，盡量減少輸入及輸出點(diǎn)以節(jié)約成本，輸入中使用了一個選擇開關(guān)用于選擇自動還是手動操作，選擇了1個按鈕啟動機(jī)床及7個按鈕對應(yīng)相應(yīng)的手動操作，4個位置開關(guān)和2個壓力斷電器就于在自動操作中提示信號以至于能夠觸發(fā)下步動作。輸出中使用了3個接觸器分明對應(yīng)3個發(fā)動機(jī)，5個電磁閥，10盞燈分明對應(yīng)操作者相應(yīng)的觸發(fā)動作，自動和調(diào)節(jié)的信號顯示燈可以在外部電路中安放，這個可以節(jié)省成本。表2 控制信號說明輸入 輸出 文字符號 說明 文字符號 說明SA1-1機(jī)床自動運(yùn)行控制轉(zhuǎn)換開關(guān)KM1左動力頭電動機(jī)M1接觸器SA1-2機(jī)床手動調(diào)節(jié)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)KM2右動力頭電動機(jī)M2接觸器SB1啟動控制按鈕YV11#電磁閥SB2手動定位控制按鈕YV22#電磁閥SB3手動夾緊控制按鈕YV33#電磁閥SB4手動入位控制按鈕YV44#電磁閥SB5手動工進(jìn)控制按鈕YV55#電磁閥SB6手動退位控制按鈕HL1定位指示SB7手動復(fù)位控制按鈕HL2夾緊指示SB8手動放松控制按鈕HL3入位指示SQ1左動力頭入位終點(diǎn)信號HL4退位指示SQ2右動力頭入位終點(diǎn)信號HL5復(fù)位指示SQ3左動力頭復(fù)位終點(diǎn)信號HL6放松指示SQ4右動力頭復(fù)位終點(diǎn)信號HL7工進(jìn)指示KP1壓力繼電器油壓檢測信號HL8機(jī)床自動運(yùn)行指示KP2壓力繼電器油壓檢測信號HL9機(jī)床手動調(diào)節(jié)運(yùn)行指示HL10啟動指示KM3液壓泵M3接觸器3.5 PLC選型由上述輸入輸出分析可知系統(tǒng)可采用自動工作方式，也可以采用手動工作方式.輸入有16點(diǎn)，輸出有18點(diǎn)，并考慮余量要求，因此系統(tǒng)采用14輸入，10輸出的PLC.所以系統(tǒng)屬于小型控制系統(tǒng)，其中PLC的選型范圍較寬，現(xiàn)選用西門子公司的S7-200，CPU224型PLC及擴(kuò)展模塊EM233。S7-200PLC的I/O擴(kuò)展模塊有：1.輸入擴(kuò)展模塊EM221: 共有3種產(chǎn)品，即8點(diǎn)和16點(diǎn)DC、8點(diǎn)AC。2.輸出擴(kuò)展模塊EM222：共有5種產(chǎn)品，即8點(diǎn)DC和4點(diǎn)DC、8點(diǎn)AC、8點(diǎn)繼電器和4點(diǎn)繼電器。3.輸入/輸出混合模塊EM223：共有6種產(chǎn)品。其中DC輸入/DC輸出的有3種，DC輸入/繼電器輸出的有三種，它們對應(yīng)的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)分別為4點(diǎn)、8點(diǎn)和16點(diǎn)。4.模擬量輸入擴(kuò)展模塊EM231。5.模擬量輸出擴(kuò)展模塊EM232。6. 模擬量輸入/輸出擴(kuò)展模塊EM235。3.6 I/O外部接線圖千斤頂液壓缸加工機(jī)床電氣控制系統(tǒng)PLC輸入地址分配表如下:表3 輸入地址分配表文字符號說明輸入地址SA1-1機(jī)床自動運(yùn)行控制轉(zhuǎn)換開關(guān)I0.0SA1-2機(jī)床手動調(diào)節(jié)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)I0.1SB1啟動控制按鈕I0.2SB2手動定位控制按鈕I0.3SB3手動夾緊控制按鈕I0.4SB4手動入位控制按鈕I0.5SB5手動工進(jìn)控制按鈕I0.6SB6手動退位控制按鈕I0.7SB7手動復(fù)位控制按鈕I1.0SB8手動放松控制按鈕I1.1SQ1左動力頭啟動控制信號I1.2SQ2右動力頭啟動控制信號I1.3SQ3左動力頭到達(dá)原位控制信號I1.4SQ4右動力頭到達(dá)原位控制信號I1.5KP1壓力繼電器油壓檢測信號I1.6KP2壓力繼電器油壓檢測信號I1.7 千斤頂液壓缸加工機(jī)床電氣控制系統(tǒng)PLC輸出地址分配表如下:表4 輸出地址分配表文字符號說 明輸出地址KM1左動力頭電動機(jī)M1接觸器Q0.0KM2右動力頭電動機(jī)M2接觸器Q0.1YV11#電磁閥Q0.2YV22#電磁閥Q0.3YV33#電磁閥Q0.4YV44#電磁閥Q0.5YV55#電磁閥Q0.6HL1定位指示Q0.7HL2夾緊指示Q1.0HL3入位指示Q1.1HL4退位指示Q1.2HL5復(fù)位指示Q1.3HL6放松指示Q1.4HL7工進(jìn)指示 Q0.6 圖3 TC/VC 其中TC為變壓器，其作用是使380V電壓降為220V，其中VC為整流器，其作用是將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?圖4 自動/手動調(diào)節(jié)其中SA為選擇開關(guān)，當(dāng)a接通時HL9亮，表明操作者選擇了把選擇開關(guān)撥到了自動循環(huán)的位置，當(dāng)b接通時HL10亮，表明操作者選擇了把選擇開關(guān)撥到了手動調(diào)節(jié)的位置。 圖5 液壓泵顯示信號當(dāng)KP2為液壓繼電器的檢測信號輸入時會使KM3得電，KM3為油泵M3的接觸器。 圖6 圖I/O外部接線圖3.7 電器元件選擇3.7.1電源開關(guān)QS的選擇QK主要用于電源與電氣元件的連接，因此QS的選擇主要考慮電動機(jī)M1M3的額定電流和啟動電流。由3.1知額定電流數(shù)值，計(jì)算得額定電流之和為32.4A，所以QS選擇HK10-60/3型刀開關(guān)，額定電流60A。3.7.2熔斷器的選擇熔體電流計(jì)算公式為INF=(1.52.5)IMN 式中：INF是熔體額定電流IMN是電動機(jī)的額定電流,取系數(shù)為2.0計(jì)算INF1=47.8A ；INF2=INF3=30.8A ；INF4=3.2AFU1FU3起控制回路的短路保護(hù)作用，熔體額定電壓、額定電流只要大于等于控制回路的實(shí)際負(fù)載電壓電流即可,所以FU選擇RC1A-60型熔斷器，熔體電流為50A。3.7.3熱繼電器的選擇熱繼電器的作用是電動機(jī)的過載保護(hù)的自動電器，熱繼電器主要根據(jù)電動機(jī)的額定電流來確定其型號、熱元件的電流等級和整定電流。其計(jì)算公式如下： IJN=(0.951.05)IN所以FR1的型號為JR10-10/3。3.7.4接觸器的選擇根據(jù)負(fù)載回路的電壓電流，接觸器所控制回路的電壓及所需觸點(diǎn)的數(shù)值來進(jìn)行接觸器的選擇。接觸器線圈額定電壓為127V，接觸器主要用于接通和分?jǐn)嚯娐?，所以它的?shí)際電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所控制支路的電流，通常取額定電流的6倍左右。 所以KM1、KM2選CJ20-160 （主觸頭額定電流為100A） KM3選CJ20-40 (主觸頭額定電流為25A)3.7.5時間繼電器的選擇選用JS23-1型通用延時繼電器，這種繼電器是在線圈得電后延遲一定時間（0.230S），觸頭才動作。3.7.6行程開關(guān)的選擇本設(shè)計(jì)中選用雙輪自動復(fù)位式行程開關(guān)，查相關(guān)手冊可選用JLXK1-222。3.7.7壓力繼電器的選擇查電氣手冊可選壓力繼電器為YJ-1。3.7.8按鈕的選擇本設(shè)計(jì)共用了8個按鈕，大部分按鈕額定電流為5A能滿足控制回路的電流要求。根據(jù)控制回路電壓為交流127V，選定各按鈕型號為LA18（即一常開一常閉觸點(diǎn)）額定電壓為交流127V。SB1為啟動按鈕，顏色為黃色。SB2SB8為調(diào)節(jié)按鈕為綠色。3.7.9變壓器的選擇根據(jù)控制要求，需AC127V、AC36V電源，查手冊選用BK-100型變壓器。3.7.10導(dǎo)線的選擇1）主電路中電動機(jī)M1、M2、M3電流為15.4A，所以導(dǎo)線選L121型4芯銅線(4mm2)；電動機(jī)M3電流為1.6A，導(dǎo)線選BVR型4芯銅線（1mm2）。2)控制電路導(dǎo)線選擇BVR型4芯銅線（1mm2）表5 元件參數(shù)表序號代號名稱數(shù)量規(guī)格型號備注1QF斷路器1DIOY100、330022KM1KM2接觸器2CJ20-160線圈電壓220VAC3KM3接觸器1CJ20-40線圈電壓220VAC4FR熱繼電器3JR10-10/36FU熔斷器1RC1A-60熔型2A7SB1啟動、停止按鈕1LA1911綠色8SB2SB8按鈕7NP2-ED53總電源短路9SA三位自得位旋鈕開關(guān)1NP2-BA21M1短路保護(hù)10HL1HL7指示燈7XVBC5B4220AC，綠色11HL8HL10指示燈3XB2BVM3C12XT1端子排1JH92.513SQ1SQ7限位開關(guān)7JLXK1-411220V/3.6V6.3V14VC整流器1QL5A,100015TC變壓器1BK-10016YV1YV5電磁閥5220VAC-2W3.8控制柜布置圖設(shè)計(jì)電氣元件布置圖是某些電器元件按一定原則的組合，電器元件布置圖的設(shè)計(jì)依據(jù)是部件原理圖、組件的劃分情況等。計(jì)時應(yīng)遵循以下原則：(1)同一組件中電器元件的布置應(yīng)注意將體積大和較重的電器元件安裝在電器板的下面，而發(fā)熱元件應(yīng)安裝在電氣控制柜的上部或后部，但熱繼電器宜放在其下部，因?yàn)闊崂^電器的出線端直接與電動機(jī)相連便于出線，而其進(jìn)線端與接觸器直接相連接，便于接線并使走線最短，且宜于散熱；(2)強(qiáng)電弱電分開并注意屏蔽，防止外界干擾；(3)需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過高或過低，人力操作開關(guān)及需經(jīng)常監(jiān)視的儀表的安裝位置應(yīng)符合人體工程學(xué)原理；(4)電器元件的布置應(yīng)考慮安全間隙，并做到整齊、美觀、對稱，外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似的電器可安放在一起，以利加工、安裝和配線。若采用行線槽配線方式，應(yīng)適當(dāng)加大各排電器間距，以利布線和維護(hù)；(5)各電器元件的位置確定以后，便可繪制電器布置圖。電氣布置圖是根據(jù)電器元件的外形輪廓繪制的，即以其軸線為準(zhǔn)，標(biāo)出各元件的間距尺寸。每個電器元件的安裝尺寸及其公差范圍，應(yīng)按產(chǎn)品說明書的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注，以保證安裝板的加工質(zhì)量和各電器的順利安裝。大型電氣柜中的電器元件，宜安裝在兩個安裝橫梁之間，這樣，可減輕柜體重量，節(jié)約材料，另外便于安裝，所以設(shè)計(jì)時應(yīng)計(jì)算縱向安裝尺寸；(6)在電器布置圖設(shè)計(jì)中，還要根據(jù)本部件進(jìn)出線的數(shù)量、采用導(dǎo)線規(guī)格及出線位置等，選擇進(jìn)出線方式及接線端子排、 連接器或接插件，并按一定順序標(biāo)上進(jìn)出線的接線號。 圖7 控制柜布置圖 4 PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1主程序梯形圖及指令當(dāng)I0.0為1時表示選擇自動循環(huán)，當(dāng)I0.1為1時表示選擇手動調(diào)節(jié),I0.2為啟動按鈕的輸入地址，當(dāng)I0.1為1且壓力繼電器KP1(1.6)為1時，可以運(yùn)行自動或手動調(diào)節(jié)。圖8 主程序梯形圖將零件裝入夾具中，將選擇開關(guān)撥到自動控制位置后（HL8指示燈亮）再按下啟動按鈕（HL10指示燈亮）會使專用機(jī)床自動循環(huán)。將零件裝入夾具中，將選擇開關(guān)撥到手動調(diào)節(jié)控制位置后（HL9指示燈亮）再按下啟動按鈕（HL10指示燈亮）就可手動調(diào)節(jié)了。TITLE=程序注釋Network 1 / 程序段注釋LD I0.2 = M0.0= Q2.3Network 2 LD M0.0= Q0.0= Q0.1Network 3 LD M0.0A I0.0CALL SBR0Network 4 LD M0.0A I0.1CALL SBR1Network 5 LD M1.1O M1.2O M0.3O M0.4= Q0.2Network 6 LD M1.2O M1.3O M1.4O M1.5O M1.6O M0.4O M0.5O M0.6O M0.7O M1.0= Q0.3Network 7 LD M1.3O M1.4O M0.5O M0.6= Q0.4Network 8 LD M1.4O M1.5O M0.6O M0.7= Q0.5Network 9 LD M0.6O M1.4= Q0.64.2自動循環(huán)順序功能圖、梯形圖及子程序指令圖9 自動循環(huán)順序功能圖 圖10 自動循環(huán)梯形圖當(dāng)壓力達(dá)到一定值之后，KP1(I1.6)閉合，液壓泵M3導(dǎo)通，從而使電磁閥YV1(Q0.2)得電閉合，工件開始定位。零件定位之后，開始延時，延時15S之后電磁閥YV2(Q0.3)開始得電，加緊液壓缸動作使零件固定在夾具里，同時定位液壓缸退出以保證滑臺入位.延時15S后，電磁閥YV3(Q0.4)得電及YV1(Q0.2)復(fù)位，滑臺帶動動力頭一起快速進(jìn)入加工位置。入位之后，當(dāng)I1.2與I1.2輸入信號時，接觸器KM1與KM2得電，電磁閥YV3(Q0.4)、YV4(Q0.5)、YV5(Q0.6)置位，左右動力頭開始進(jìn)行兩端面切削加工.當(dāng)動力頭到達(dá)加工終點(diǎn)位置即停止工進(jìn)。延時30S后復(fù)位KM1與KM2斷.退位電磁閥YV3(Q0.4)與YV4（Q0.5）復(fù)位，動力頭開始退回原位。左右動力頭退回原位后，滑臺復(fù)位，電磁閥YV4（Q0.5）復(fù)位，壓力繼電器I1.7信號輸入后，復(fù)位接觸器YV2（Q0.3），復(fù)使夾具松開，取出零件。TITLE=子例程注釋Network 1 / 程序段注釋LD M1.0A I2.0O SM0.1O M0.2AN M0.3= M0.2Network 2 LD M0.2A I2.1A I0.0A I0.2O M0.3AN M0.4= M0.3TON T40, 150Network 3 LD M0.3A T40O M0.4AN M0.5= M0.4Network 4 LD M0.4A I2.0O M0.5AN M0.6= M0.5Network 5 LD M0.5A I1.2A I1.4O M0.6AN M0.7= M0.6TON T41, 300Network 6 LD M0.6A T41O M0.7AN M1.0= M0.7Network 7 LD M0.7A I1.3A I1.5O M1.0AN M0.2= M1.04.3手動調(diào)節(jié)的子程序梯形圖及指令 圖11 手動調(diào)節(jié)梯形圖按下手動定位控制按鈕，YV1(Q0.2)得電閉合，定位指示燈HL2(Q0.7)亮，工件開始定位。按下手動夾緊控制按鈕，電磁閥YV2(Q0.3)開始得電，加緊液壓缸動作使零件固定在夾具里，夾緊指示燈HL3（Q1.0）亮，同時定位液壓缸退出以保證滑臺入位.按下手動入位控制按鈕，電磁閥YV3(Q0.4)得電及YV1(Q0.2)復(fù)位，滑臺帶動動力頭一起快速進(jìn)入加工位置,入位指示燈HL4(Q1.1)亮.按下手動工進(jìn)控制按鈕，電磁閥YV3(Q0.4)、YV4(Q0.5)、YV5(Q0.6)置位，同時工進(jìn)指示燈HL1(Q0.6)亮，左右動力頭開始進(jìn)行兩端面切削加工.當(dāng)動力頭到達(dá)加工終點(diǎn)位置即停止工進(jìn)。按下手動退位控制按鈕，退位電磁閥YV3(Q0.4)與YV4（Q0.5）復(fù)位，同時退位指示燈HL5（Q1.2）亮，動力頭開始退回原位。按下手動復(fù)位控制按鈕，電磁閥YV4（Q0.5）復(fù)位，復(fù)位指示燈HL6（Q1.3）亮。按下手動放松控制按鈕，復(fù)位接觸器YV2（Q0.3），復(fù)位指示燈HL7(Q1.4)亮，使夾具松開，取出零件。TITLE=子例程注釋Network 1 / 程序段注釋L