X62W萬能銑床電氣及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、攀枝花學(xué)院本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目X62W萬能銑床電氣及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、課程設(shè)計(jì)的目的專業(yè)課程綜合訓(xùn)練目的是使學(xué)生通過對所學(xué)主要專業(yè)課的綜合應(yīng)用，基本掌握一般機(jī)床電氣控制及PLC的設(shè)計(jì)的能力。綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識和技能，進(jìn)一步提高學(xué)生的分析及解決問題能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，提高機(jī)床控制分析設(shè)計(jì)的總體意識和工程實(shí)踐能力。2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）設(shè)計(jì)內(nèi)容要求：（1）輸入回路的設(shè)計(jì)；（2）(a8b$G 7p.l*l(T87能源環(huán)保論壇輸出回路的設(shè)計(jì)；（3）擴(kuò)展模塊的選用；（4）PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；（5）軟件編制。設(shè)計(jì)結(jié)束后提交4000字左右的課

2、程設(shè)計(jì)論文;包含上述全部內(nèi)容。3、主要參考文獻(xiàn)1高學(xué)民.機(jī)床電氣控制.山東：山東科學(xué)技術(shù)出版社2魯遠(yuǎn)棟，冼進(jìn).PLC機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù).電子工業(yè)出版社3齊占慶.機(jī)床電氣控制技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社4張萬忠.可編程控制器入門與應(yīng)用實(shí)例 （西門子S7-200系列）.中國電力出版社4、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃 內(nèi)容學(xué)時(shí)總體方案分析8輸入回路的設(shè)計(jì)8輸出回路的設(shè)計(jì)30擴(kuò)展模塊的選用30PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)8軟件編制20合計(jì)3周指導(dǎo)教師（簽字）日期 年 月 日教研室意見：年 月 日學(xué)生（簽字）： 接受任務(wù)時(shí)間： 年 月 日注：任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫。課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績評定表題目名稱X62W萬能銑床電氣

3、及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)評分項(xiàng)目分值得分評價(jià)內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學(xué)習(xí)態(tài)度6遵守各項(xiàng)紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。02科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研7通過實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實(shí)踐等渠道獲取與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平35%04綜合運(yùn)用知識的能力10能運(yùn)用所學(xué)知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題，能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識的能力。06設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力，方案的設(shè)計(jì)能力5能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)

4、行裝置安裝、調(diào)試、操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清晰、完整。07計(jì)算及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力5具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力；能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。08對計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的分析能力（綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）10具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量45%09插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅、設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范化程度5符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本文件第五條要求。10設(shè)計(jì)說明書（論文）質(zhì)量30綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。11創(chuàng)新10對前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。成績指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師簽

5、名： 年月日目 錄1 緒論12 機(jī)床分析22.1 機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動形式23 機(jī)床電力拖動特點(diǎn)及控制要求33.1 電力拖動特點(diǎn)33.2 控制要求34 X62W萬能銑床電氣控制原理圖分析44.1 主電路分析44.2 控制電路分析4控制電路電源4主軸電動機(jī)M1的控制4主軸換銑刀控制5主軸變速沖動控制5進(jìn)給電動機(jī)M2的控制5聯(lián)鎖控制6進(jìn)給變速沖動7工作臺的快速移動7圓形工作臺的控制74.3 冷卻和照明控制75 PLC控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)95.1 PLC設(shè)計(jì)分析95.2 PLC硬件設(shè)計(jì)95.3 X62W PLC電氣控制I/O接線圖105.4 程序設(shè)計(jì)11結(jié) 論13參考文獻(xiàn)14致 謝151 緒論銑床可

6、用來加工平面、斜面、溝槽，裝上分度頭可以銑切直齒輪和螺旋，面，裝上圓工作臺還可以銑切凸輪和弧形槽，受壓銑床在機(jī)械行業(yè)的機(jī)床設(shè)備中占有相當(dāng)大的比重。銑床的種類很多，按照結(jié)構(gòu)形式和加工性能的不同可分為臥式銑床、龍門銑床、立式銑床、仿形銑床和專用銑床等。萬能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以用圓柱銑刀、角度銑刀、斷面銑刀等各種刀具對零件進(jìn)行平面、斜面及成型表面等的加工，還可以加裝圓工作臺、萬能銑頭等附件來擴(kuò)大加工范圍。常用的萬能銑床有兩種：一種是X52K型立式萬能銑床，銑銑頭垂直方向放置；另一種是X62W型臥式萬能銑床，銑頭水平方向放置。這兩種銑床在結(jié)構(gòu)上大體相似，差別在于銑頭的放置方向不同，而工作

7、臺的進(jìn)給方式、主軸變速的工作原理等都一樣，電氣控制線路經(jīng)過系列化以后也基本一樣。此課程設(shè)計(jì)通過對X62W型臥式萬能銑床的電氣原理圖進(jìn)行分析，進(jìn)而設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)。該銑床型號的含義：X 6 2 W2號工作臺萬能臥式銑床2 機(jī)床分析2.1 機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動形式X62W萬能銑床由床身、主軸、刀桿、橫梁、工作臺、回轉(zhuǎn)盤、橫溜板和升降臺等幾部分組成，如圖2.1所示。床身固定在底座上，在床身的頂部有水平導(dǎo)軌，上面的懸梁裝有一個(gè)或兩個(gè)刀桿支架。刀桿支架用來支撐銑刀心軸的一端，另一端則固定在主軸上，由主軸帶動銑刀銑削。刀桿支架在懸梁上以及懸梁在床身頂部的水平導(dǎo)軌上都可以做水平移動，以便安裝不同的心軸。在

8、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，裝有可前后移動的溜板。溜板上有可轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)盤，工作臺就在回轉(zhuǎn)盤的導(dǎo)軌上作左右移動。工作臺用T形槽來固定工件。這樣，安裝在工作臺上的工件就可以在三個(gè)坐標(biāo)上的六個(gè)方向調(diào)整位置和進(jìn)給。此外，由于回轉(zhuǎn)盤相對于溜板可繞中心軸線左右轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，因此，工作臺還可以在傾斜方向進(jìn)給，加工螺旋槽，故稱萬能銑床。銑削是一種高效率的加工方式。主軸帶動銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是主運(yùn)動；工作臺的前后、左右、上下六個(gè)方向的運(yùn)動是進(jìn)給運(yùn)動；工作臺的旋轉(zhuǎn)等其他運(yùn)動則屬于輔助運(yùn)動。圖2.1 X62W萬能銑床外形圖3 機(jī)床電力拖動特點(diǎn)及控制要求 3.1 電力拖動特點(diǎn)（

9、1）由于主軸電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)并不頻繁，因此采用組合開關(guān)來改變電源相序?qū)崿F(xiàn)主軸電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)。由于主軸傳動系統(tǒng)中裝有避免振動的慣性輪，使主軸停車?yán)щy，故主軸電動機(jī)采用電磁離合器制動來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車。（2）由于工作臺要求有前后、左右、上下6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動和快速移動，所以也要求進(jìn)給電動機(jī)能正反轉(zhuǎn)，并通過操縱手柄和機(jī)械離合器配合實(shí)現(xiàn)。進(jìn)給的快速移動是通過電磁鐵和機(jī)械掛擋來實(shí)現(xiàn)的。為了擴(kuò)大其加工能力，在工作臺上課加裝圓形工作臺，圓形工作臺的回轉(zhuǎn)運(yùn)動是由進(jìn)給電動機(jī)經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動的。（3）主軸和進(jìn)給運(yùn)動均采用變速盤來進(jìn)行速度的選擇，為了保證齒輪的良好嚙合，兩種運(yùn)動均要求變速后作瞬間點(diǎn)動。3.2 控制要求（1）

10、當(dāng)主軸電動機(jī)和冷卻泵電動機(jī)過載時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動必須立即停止，以避免損壞刀具和銑床。（2）根據(jù)加工工藝的要求，該銑床應(yīng)具有以下電氣聯(lián)鎖措施： a) 由于6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動同時(shí)只能有一種運(yùn)動產(chǎn)生，因此采用了機(jī)械手柄和位置開關(guān)相配合的方式來實(shí)現(xiàn)6個(gè)方向的聯(lián)鎖。b) 為了防止刀具和銑床的損壞，要求只有主軸旋轉(zhuǎn)后才允許有進(jìn)給運(yùn)動。c) 為了提高勞動生產(chǎn)率，在不進(jìn)行銑削加工時(shí)，可使工作臺快速移動。d) 為了減少加工工件的表面粗糙度，要求只有進(jìn)給停止后主軸才能停止或同時(shí)停止。（3）要求有冷卻系統(tǒng)、照明設(shè)備及各種保護(hù)措施。4 X62W萬能銑床電氣控制原理圖分析4.1 主電路分析X62W萬能銑床的電氣原理圖見附件一

11、。由X62W萬能銑床的電氣原理圖可知，主電路中共有三臺電動機(jī)，其中M1是主軸電動機(jī)，拖動主軸帶動銑刀進(jìn)行銑削加工，SA3是M1的轉(zhuǎn)換開關(guān)； M2是工作臺進(jìn)給電動機(jī)，拖動工作臺進(jìn)行前后、左右、上下6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動和快速移動，其正反轉(zhuǎn)由接觸器KM3、KM4實(shí)現(xiàn)；M3為冷卻泵電動機(jī)，供應(yīng)冷卻液，與主軸電動機(jī)M1直接實(shí)現(xiàn)順序控制，即M1起動后，M3才能起動。熔斷器FU1作為3臺電動機(jī)的短路保護(hù)，3臺電動機(jī)的過載保護(hù)由熱繼電器FR1、FR2、FR3實(shí)現(xiàn)。4.2 控制電路分析控制電路電源控制電路電壓為110V，由控制變壓器TC供給。4.2.2主軸電動機(jī)M1的控制為了方便操作，主軸電動機(jī)M1采用兩地控制方

12、式，起動按鈕SB1、SB2，停止按鈕SB5、SB6分別裝在床身和工作臺上。YC1是主軸制動用的電磁離合器，KM1是主軸電動機(jī)M1的起動接觸器，ST1是主軸變速沖動行程開關(guān)。.1主軸電動機(jī)M1的起動控制過程為：選好主軸轉(zhuǎn)速合上電源開關(guān)QS1SA3扳到所需轉(zhuǎn)向按下SB1或SB2KM1線圈得電并自鎖M1啟動。表4.1 主軸電動機(jī)換向轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3的位置及動作說明位置正轉(zhuǎn)停止反轉(zhuǎn)SA3-1-+SA3-2+-SA3-3+-SA3-4-+.2主軸電動機(jī)M1的制動控制過程為：按下SB5（或SB6）SB5-1（或SB6-1）斷開KM1線圈失電M1慣性轉(zhuǎn)動 SB5-2（或SB6-2）閉合YC1線圈得電主軸M1停

13、轉(zhuǎn)主軸換銑刀控制主軸在更換銑刀時(shí)，為避免其轉(zhuǎn)動，造成更換困難，應(yīng)將主軸制動。方法是SA1扳到換刀位置常開觸頭SA1-1閉合YC1線圈得電。此時(shí)主軸處于制動狀態(tài)，以便換刀。同時(shí)常閉觸頭SA1-2斷開，切斷了整個(gè)控制線路，保證了人身安全。主軸變速沖動控制主軸變速是由一個(gè)變速手柄和一個(gè)變速盤來實(shí)現(xiàn)的。主軸變速沖動控制是利用變速手柄與沖動行程開關(guān)ST1通過機(jī)械上的聯(lián)動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，而且變速前應(yīng)先停車。變速時(shí)，先將變速手柄3壓下，使手柄的榫塊從定位槽中脫出，然后向外拉動手柄使榫塊落入第二道槽內(nèi)，使齒輪組脫離嚙合。轉(zhuǎn)動變速盤4選定所需的轉(zhuǎn)速，然后將變速手柄3推回原位，使榫塊重新落進(jìn)槽內(nèi)，齒輪組重新嚙合。由于

14、齒之間不能剛好對上，若沖動一下，則嚙合十分方便?？刂七^程為：手柄推進(jìn)時(shí)，凸輪1將彈簧桿2推動一下又返回彈簧桿2推動一下位置開關(guān)ST1常閉觸頭ST1-2先分?jǐn)?，常開觸頭ST1-1閉合接觸器KM1線圈瞬時(shí)得電主軸電動機(jī)M1也瞬時(shí)起動；但緊接著凸輪1放開彈簧桿2位置開關(guān)ST1復(fù)位常閉觸頭ST1-2復(fù)位，常開觸頭ST1-1復(fù)位KM1線圈失電電動機(jī)M1斷電。由于未采取制動而使電動機(jī)M1慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，故電動機(jī)M1產(chǎn)生一個(gè)沖動力，是齒輪系統(tǒng)抖動，保證了齒輪的順利嚙合。4.2.5進(jìn)給電動機(jī)M2的控制工作臺的進(jìn)給是通過兩個(gè)操作手柄和機(jī)械聯(lián)動機(jī)構(gòu)開展對應(yīng)的位置開關(guān)使進(jìn)給電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，并且前后、左右、上

15、下6個(gè)方向的運(yùn)動之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，不能同時(shí)接通。.1工作臺的左右進(jìn)給運(yùn)動工作臺的左右進(jìn)給運(yùn)動是由工作臺左右進(jìn)給操作手柄與位置開關(guān)ST5和ST6聯(lián)動來實(shí)現(xiàn)的，其控制關(guān)系見表4.2，共有左、中、右3個(gè)位置。工作臺左移控制過程為：當(dāng)手柄扳向左壓下行程開關(guān)ST5(常閉觸頭ST5-2斷開，常開觸頭ST5-1閉合) 接觸器KM3線圈得電電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)工作臺左移達(dá)到左極限位置ST5復(fù)位電動機(jī)M2停轉(zhuǎn)，工作臺停止運(yùn)動。工作臺右移控制過程為：當(dāng)手柄扳向右壓下行程開關(guān)ST6(常閉觸頭ST6-2斷開，常開觸頭ST6-1閉合) 接觸器KM4線圈得電電動機(jī)M2反轉(zhuǎn)工作臺右移達(dá)到右極限位置ST6復(fù)位電動機(jī)M2停轉(zhuǎn)，工作臺停止

16、運(yùn)動。當(dāng)手柄扳向中間位置時(shí)，位置開關(guān)ST5和ST6均未被壓合，進(jìn)給控制電路處于斷開狀態(tài)。表4.2 工作臺左右進(jìn)給手柄功能手柄位置位置開關(guān)動作接觸器動作電動機(jī)M2的轉(zhuǎn)向工作臺運(yùn)動方向左ST5KM3正轉(zhuǎn)向左右ST6KM4反轉(zhuǎn)向右中-停止停止.2工作臺的上下和前后進(jìn)給運(yùn)動工作臺的上下和前后進(jìn)給是由同一手柄控制的。該手柄與位置開關(guān)ST3和ST4聯(lián)動，有上、下、前、后、中五個(gè)位置，其控制關(guān)系如表4.3所示。工作臺上移控制過程為：手柄扳到向上壓下行程開關(guān)ST4（ST4-2斷開，ST4-1閉合）KM4線圈得電M2正轉(zhuǎn)工作臺向上運(yùn)動。工作臺下移控制過程為：手柄扳到向下壓下行程開關(guān)ST3（ST3-2斷開，ST3

17、-1閉合）KM3線圈得電M2正轉(zhuǎn)工作臺向上運(yùn)動。工作臺前移控制過程為：手柄扳到向前壓下行程開關(guān)ST3（ST3-2斷開，ST3-1閉合）KM3線圈得電M2正轉(zhuǎn)工作臺向前運(yùn)動。工作臺后移控制過程為：手柄扳到向前壓下行程開關(guān)ST4（ST4-2斷開，ST4-1閉合）KM4線圈得電M2正轉(zhuǎn)工作臺向前運(yùn)動。和左右進(jìn)給一樣，工作臺的上、下、前、后4個(gè)方向也均有極限保護(hù)，使手柄自動復(fù)位到中間位置，使電動機(jī)和工作臺停止運(yùn)動。表4.3 工作臺上、下、前、后、中進(jìn)給手柄功能手柄位置位置開關(guān)動作接觸器動作電動機(jī)M2的轉(zhuǎn)向工作臺運(yùn)動方向上ST4KM4反轉(zhuǎn)向上下ST3KM3正轉(zhuǎn)向下前ST3KM3正轉(zhuǎn)向前后ST4KM4反轉(zhuǎn)

18、向后中-停止停止聯(lián)鎖控制單獨(dú)對上、下、前、后、左、右6個(gè)方向的進(jìn)給只能選擇其一，絕不可能出現(xiàn)兩個(gè)方向的可能性。在兩個(gè)手柄中，當(dāng)一個(gè)手柄被置于某一進(jìn)給方向時(shí)，另一個(gè)操作手柄必須置于中間位置，否則將無法實(shí)現(xiàn)任何進(jìn)給運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)鎖保護(hù)。若將左右進(jìn)給手柄扳向右時(shí)，而又將另一進(jìn)給手柄扳到上時(shí)，則位置開關(guān)ST6和ST4均被壓合，使ST6-2和ST4-2均分?jǐn)?，接觸器KM3和KM4的通路均斷開，電動機(jī)M2只能停轉(zhuǎn)，保證了操作安全。進(jìn)給變速沖動與主軸變速時(shí)一樣，為使齒輪進(jìn)入良好的嚙合狀態(tài)，也要進(jìn)行變速后的瞬時(shí)點(diǎn)動。進(jìn)給變速操作過程為：把進(jìn)給操作手柄放在中間位置將進(jìn)給變速盤拉出進(jìn)給齒輪松開，選好進(jìn)給速度將變速

19、盤推回原位。在推進(jìn)過程中，擋塊壓下位置開關(guān)ST2（觸頭ST2-2分?jǐn)?，ST2-1閉合）接觸器KM3線圈得電電動機(jī)M2起動；但隨著變速盤的復(fù)位位置開關(guān)ST2復(fù)位KM3斷電釋放電動機(jī)M2失電停轉(zhuǎn)。由于使電動機(jī)M2瞬時(shí)點(diǎn)動一下，齒輪系統(tǒng)產(chǎn)生一次抖動，使齒輪順利嚙合。工作臺的快速移動在加工過程中，在不進(jìn)行銑削加工時(shí)，為了減少生產(chǎn)輔助時(shí)間，可使工作臺快速移動，當(dāng)進(jìn)入銑削加工時(shí)，則要求工作臺以原進(jìn)給速度移動。6個(gè)進(jìn)給方向的快速移動是通過兩個(gè)進(jìn)給操作手柄和快速移動按鈕配合實(shí)現(xiàn)的。快速移動控制過程為：工件安裝好后，扳動進(jìn)給操作手柄選定進(jìn)給方向按下快速移動按鈕SB3或SB4接觸器KM2得電KM2的一個(gè)常開觸頭接

20、通進(jìn)給控制線路，為工作臺6個(gè)方向的快速移動做好準(zhǔn)備；另一個(gè)常開觸頭接通電磁離合器YC3，使電動機(jī)M2與進(jìn)給絲杠直接搭合，實(shí)現(xiàn)工作臺的快速進(jìn)給；KM2的常閉觸頭分?jǐn)?，電磁離合器YC2失電，使齒輪傳動鏈與進(jìn)給絲杠分離快速移動到預(yù)定位置時(shí)，松開快速移動按鈕SB3或SB4接觸器KM2斷電釋放電磁離合器YC3斷開，YC2吸合，快速移動停止。圓形工作臺的控制為了提高銑床的加工能力，可在工作臺上安裝附件圓形工作臺，進(jìn)行對圓弧或凸輪的銑削加工。圓形工作臺工作時(shí)，所有的進(jìn)給系統(tǒng)均停止工作，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖。 具體控制過程為：轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到接通位置觸頭SA2-1和SA2-3斷開，觸頭SA2-2閉合使接觸器KM3線圈得

21、電電動機(jī)M2起動通過一根專用軸帶動圓形工作臺作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。當(dāng)不需要圓形工作臺工作時(shí)，則將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到斷開位置，此時(shí)觸頭SA2-1和SA2-1閉合，觸頭SA2-2斷開，以保證工作臺在6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動，因?yàn)閳A形工作臺的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動也是聯(lián)鎖的。4.3 冷卻和照明控制冷卻泵電動機(jī)M3只有在主軸電動機(jī)M1起動后才能起到，因而采用的是順序控制。銑床照明由變壓器T1供給24V安全電壓，由開關(guān)SA4控制。照明電路的短路保護(hù)由熔斷器FU5實(shí)現(xiàn)。X62W型萬能銑床電器元件明細(xì)表見表4.4。表4.4 X62W型萬能銑床電器元件明細(xì)表代號名稱型號及規(guī)格數(shù)量用途QS1開關(guān)HZ10-60/3J 60

22、A、380V1電源總開關(guān)QS2開關(guān)HZ10-10/3J 10A、380V1冷卻泵開關(guān)SA1開關(guān)LS2-3A1換刀開關(guān)SA2開關(guān)HZ10-10/3J 10A、380V1圓工作臺開關(guān)SA3開關(guān)HZ3-133 10A、500V1M1換向開關(guān)M1主軸電動機(jī)Y132M-4-B3 7.5KW、380V、1450r/min1驅(qū)動主軸M2進(jìn)給電動機(jī)Y90L-4 1.5KW、380V、1400r/min1驅(qū)動進(jìn)給M3冷卻泵電機(jī)JCB-22 125W、380V、2790r/min1驅(qū)動冷卻泵FU1熔斷器RL1-60 60A、熔體50A3電源短路保護(hù)FU2熔斷器RL1-15 15A、熔體10A3進(jìn)給短路保護(hù)FU3、

23、FU6熔斷器RL1-15 15A、熔體4A2整流、控制電路短路保護(hù)FU4、FU5熔斷器RL1-15 15A、熔體2A2直流、照明電路短路保護(hù)FR1熱繼電器JR0-40 整定電流16A1M1過載保護(hù)FR2熱繼電器JR0-10 整定電流0.43A1M2過載保護(hù)FR3熱繼電器JR0-10 整定電流3A1M3過載保護(hù)T2變壓器BK-100 380/36V1整流電源TC變壓器BK-150 380/110V1控制電路電源T1照明變壓器BK-50 50VA、380/24V1照明電源VC整流器2CZ×4 5A、50V1整流用KM1接觸器CJ0-20 20A、線圈電壓110V1主軸起動KM2接觸器CJ

24、0-10 10A、線圈電壓110V1快速進(jìn)給KM3接觸器CJ0-10 10A、線圈電壓110V1M2正轉(zhuǎn)KM4接觸器CJ0-10 10A、線圈電壓110V1M2反轉(zhuǎn)SB1、SB2按鈕LA2 綠色1起動電動機(jī)M1SB3、SB4按鈕LA2 黑色1快速進(jìn)給點(diǎn)動SB5、SB6按鈕LA2 紅色1停止、制動YC1電磁離合器B1DL-1主軸制動YC2電磁離合器B1DL-1正常進(jìn)給YC3電磁離合器B1DL-1快速進(jìn)給ST1位置開關(guān)LX3-11K 開啟式1主軸沖動開關(guān)ST2位置開關(guān)LX3-11K 開啟式1進(jìn)給沖動開關(guān)ST3位置開關(guān)LX3-131 單輪自動復(fù)位1M2正反轉(zhuǎn)及聯(lián)鎖ST4位置開關(guān)LX3-131 單輪自

25、動復(fù)位1ST5位置開關(guān)LX3-11K 開啟式1ST6位置開關(guān)LX3-11K 開啟式15 PLC控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)5.1 PLC設(shè)計(jì)分析X62W萬能銑床電氣控制線路中的電源電路、主電路及照明電路保持不變，在控制電路中，變壓器TC的輸出及整流器VC的輸出部分去掉，用可編程控制器實(shí)現(xiàn)，為了保證各種聯(lián)鎖功能，將ST1ST6,SB1SB6分別接入PLC的輸入端，換刀開關(guān)SA1和圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2分別用其一對常開和常閉觸頭接入PLC的輸入端子。輸出器件分三個(gè)電壓等級，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交流電壓，這樣也將PLC的輸出口

26、分為三組連接點(diǎn)。5.2 PLC硬件設(shè)計(jì)萬能銑床各個(gè)輸入/輸出點(diǎn)的PLC I/O地址分配入下表5.1所示：表5.1 輸入輸出點(diǎn)數(shù)及地址輸入點(diǎn)（I）輸出點(diǎn)（O）主軸啟1SB1I0.0EL照明Q1.0主軸啟2SB2I0.1工作臺正常進(jìn)給YC2Q1.1主軸停1SB5I0.2主軸制動YC1Q1.2主軸停2SB6I0.3工作臺快速進(jìn)給YC3Q1.3工作臺快進(jìn)1SB3I.04工作臺反向進(jìn)給KM4Q1.4工作臺快進(jìn)2SB4I0.5工作臺正向進(jìn)給KM3Q1.5右進(jìn)給ST6I0.6主軸起動KM1Q1.6左進(jìn)給ST5I0.7進(jìn)給控制KM2Q1.7前、下進(jìn)給ST3I1.0后、上進(jìn)給ST4I1.1進(jìn)給變速沖動ST2I1

27、.2主軸變速沖動ST1I1.3換刀開關(guān)SA1I1.4圓工作臺開關(guān)SA2I1.5照明開關(guān)SA4I1.6主軸熱繼電器FR1I1.7進(jìn)給熱繼電器FR3I2.0冷卻泵熱繼電器FR2I2.15.3 X62W PLC電氣控制I/O接線圖按照給出的控制要求，PLC改造X62W電氣控制線路的I/0接線圖如圖5-1所示。圖5.1 PLC的I/O接線圖5.4 程序設(shè)計(jì)根據(jù)X62W萬能銑床的控制要求，設(shè)計(jì)該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖，如圖5.2所示。該程序共有10條支路，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。在第1支路中，按下啟動按鈕SB1（I0.0）或SB2（I0.1）時(shí)， Q1.6線圈得電并自鎖，Q1.6的輸

28、出信號使主軸電動機(jī)M1啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。第5支路中Q1.6常開觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M0.1線圈得電，其常開觸點(diǎn)閉合，為第6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。當(dāng)按停止按鈕SB5（I0.2）或SB6（I0.3）時(shí)，其常閉觸點(diǎn)斷開，Q1.6線圈失電，主軸慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)其常開觸點(diǎn)閉合，Q1.2線圈得電接通電磁離合器YC1，主軸制動停轉(zhuǎn)。 第2支路表達(dá)了KM2(Q1.7)及YC3(Q1.3)的工作邏輯，當(dāng)按下快速移動按鈕SB3(I0.4)或SB4(I0.5)時(shí)，其常開觸點(diǎn)閉合，則Q1.7及Q1.3線圈得電，Q1.7常閉觸頭斷開，電磁離合器YC2(Q1.1)失電，YC3(Q1.3)得電，工作臺沿選定方向快速移動；松開SB3(I0.4)或SB4(I0.5)時(shí)，則YC2(Q1.1)得電，YC3(Q1.3)失電，快速移動停止。第6、7、8、9支路表達(dá)了工作臺六個(gè)方向的進(jìn)給、進(jìn)給沖動及圓工作臺的工作邏輯關(guān)系。當(dāng)圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2(I1.5)動作，6、7支路中I1.5的常開觸點(diǎn)分?jǐn)?，?支路中I1.5常開觸頭復(fù)位，M0.4線圈得電，使KM3(Q1.5)得電，電動機(jī)M2啟動，圓形工作臺旋轉(zhuǎn)；當(dāng)SA2(I1.5)復(fù)位時(shí)，M0.4和Q1.4線圈失電，圓形工作