XW萬(wàn)能銑床電控系統(tǒng)的PLC改造[

1、X62W萬(wàn)能銑床電控系統(tǒng)地 PLC改造摘要本文闡述了 X62W 萬(wàn)能銃床電氣控制線路地工作原理，詳細(xì)說(shuō)明了用 PLC改造地具體方法，從而可以提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)地工作性能.關(guān)鍵詞X62W 萬(wàn)能銃床；電氣控制系統(tǒng)；PLC ;梯形圖X62W 萬(wàn)能銃床是一種通用地多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面地加工，是一種較為精密地加工設(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)，其顯著地特點(diǎn)之一就是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)將X62W 萬(wàn)能銃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)地工作性能，減少維護(hù)、維修地工作量.、X62W萬(wàn)能銃床地主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形

2、式X62W型萬(wàn)能銃床地外形結(jié)構(gòu)如圖1所示，它主要由床身、主軸、刀桿、懸梁、工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)盤、橫溜板、升降臺(tái)、底座等幾部分組成 在床身地前面有垂直導(dǎo)軌，升降臺(tái)可沿著它上下移動(dòng)在升降臺(tái)上面地水平導(dǎo)軌上，裝有可在平行主軸軸線方向移動(dòng)前后移動(dòng)）地溜板.溜板上部有可轉(zhuǎn)動(dòng)地回轉(zhuǎn)盤，工作臺(tái)就在溜板上部回轉(zhuǎn)盤上地導(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)上地工件就可以在三個(gè)坐標(biāo)上地六個(gè)方向調(diào)整位置或進(jìn)給銃床主軸帶動(dòng)銃刀地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)；銃床工作臺(tái)地前后 橫向）、左右 縱向）和上下 如SA2- Aidn-4nT CfJ17 町|仔h3uIM -40+ SA2-21

3、主電路分析主軸電動(dòng)機(jī) M1拖動(dòng)主軸帶動(dòng)銃刀進(jìn)行銃削加工，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)械離合器地配合拖動(dòng)工作臺(tái)前后、左右、上下6個(gè)方向地進(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)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地電源由控制變壓器TC輸出110V電壓供電主軸電動(dòng)機(jī)M1地控制主軸電動(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)

4、M1地啟動(dòng)接觸器，丫C1是主軸制動(dòng)用地電磁離合器 ，SQ1是主軸變速時(shí)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)地位置開(kāi)關(guān)1）主軸電動(dòng)機(jī) M1啟動(dòng)前，應(yīng)首先選擇好主軸地轉(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 到所需要地轉(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，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主軸換銃刀時(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,

5、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)，以便于齒輪順利嚙合，且變速前應(yīng)先停車進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2地控制工作臺(tái)地進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在主軸啟動(dòng)后方可進(jìn)行工作臺(tái)地進(jìn)給可在3個(gè)坐標(biāo)地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)地位置開(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)地，并且6個(gè)方向地運(yùn)動(dòng)是聯(lián)鎖地，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

6、流經(jīng)10 13 14 15 20 19 17 18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)方向地進(jìn)給運(yùn)動(dòng) ，因?yàn)閳A形工作臺(tái)地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和 6個(gè)方向地進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也是聯(lián)鎖地 .2 ）工作臺(tái)地左右進(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

7、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)因?yàn)樵赟Q5或SQ6被壓 合地同時(shí)，通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)已將電動(dòng)機(jī)M2地傳動(dòng)鏈與工作臺(tái)下面地左右進(jìn)給絲杠相搭合，所以電動(dòng)機(jī) M2地正轉(zhuǎn)SQ3 和 SQ4 聯(lián)動(dòng) ， 有上、下、或反轉(zhuǎn)就拖動(dòng)工作臺(tái)向左或向右運(yùn)動(dòng) .表1工作臺(tái)左右進(jìn)給手柄位置及其控制關(guān)系手柄位位置開(kāi)關(guān)動(dòng)接觸器動(dòng)作電動(dòng)機(jī)M2專向傳動(dòng)鏈搭合絲杠工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方置作向左SQ5KM3正轉(zhuǎn)左右進(jìn)給絲杠向左中停止停止右SQ6KM4反轉(zhuǎn)左右進(jìn)給絲杠向右工作臺(tái)地上下和前后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由一個(gè)手柄控制地. 該手柄與位置

8、開(kāi)關(guān)前、后、中5個(gè)位置，其控制關(guān)系見(jiàn)表2.當(dāng)手柄扳至中間位置時(shí)，位置開(kāi)關(guān)SQ3和SQ4均未被壓合，工作臺(tái)無(wú)任 何進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；當(dāng)手柄扳至下或前位置時(shí)，手柄壓下位置開(kāi)關(guān) SQ3使常閉觸頭SQ3-2分?jǐn)?，常開(kāi)觸頭SQ3-1閉合，接觸器KM3得電動(dòng)作，電動(dòng)機(jī) M2正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)著工作臺(tái)向下或向前運(yùn)動(dòng)；當(dāng)手柄扳向上或后時(shí)，手柄壓下位置開(kāi)關(guān)SQ4,使常閉觸頭SQ4-2分?jǐn)啵ｉ_(kāi)觸頭SQ4-1閉合，接觸器KM4得電動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)著工 作臺(tái)向上或向后運(yùn)動(dòng) .當(dāng)兩個(gè)操作手柄被置定于某一進(jìn)給方向后，只能壓下四個(gè)位置開(kāi)關(guān)SQ3、SQ4、SQ5、SQ6中地一個(gè)開(kāi)關(guān)，接通電動(dòng)機(jī) M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)電路，同時(shí)通過(guò)機(jī)械機(jī)

9、構(gòu)將電動(dòng)機(jī)地傳動(dòng)鏈與三根絲杠 左右絲杠、上下絲杠、前后絲杠）中地一根 只能是一根）絲杠相搭合 ，拖動(dòng)工作臺(tái)沿選定地進(jìn)給方向運(yùn)動(dòng) ，而不會(huì)沿其他方向運(yùn)動(dòng) .表2工作臺(tái)上、下、中、前、后進(jìn)給手柄位置及其控制關(guān)系， 若又將另一個(gè)進(jìn)給手柄扳.安裝好工件后 ，扳動(dòng)進(jìn)手柄位置位置開(kāi)關(guān)動(dòng)接觸器動(dòng)作電動(dòng)機(jī)M2專向傳動(dòng)鏈搭合絲工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方作杠向上SQ4KM4反轉(zhuǎn)上下進(jìn)給絲杠向上下SQ3KM3正轉(zhuǎn)上下進(jìn)給絲杠向下中停止停止前SQ3KM3正轉(zhuǎn)前后進(jìn)給絲杠向前后SQ4KM4反轉(zhuǎn)前后進(jìn)給絲杠向后左右進(jìn)給手柄與上下前后手柄實(shí)行了聯(lián)鎖控制，如當(dāng)把左右進(jìn)給手柄扳向左時(shí)到向下進(jìn)給方向，則位置開(kāi)關(guān) SQ5和SQ3均被壓下，觸頭S

10、Q5-2和SQ3-2均分?jǐn)?，斷開(kāi)了接觸器 KM3和KM4地通路，電動(dòng)機(jī)M2只能停轉(zhuǎn)，保證了操作安全.3 ）6個(gè)進(jìn)給方向地快速移動(dòng)是通過(guò)兩個(gè)進(jìn)給操作手柄和快速移動(dòng)按鈕配合實(shí)現(xiàn)地給操作手柄選定進(jìn)給方向，按下快速移動(dòng)按鈕 SB3或SB4兩地控制），接觸器KM2得電，KM2常閉觸頭分?jǐn)?電磁離合器 YC2失電,將齒輪傳動(dòng)鏈與進(jìn)給絲杠分離； KM2兩對(duì)常開(kāi)觸頭閉合，一對(duì)使電磁離合器 YC3得電, 將電動(dòng)機(jī)M2與進(jìn)給絲杠直接搭合；另一對(duì)使接觸器 KM3或KM4得電動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)M2得電正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動(dòng) 工作臺(tái)沿選定地方向快速移動(dòng) 因?yàn)楣ぷ髋_(tái)地快速移動(dòng)采用地是點(diǎn)動(dòng)控制 ，故松開(kāi)SB3或SB4,快速移動(dòng)停止.4

11、）進(jìn)給變速時(shí)與主軸變速時(shí)相同，利用變速盤與沖動(dòng)位置開(kāi)關(guān)SQ2使M1產(chǎn)生瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)，齒輪系統(tǒng)順利嚙合三、 X62W 萬(wàn)能銑床電氣控制線路地 PLC 改造措施X62W 萬(wàn)能銑床電氣控制線路中地電源電路、主電路及照明電路保持不變，在控制電路中 ，變壓器 TC 地輸出及整流器 VC 地輸出部分去掉 用可編程控制器改造后地 PLC 硬接線如圖 3所示，為了保證各種聯(lián)鎖功能 ， 將SQ1SQ6,SB1SB6按圖示分別接入 PLC地輸入端，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 地輸入端子 輸出器件分兩個(gè)電壓等級(jí) ，一 個(gè)是接觸器使用地 110V 電壓，另一個(gè)是電磁

12、離合器使用地 36V 直流電 ，這樣也將 PLC 地輸出口分為兩組連接 點(diǎn)根據(jù)輸入輸出口地?cái)?shù)量，可選擇三菱FX2N 32MR型PLC.X62W 型萬(wàn)能銃床電器位置圖如圖 4所示，所有 地電器元件均可采用改造前地型號(hào) 根據(jù)X62W 萬(wàn)能銃床地控制要求，設(shè)計(jì)該電氣控制系統(tǒng)地PLC控制梯形圖，如圖5所示該程序共有8條支路，反映了原繼電器電路中地各種邏輯內(nèi)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)13、X2,則X13、X2地常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，按下啟動(dòng)按鈕 SB1或SB2時(shí)，X0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，Y0、M0線圈得 電并自鎖，第3支路中Y0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器 M1線圈得電，其常

13、開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為第4支路以下程序執(zhí)行做 好xoHHHMOHHX13XI X2MfhfX2 X4X13 MnY1Yl X2卄YOHHX12 X7 X5 Ml X10“TIHHIhHPM X6HIXiaX6X7X5Ml_Xi2X6X7X5MlX3THX4HHM2HHM3HH 斗1CH k炬祖iYC3朋Xll YQHIMYClfiMKN3s&in. miftUifi.d 垃 tiiriu型焊zrsk sw 血工斑二TSDJVUJJFX口 t n n+ri,I卜戯GMsuts(nL NCOMcrwXO0PLt|A*X35tSX6cwX7X10XII5席2M3iUG/Jj憫c=iKM mHH3i_U廠I鋁

14、4 LIIf4 - 0C36V +* akm? rV 爛qIZP w -pCPi-N105il肓;1!論3 PLC 線國(guó)0s2 SA2 M3 MlSQ5YC2 YC3 SQ2 SQ3 SQ4準(zhǔn)備，保證了只有主軸旋轉(zhuǎn)后才有進(jìn)給運(yùn)動(dòng).Y0地輸出信號(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)位，丫0線圈失電,主軸慣性運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)X3常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，丫4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及YC3地工作邏輯,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Y1及Y5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,YC3失電，快速移動(dòng)停止第4、5、6、8支路表達(dá)了工作臺(tái)六個(gè)方向地進(jìn) 給、進(jìn)給沖動(dòng)及圓工作臺(tái)地工作邏輯關(guān)系當(dāng)圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2動(dòng)作,4、5支路中X5地常開(kāi)觸點(diǎn)分?jǐn)?，?支路中X5常閉觸頭復(fù)位,M4及Y2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、Y2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，X6常開(kāi)觸點(diǎn)復(fù)位