X62W萬(wàn)能銑床工作原理

1、X62W型萬(wàn)能銃床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)講述了 X62W 子能銃床電氣控制線路的工作原理，說明了用 PLC 改造的具體方法，從而可以提高整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能。銃床是用銃刀對(duì)工件進(jìn)行銃削加工的機(jī)床。銃床除能銃削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：X62W 子能銃床/電氣控制系統(tǒng)/PLC/梯形圖X62WTYPEUNIVERSALMILLINGMACHINEOFELECTRICALCONTROLSYSTEMDESIGNABSTRACTThisdesignaboutX62Wuniversalmillingmach

2、ineworkingprincipleofelectriccontrolcircuit,andexplainstheconcretemethodwithPLCtransformation,whichcanimprovetheelectricalcontrolsystemswork.Millingmachineisusedformillingcutterworkpiecemillingmachinetools.Millingmachinesinadditiontoplane,groove,canmillinggear,threadandsplineoutside,stillcanbeproces

3、sedcomplextypesurface,cuttingefficiencyishigh,inmachinerymanufactureandrepairdepartmentswidelyused.KEYWORDX62Wuniversalmillingmachine,Theelectricalcontrolsystem,PLCladder-diagram引言 1一、X62W能銃床硬件設(shè)計(jì) 2（一）X62W9J 能銃床電力拖動(dòng)的特點(diǎn) 2（二）X62W9J 能銃床元件選型 2（三）X62W 萬(wàn)能銃床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式 4（四）控制要求 5二、電氣控制原理 6（一）電氣原理圖 7（二）主電路分析

4、8（三）控制電路分析 8三、X62WJ 能銃床軟件設(shè)計(jì) 12（一）PLC 的基本定義 12（二）X62W 萬(wàn)能銃床電氣控制線路的 PLC 設(shè)計(jì) 13（三）現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與 PLC 軟繼電器對(duì)照表 16（四）PLC 梯形圖 18四、總結(jié) 20致謝 21參考文獻(xiàn) 22附錄一：英文原文 23附錄二：英文譯文 30最早的銃床是美國(guó)人惠特尼于 1818 年創(chuàng)制的臥式銃床；為了銃削麻花鉆頭的螺旋槽，美國(guó)人布朗于 1862 年創(chuàng)制了第一臺(tái)萬(wàn)能銃床，這是升降臺(tái)銃床的雛形；1884 年前后又出現(xiàn)了龍門銃床；二十世紀(jì) 20 年代出現(xiàn)了半自動(dòng)銃床，工作臺(tái)利用擋塊可完成“進(jìn)給-決速”或“決速-進(jìn)給”的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 1950

5、年以后,銃床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銃床的自動(dòng)化程度。尤其是 70 年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銃床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銃床的加工范圍，提高了加工精度與效率。自從 1969 年第一臺(tái)可編程控制器在美國(guó)問世以來(lái)，在工業(yè)控制中得到廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，我國(guó)在石油、化工、機(jī)械、輕工、發(fā)電、電子、橡膠、塑料加工等行業(yè)工藝設(shè)備的電氣控制中，越來(lái)越多地采用 PLC 機(jī)控制，并取得了顯著的效果，深受各行業(yè)的歡迎。銃床是以各類電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的傳動(dòng)裝置與系統(tǒng)的對(duì)象以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的技術(shù)裝置。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器日益廣泛的應(yīng)用于機(jī)械、電子加工與設(shè)備電氣改造中

6、。銃床作為機(jī)械加工的通用設(shè)備在內(nèi)燃機(jī)配件的生產(chǎn)中一直起著不可替代的作用。自動(dòng)銃床具有工作平穩(wěn)可靠，操作維護(hù)方便，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的特點(diǎn)，已成為現(xiàn)代生產(chǎn)中的主要設(shè)備。自動(dòng)銃床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)很傳統(tǒng)的課題，現(xiàn)在隨著各種先進(jìn)精確的諸多控制儀器的出現(xiàn)，銃床控制的設(shè)計(jì)方案也越來(lái)越先進(jìn)，越來(lái)越趨于完美。在我國(guó) 7080 年代大多數(shù)銃床中，大多數(shù)的開關(guān)量控制系統(tǒng)都是采用繼電器控制，也有相當(dāng)一部分輔機(jī)系統(tǒng)是采用繼電控制。因此，繼電器本身固有的缺陷，給銃床的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了不利影響， 用 PLC 對(duì)銃床的繼電器式控制系統(tǒng)進(jìn)行改造已是大勢(shì)所趨。一、X62W 萬(wàn)能銃床硬件設(shè)計(jì)(一)X62W萬(wàn)能銃床電力拖動(dòng)的特點(diǎn)(

7、1)銃削加工有順銃和逆銃兩種加工方式，要求主軸電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)，因正反操作并不頻繁，所以由床身下側(cè)電器箱上的組合開光來(lái)改變電源相序?qū)崿F(xiàn)。(2)由于主軸傳動(dòng)系統(tǒng)中裝有避免震蕩的慣性輪， 故主軸電動(dòng)機(jī)采用電磁離合器制動(dòng)以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車。(3)銃床的工作臺(tái)要求有前后、左右、上下 6 個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，所以也要求進(jìn)給電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)，并通過操作手柄和機(jī)械離合器相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)給的快速移動(dòng)通過電磁鐵和機(jī)械掛擋來(lái)完成。圓形工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的。(4)根據(jù)加工工藝的要求，該銃床應(yīng)具有以下的電氣聯(lián)鎖措施：為了防止刀具和銃床的損壞， 只有主軸旋轉(zhuǎn)后才允許有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給方向的快速運(yùn)

8、動(dòng)。為了減小加工表面的粗糙度，只有進(jìn)給停止后主軸才能停止或同時(shí)停止。該銃床采用機(jī)械操縱手柄和位置開關(guān)相配合的方式實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 6 個(gè)方向的連鎖。主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用變速盤來(lái)進(jìn)行速度選擇， 為保證變速齒輪進(jìn)入良好的嚙合狀態(tài)，兩種運(yùn)動(dòng)都要求變速后順時(shí)點(diǎn)動(dòng)。當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)或冷卻泵過載時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)必須立即停止，以免損壞刀具和銃床。(5)要求有冷卻系統(tǒng)、照明設(shè)備及各種保護(hù)措施。(二)X62W 萬(wàn)能銃床元件選型表 2-1 銃床的電機(jī)參數(shù)參照表符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格件數(shù)作用M1主軸電動(dòng)機(jī)Y132M-4B37.5KW380V,1450r/min1主軸傳動(dòng)M2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)Y9041.5KW,380V,1400r/min

9、1進(jìn)給傳動(dòng)M3冷卻泵電動(dòng)機(jī)JCB-220.125KW,380V,2790r/min1冷卻泵傳動(dòng)表 2-2 銃床的基本元件一覽表符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格件數(shù)作用KM1接觸器CJO-2020A,110V1主軸啟動(dòng)KM2接觸器CJO-1010A,110V1快速進(jìn)給KM3接觸器CJO-1010A,110V1M21E 轉(zhuǎn)KM4接觸器CJO-1010A,110V1M2 反轉(zhuǎn)KS速度繼電器JY12A1反接制動(dòng)SB1、2按鈕LA2綠色2M1 啟動(dòng)按鈕SB34按鈕LA2黑色2快速進(jìn)給按鈕SB56按鈕LA2紅色2M1 停止按鈕SA1轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ1-10/E16三極1換刀開關(guān)SA2轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ1-10/E16三極1圓工作臺(tái)

10、轉(zhuǎn)換SA3轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ1-10/E16三極1M1 換向開關(guān)SQ1限位開關(guān)LX111K開啟式1向右進(jìn)給SQ2限位開關(guān)LX111K開啟式1向左進(jìn)給SQ3限位開關(guān)LX2-131單輪，自動(dòng)復(fù)位11 可前、向卜進(jìn)給SQ4限位開關(guān)LX2-131單輪，自動(dòng)復(fù)位1向后、向上進(jìn)給SQ5限位開關(guān)LX3-11K開啟式1快速與進(jìn)給轉(zhuǎn)換SQ6限位開關(guān)LX3-11K開啟式1主軸變速?zèng)_動(dòng)SQ7限位開關(guān)LX3-11K開啟式1進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)QS1轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ60/E26三極1電源總開關(guān)QS2轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ60/E26三極1冷卻泉開關(guān)FR1熱繼電器JRQ-4011A、3A1M1 過載保護(hù)FR2熱繼電器JR10-103A、5A1M3

11、過載保護(hù)FR3熱繼電器JR10-100.415A1M2 過載保護(hù)FU1熔斷器RL130A3總電源短路保護(hù)FU2熔斷器RL110A3進(jìn)給短路保護(hù)FU3FU6熔斷器RL16A2控制電路短路保護(hù)FU4FU5熔斷器RL14A2照明電源短路保護(hù)VC整流器ZCZX45A,50V1整流作用TC變壓器B50380/36V1照明變壓器TC1變壓器B。150380/127V1控制電路變壓器YC1電磁離合器B1DL-III1主軸制動(dòng)YC2電磁離合器B1DL-II1正常進(jìn)給YC3電磁離合器B1DL-II1快速進(jìn)給R電阻ZB21.45W、15.4A2限制制動(dòng)電阻（三）X62W 萬(wàn)能銃床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式X62W 型萬(wàn)

12、能銃床的外形結(jié)構(gòu)如圖 2-1 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。在床身的前面有垂直導(dǎo)軌，升降臺(tái)可沿著它上下移動(dòng)。在升降臺(tái)上面的水平導(dǎo)軌上，裝有可在平行主軸軸線方向移動(dòng)（前后移動(dòng)）的溜板。溜板上部有可轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)盤，工作臺(tái)就在溜板上部回轉(zhuǎn)盤上的導(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)整位置或進(jìn)給。銃床主軸帶動(dòng)銃刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)；銃床工作臺(tái)的前后（橫向）、左右（縱向）和上下（垂直）6 個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；銃床其他的運(yùn)動(dòng)，如工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、在各個(gè)

13、方向的快速移動(dòng)則屬于輔助運(yùn)動(dòng)。101 一床身（立柱）2 一主軸 3 一刀桿 4 一懸梁 5 一支架 6 一工作臺(tái)7 一回轉(zhuǎn)盤 8橫溜板 9 一升降臺(tái) 10 一底座圖 2-1 銃床外部結(jié)構(gòu)圖（四）控制要求（1）主軸電動(dòng)機(jī) M1 有三種控制：正反轉(zhuǎn)起動(dòng)，反接制動(dòng)和變速?zèng)_動(dòng)(2)工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 有三種控制：進(jìn)給、快速移動(dòng)和變速?zèng)_動(dòng)。(3)M3 拖動(dòng)冷卻泵提供冷卻液，只需單向運(yùn)行。(4)為了能及時(shí)實(shí)現(xiàn)控制，機(jī)床設(shè)置了兩套操縱系統(tǒng)，再機(jī)床正面及側(cè)都安裝了相同的按鈕、手輪和手柄，操作方面，以實(shí)現(xiàn)兩地控制。(5)為了保證安全，防止事故，機(jī)床有順序的動(dòng)作，采用了聯(lián)鎖。(6)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)都設(shè)有過載保護(hù)，控

14、制線路設(shè)有短路保護(hù)，工作臺(tái)的六個(gè)方向，都設(shè)有終端保護(hù)。二、電氣控制原理（一）電氣原理圖圖 3-1X62W 臥式銃床電氣原理圖該銃床共用 3 臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它們分別是主軸電動(dòng)機(jī) M1 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2 和冷卻泵電動(dòng)機(jī) M3X62W 廳能銃床的電路如圖 3-1 所示，該線路分為主電路、控制電路和照明電路三部分（二）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，通過組合開關(guān) SA3 來(lái)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 通過操縱手柄和機(jī)械離合器的配合拖動(dòng)工作臺(tái)前后、左右、上下 6 個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，其正反轉(zhuǎn)由接觸器 KM3KM4 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

15、動(dòng)后，用手動(dòng)開關(guān) QS2 空制；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、FR2FR3 作過載保護(hù)。（三）控制電路分析控制電路的電源由控制變壓器 TC 輸出 110V 電壓供電。主軸電動(dòng)機(jī) M1 的控制主軸電動(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) M1 的啟動(dòng)接觸器， YC1 是主軸制動(dòng)用的電磁離合器，SQ1 是主軸變速時(shí)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)的位置開關(guān)。1）主軸電動(dòng)機(jī) M1 啟動(dòng)前，應(yīng)首先選擇好主軸的轉(zhuǎn)速，然后合上電源開關(guān) QS1,再把主軸換向開關(guān) SA3 扳到所需要的轉(zhuǎn)向。按下啟動(dòng)按

16、鈕 SB1（或 SB2）,接觸器 KM 餞圈得電，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)啵佑|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（或 SB6-2）常開觸頭閉合，接通電磁離合器 YC1,主軸電動(dòng)機(jī) M1 制動(dòng)停轉(zhuǎn)。2）主軸換銃刀時(shí)將轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 扳向換刀位置，這時(shí)常開觸頭 SA1-1 閉合,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，切斷了控制電路

17、，保證了人身安全。3）主軸變速時(shí)，利用變速手柄與沖動(dòng)位置開關(guān) SQ1 通過 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 的控制工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在主軸啟動(dòng)后方可進(jìn)行。工作臺(tái)的進(jìn)給可在 3 個(gè)坐標(biāo)的6 個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是通過兩個(gè)操作手柄和機(jī)械聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制相應(yīng)的位置開關(guān)使進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且 6 個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是聯(lián)鎖的，不能同時(shí)接通。1） 當(dāng)需要圓形工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)， 將開關(guān) SA2 扳到接通位置， 這時(shí)觸頭 SA2-1 和 SA2-3斷開，觸頭 SA2-2 閉合，電流經(jīng) 1013141520191718 路徑，使接觸器KM 郛電，

18、電動(dòng)機(jī) M2 啟動(dòng)，通過一根專用軸帶動(dòng)圓形工作臺(tái)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2扳到斷開位置，這時(shí)觸頭 SA2-1 和 SA2-3 閉合，觸頭 SA2-2 斷開，以保證工作臺(tái)在 6個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閳A形工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和 6 個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也是聯(lián)鎖的。2）工作臺(tái)的左右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由左右進(jìn)給操作手柄控制。操作手柄與位置開關(guān) SQ5 和SQM 動(dòng)，有左、中、右三個(gè)位置，其控制關(guān)系見表 1。當(dāng)手柄扳向中間位置時(shí)，位置開關(guān) SQ 楙口 SQ6 勻未被壓合，進(jìn)給控制電路處于斷開狀態(tài)；當(dāng)手柄扳向左或右位置時(shí)，手柄壓下位置開關(guān) SQ5lSQ6 使常 15 觸頭 SQ5-2 或 SQ6-2 分?jǐn)?，常開觸頭 SQ

19、5-1 或SQ6-1 閉合，接觸器 KM3 或 KM4#電動(dòng)作，電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。由于在 SQ5tSQ6t 壓合的同時(shí)，通過機(jī)械機(jī)構(gòu)已將電動(dòng)機(jī) M2 的傳動(dòng)鏈與工作臺(tái)下面的左右進(jìn)給絲杠相搭合，所以電動(dòng)機(jī) M2 的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)就拖動(dòng)工作臺(tái)向左或向右運(yùn)動(dòng)。表 3-1 工作臺(tái)左右進(jìn)給手柄位置及其控制關(guān)系手柄位置位置開關(guān)動(dòng)作接觸器動(dòng)作電動(dòng)機(jī) M2 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)鏈搭合絲杠工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)力向左SQ5KM3止轉(zhuǎn)左右進(jìn)給絲杠向左中一一停止一停止右SQ6KM4反轉(zhuǎn)左右進(jìn)給絲杠向右工作臺(tái)的上下和前后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由一個(gè)手柄控制的。該手柄與位置開關(guān)SQ3 和 SQ4K 動(dòng)，有上、下、前、后、中 5 個(gè)位置，其控制關(guān)系見表

20、 2。當(dāng)手柄扳至中間位置時(shí)，位置開關(guān) SQ 邵口 SQ4 土勻未被壓合，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)，手柄壓下位置開關(guān) SQ3常閉觸頭 SQ3-2 分?jǐn)?，常開觸頭 SQ3-1 閉合，接觸器 KM3B 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)，手柄壓下位置開關(guān) SQ4 使常 15 觸頭 SQ4-2分?jǐn)?，常開觸頭 SQ4-1 閉合，接觸器 KM4 導(dǎo)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)位置開關(guān)SQ3SQ4SQ5SQ6 中的一個(gè)開關(guān)，接通電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)電路，同時(shí)通過機(jī)械機(jī)

21、構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)鏈與三根絲杠（左右絲杠、上下絲杠、前后絲杠）中的一根（只能是一根）絲杠相搭合，拖動(dòng)工作臺(tái)沿選定的進(jìn)給方向運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)沿其他方向運(yùn)動(dòng)。表 32 工作臺(tái)上、下、中、前、后進(jìn)給手柄位置及其控制關(guān)系手柄位置位置開關(guān)動(dòng)作接觸器動(dòng)作電動(dòng)機(jī) M2 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)鏈搭合絲杠工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)力向上SQ4KM4反轉(zhuǎn)上下進(jìn)給絲杠向上下SQ3KM3止轉(zhuǎn)上下進(jìn)給絲杠問卜中一一停止一停止刖SQ3KM3止轉(zhuǎn)前后進(jìn)給絲杠問前后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)，若又將另一個(gè)進(jìn)給手柄扳到向下進(jìn)給方向，則位置開關(guān) SQ 楙口 SQ3 勻被壓下，觸頭 SQ5-2

22、 和 SQ3-2 均分?jǐn)?，斷開了接觸器 KM 琳口 KM4 勺通路，電動(dòng)機(jī) M2 只能停轉(zhuǎn)，保證了操作安全。3）6 個(gè)進(jìn)給方向的快速移動(dòng)是通過兩個(gè)進(jìn)給操作手柄和快速移動(dòng)按鈕配合實(shí)現(xiàn)的。安裝好工件后，扳動(dòng)進(jìn)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 導(dǎo)電，KM2a 閉觸頭分?jǐn)啵姶烹x合器YC2 失電，將齒輪傳動(dòng)鏈與進(jìn)給絲杠分離；KM2對(duì)常開觸頭閉合，一對(duì)使電磁離合器YC3 導(dǎo)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 KM 城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)沿選定的方向快速移動(dòng)。由于工作臺(tái)的快速移動(dòng)采用的是點(diǎn)動(dòng)控制

23、，故松開 SB3 或 SB4,快速移動(dòng)停止。4）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)能銃床軟件設(shè)計(jì)(一)PLC的基本定義可編程控制器(ProgrammableController)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController),簡(jiǎn)稱 PLC 它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱 PG 但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Per

24、sonalComputer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱 PLGPLC 的主要特點(diǎn)：1、高可靠性(1)所有的 I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與 PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離。(2)各輸入端均采用 R-C 濾波器，具濾波時(shí)間常數(shù)一般為 1020ms.(3)各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。(4)采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。(5)對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。(6)良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU&即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。(7)大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 勾成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 勾成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。

25、2、豐富的 I/O 接口模塊PLC 針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。 另外為了提高操作性能， 它還有多種人-機(jī)對(duì)話的接口模塊； 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。3、采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC 以外，絕大多數(shù) PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC 的各個(gè)部件，包括 CPU 電源，I/O 等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用

26、戶的需要自行組合。4、編程簡(jiǎn)單易學(xué)PLC 的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。5、安裝簡(jiǎn)單，維修方便PLC 不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O 端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。（二）X62W 萬(wàn)能銃床電氣制線路的 PLC 設(shè)計(jì)X62W 萬(wàn)能銃床電氣控制線路中的電源電路、主電路及照明電路保

27、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。 用可編程控制器改造后的 PLC硬接線如圖 4-2 所示，為了保證各種聯(lián)鎖功能，將 SQbSQ6,SB 卜 SB6 按圖示分別接入PLC 的輸入端，換刀開關(guān) SA1 和圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 分別用具一對(duì)常開和常閉觸頭接入 PLC 的輸入端子。輸出器件分兩個(gè)電壓等級(jí)，一個(gè)是接觸器使用的 110V 電壓，另一個(gè)是電磁離合器使用的 36V 直流電，這樣也將 PLC 的輸出口分為兩組連接點(diǎn)。根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，可選擇三菱 FX2*32MFPLGX62W 世萬(wàn)能銃床電器位置圖如圖4-1 所示，所有的電器元件均可采用改造前

28、的型號(hào)。根據(jù) X62W 于能銃床的控制要求，設(shè)計(jì)該電氣控制系統(tǒng)的 PLC 控制梯形圖，如圖4-3 所示。 該程序共有 8 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，因 SQ1 和 SB5SB6 都采用常閉觸頭分別接至輸入端子 X1&X2,則 X1&X2 的常開觸點(diǎn)閉合，按下啟動(dòng)按鈕 SB1 或 SB2 時(shí)，X0 常開觸點(diǎn)閉合，Y0、M0 線圈得電并自鎖，第 3支路中 Y0 常開觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器 M1 線圈得電，其常開觸點(diǎn)閉合，為第 4 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(dòng)。Y0 的輸出信號(hào)使主軸電動(dòng)機(jī)M1 啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)按停止按鈕

29、SB5 或 SB6 時(shí)，X2 常開觸點(diǎn)復(fù)位，Y0 線圈失電，主軸慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí) X3 常開觸點(diǎn)閉合，Y4 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 的工作邏輯，當(dāng)按下快速移動(dòng)按鈕 SB3 或 SB4 時(shí)，X1 常開觸點(diǎn)閉合,則Y1 及 Y5 線圈得電，KM2 常閉觸頭斷開，電磁離合器 YC2 失電，YC3 馬電，工作臺(tái)沿選定方向快速移動(dòng)；松開 SB3 或 SB4 則 YC2 導(dǎo)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)方向的進(jìn)給、進(jìn)給沖動(dòng)及圓工作臺(tái)的工作邏輯關(guān)系。當(dāng)圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 動(dòng)作，4、5 支路中 X5 的常

30、開觸點(diǎn)分?jǐn)啵?6 支路中 X5 常閉觸頭復(fù)位，M4 及 Y2 線圈得電，使 KM3 馬電，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)，M4Y2 線圈失電，圓形工作臺(tái)停止旋轉(zhuǎn)。左右進(jìn)給時(shí)，SQ5 或 SQ6mi 合，X6 常開觸點(diǎn)復(fù)位，第 5、6 支路被分?jǐn)?，?X10 或 X11 常開觸點(diǎn)閉合，M2（其常開觸點(diǎn)使 Y2 線圈得電）或 Y3 線圈得電，電動(dòng)機(jī) M21E 轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向左或向右運(yùn)動(dòng)。同樣，工作臺(tái)上下、前后進(jìn)給時(shí)，SQMSQ4M 壓合，X7 常開觸點(diǎn)復(fù)位，第 5、6 支路被分?jǐn)?，M2 或 Y3 線圈得電，電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)按選定的方向（上、下、前

31、、后中某一方向）作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。該程序及 PLC 的硬接線不僅保證了原電路的工作邏輯關(guān)系，而且具有各種聯(lián)鎖措施，電氣改造的投資少、工作量較小。4-2PLC 外部接線圖（三）現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與 PLC 軟繼電器對(duì)照表分類信號(hào)名稱現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)PLC 線圈編號(hào)M1 啟動(dòng)按鈕SB1、SB2X0輸入信號(hào)快速進(jìn)給點(diǎn)動(dòng)SB3SB4X1停止制動(dòng)按鈕常閉 SB5、SB6X2常開 SB5、SB6X3信號(hào)名稱現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)PLC 線圈編號(hào)輸入信號(hào)換刀開關(guān)SA1X4圓工作臺(tái)開關(guān)SA2X5左右進(jìn)給SQ5SQ6X6上下前后進(jìn)給SQ3SQ4X7常開 SQ3SQ5X10常開 SQ4SQ6X11進(jìn)給沖動(dòng)SQ2X12主軸沖動(dòng)SQ1X13輸出信號(hào)主軸啟

32、動(dòng)接觸器KM1KM2Y0、Y1M2 止轉(zhuǎn)接觸器KM3Y2M2 反轉(zhuǎn)接觸器KM4Y3正常進(jìn)給電磁閥YC2COM主軸制動(dòng)電磁閥YC1Y4快速進(jìn)給電磁閥YC3Y5（四）PLC 梯形圖KM1控制KN2控制YC3控KM4控制YC1控制KN3控圖 4-3PLC 梯形圖PLC 指令表廳 P指令名稱數(shù)據(jù)廳 p指令名稱數(shù)據(jù)0000LDX00018ORX60001ORM00019ANDX50002ANDX20020ANDM10003ANIX130021MPS0004ANIX40022ANDX100005OUTY00023OUTM20006ANDX130024MPP0007OUTM00025ANDX110008LD

33、X10026OUTY30009ANDX20027LDIX120010OUTY10028ANDX60011OUTY50029ANDX70012LDY10030ANDX50013ORY00031ANDM10014ANDX20032OUTM30015OUTM10033LDX120016LDX120034ANDX60017ANDX70035ANDX7廳 P指令名稱數(shù)據(jù)廳 p指令名稱數(shù)據(jù)0036ANIX50042LDM20037ANDM10043ORM30038OUTM40044ORM40039LDX30045OUTY20040ORX400460041OUTY40047四、總結(jié)常用的萬(wàn)能銃床有兩種：一是

34、臥式萬(wàn)能銃，型號(hào)為 X62W 另一種為立式萬(wàn)能銃，型號(hào)為 X53K 萬(wàn)能銃床是一種高效率的加工機(jī)械，在機(jī)械加工和機(jī)械修理中得到廣泛的應(yīng)用。X62W 型臥式萬(wàn)能銃床白電氣控制系統(tǒng)， 存在線路復(fù)雜、 故障率高、 維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點(diǎn)，本文提出了用 PLC 對(duì) X62W 世萬(wàn)能銃床的繼電器接觸式控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性，更好地滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要，提高了經(jīng)濟(jì)效益X62W 萬(wàn)能銃床是一種高效率的加工機(jī)械，萬(wàn)能銃床的操作，是通過手柄同時(shí)操作電氣與機(jī)械，是機(jī)械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作的典型控制。但是在電氣控制系統(tǒng)中，故障的查找與排除是非常困難的，這給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必需具有極高的可靠性與靈活性，這就需要使用智能化程度高的控制系統(tǒng)來(lái)取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)?；谶@些問題，本文提出了利用三菱 PL5又 tX62W 世臥式萬(wàn)能銃床的繼電接觸式電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的方案。系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)過程也是對(duì)學(xué)習(xí)的總結(jié)過程，更是進(jìn)一步