龍門銑床的plc改造 答辯.

1、一一 龍門銑床簡介龍門銑床簡介4 龍門銑床的外形結(jié)構(gòu)與龍門刨相比，也有一個(gè)龍門式的框架，所不同的是龍門銑床的橫粱和立柱上安裝的不是刨刀刀架，而是銑刀主軸箱。XN2010型龍門銑的主運(yùn)動(dòng)為二型龍門銑的主運(yùn)動(dòng)為二個(gè)水平個(gè)水平主軸箱以及一個(gè)垂直主主軸箱以及一個(gè)垂直主軸軸箱上刀箱上刀具的旋轉(zhuǎn)，它的每一具的旋轉(zhuǎn)，它的每一個(gè)銑個(gè)銑頭分別頭分別由一臺(tái)由一臺(tái)13kW的異步的異步電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)，采用的是機(jī)械電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)，采用的是機(jī)械有級(jí)方式來變速。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則有級(jí)方式來變速。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則包括有工作臺(tái)的前后移動(dòng)、左包括有工作臺(tái)的前后移動(dòng)、左右兩個(gè)方向主軸箱沿立柱的上右兩個(gè)方向主軸箱沿立柱的上下運(yùn)動(dòng)以及垂直主軸箱沿著橫下

2、運(yùn)動(dòng)以及垂直主軸箱沿著橫梁左右移動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)是共同梁左右移動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)是共同用一臺(tái)用一臺(tái)4kW的直流電動(dòng)來拖動(dòng)，的直流電動(dòng)來拖動(dòng)，它用選擇開關(guān)來控制電磁閥的它用選擇開關(guān)來控制電磁閥的集中傳動(dòng)。采用晶閘管整流供集中傳動(dòng)。采用晶閘管整流供電，通過調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電電，通過調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓，使各方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)獲樞電壓，使各方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)獲得無級(jí)調(diào)速。輔助運(yùn)動(dòng)包括工得無級(jí)調(diào)速。輔助運(yùn)動(dòng)包括工作臺(tái)和主軸箱的快速移動(dòng)、橫作臺(tái)和主軸箱的快速移動(dòng)、橫粱降運(yùn)動(dòng)。前者仍借用進(jìn)給直粱降運(yùn)動(dòng)。前者仍借用進(jìn)給直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，但電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，但電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升到升到2000r/min。后者則單獨(dú)由。后者則單獨(dú)由

3、一臺(tái)一臺(tái)5.5kW的交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)的交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用點(diǎn)動(dòng)控制動(dòng)，采用點(diǎn)動(dòng)控制。二二 XN2010型龍門銑床的電氣原理圖型龍門銑床的電氣原理圖 三三 電氣控制線路特點(diǎn)電氣控制線路特點(diǎn)(1) 機(jī)床主運(yùn)動(dòng)由三臺(tái)交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)：Ml為右水平主袖電動(dòng)機(jī)，由接觸器KMI、KM2控制其正反轉(zhuǎn)；M2為垂直主軸電動(dòng)機(jī)，由接觸器KM3、KM4控制其正、反轉(zhuǎn)；M3為左水平主軸電動(dòng)機(jī)，由接觸器KM5、KM6控制其正、反轉(zhuǎn)，從而控制主軸箱上刀具的旋轉(zhuǎn)方向，滿足加工需要。(2) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由直流電動(dòng)機(jī)M驅(qū)動(dòng)。M由單相半控橋式整流電路供電，通過改變晶閘管的導(dǎo)通角來改變電樞電壓，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。M的正、反轉(zhuǎn)則通過接

4、觸器KMII、KM12改變電樞電壓極性來實(shí)現(xiàn)。(3) 工作臺(tái)和主軸箱的快速移動(dòng)也是由進(jìn)給直流電動(dòng)機(jī)M驅(qū)功的?？煲?時(shí)，繼電器KA5得電，提高給定電壓。同時(shí)，繼電器KA10得電，電動(dòng)機(jī)M的勱磁減少一半，轉(zhuǎn)速井到2000r/mn。(4) 橫粱升降由交流異步電動(dòng)機(jī)M4拖動(dòng)，由接觸器KM9、KM10控制其正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)橫粱的上下移動(dòng)。(5) 液壓泵電動(dòng)機(jī)M5和回油泵電動(dòng)機(jī)M6并聯(lián)連接，受接觸器KM7控制單向旋轉(zhuǎn)。(6) 各電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)和短路保護(hù)均通過所接自動(dòng)開關(guān)（QF1一QF6）承擔(dān)。因回油泵電動(dòng)機(jī)M6與液壓泵電動(dòng)機(jī)M5功率懸殊，另接熱繼電器FRI作過載保護(hù)。 （7）為避免損壞刀具和工件，要求停止

5、時(shí)先停進(jìn)給，后停主軸。本機(jī)床在控制電路(3-35)之間串接了QFIQF3的三個(gè)常開觸頭，當(dāng)三臺(tái)主軸電動(dòng)機(jī)任何一臺(tái)因短路或過載而使自動(dòng)開關(guān)掉閘時(shí)，自動(dòng)切斷主軸電機(jī)以丑進(jìn)培和其他控制電路的電源。由于在主軸電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路中接人了時(shí)間繼電器KT1的延時(shí)斷開常開觸點(diǎn)，保證了先停進(jìn)給，后停主軸這一停車要求。 （8）只有在液壓泵起動(dòng)后，才能有進(jìn)培操作。由兩部分電路實(shí)現(xiàn)：一是通過液壓泵起動(dòng)接觸器KM7的常開觸頭(41 - 45)控制接觸器KM8再由KM8控制進(jìn)給電動(dòng)機(jī)晶閘管整流回路的變流輸入；二是在控制電路（37 - 49）間接入高、低液壓繼電器KA11、KA12的常開觸點(diǎn)，只有在液壓正常的情況下，后面

6、的進(jìn)給以及其他控制電路才能工作。 （9）機(jī)床采用懸掛按鈕站控制，操作按鈕SHISB9，主令開關(guān)SA4-SA6、SAS、SA9，電源指示燈HL1及調(diào)速器RP2都安裝在懸掛按鈕站，便于操作和控制。主軸轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1、SA2、SA3安裝在電氣柜側(cè)面。四四 電路工作原理電路工作原理1 主軸的起動(dòng)與停車 首先應(yīng)將電源開關(guān)QS、自動(dòng)開關(guān)QF1-QF3臺(tái)上。根據(jù)各主軸的銑削要求，扳動(dòng)主軸轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1- SA3，選擇好旋轉(zhuǎn)方向，然后，按下主軸起動(dòng)按鈕SB2，時(shí)間繼電器KT1得電并自鎖，KT的延時(shí)斷開常開觸點(diǎn)(3-5)閉臺(tái)，接通三主軸的起動(dòng)接觸器，各主軸電動(dòng)機(jī)按預(yù)定轉(zhuǎn)向起動(dòng)。以右水平主軸電動(dòng)機(jī)為例，如果需要逆

7、銑，則將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1處于反轉(zhuǎn)位，SA1-1斷開，SAI1-3接通，這時(shí)，接觸器KM2得電并自鎖，右水平主軸電動(dòng)機(jī)M1反向起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。 2 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是在液壓泵起動(dòng)的前提下進(jìn)行的，而液壓泵的起動(dòng)受轉(zhuǎn)換開關(guān)SA4的控制。工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為工作臺(tái)的前后運(yùn)動(dòng)，受“工作臺(tái)與主軸箱進(jìn)給選擇”開關(guān)SA6的控制。當(dāng)工作臺(tái)進(jìn)給時(shí)，SA6 -1接通，電磁鐵YA1得電。SA6 -2斷開，使左右水平、垂直主軸箱的進(jìn)給不能發(fā)生。以工作臺(tái)的正向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為倒+接下正向進(jìn)給按鈕SB7，正向進(jìn)給繼電器KA6得電，其常開觸點(diǎn)(49 - 117)閉合，中間繼電器KA4得電吸合，接通調(diào)速電路中的給定電壓。同時(shí)，KA6

8、的常開觸點(diǎn)(49 - 121)閉臺(tái)，接觸器KM11得電吸臺(tái)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)正向進(jìn)給。反向進(jìn)給時(shí)，按下反向進(jìn)給按鈕SB6，反向進(jìn)給繼電器KA7得電，繼電器KA4和接觸器KM12得電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)反向進(jìn)給。需要停止進(jìn)給時(shí)，按下進(jìn)給停止按鈕SB5，繼電KA6（或KA7）斷電，繼電器KA4和接觸器KM11(或KM12)相繼斷電釋放，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M斷電停轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，接觸器KM13得電，在M的電樞繞組上并聯(lián)電阻RM，進(jìn)行能耗制動(dòng)正、反向迸給是“自動(dòng)”還是“點(diǎn)動(dòng)”，由轉(zhuǎn)換開關(guān)關(guān)SA5控制。SA5斷開時(shí)，工作臺(tái)只能點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給，松開按鈕SB7(或SB6)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)即能耗制動(dòng)停車

9、。3 主軸箱的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 主軸箱的進(jìn)始包括左右水平、垂直主軸箱的進(jìn)給。當(dāng)“工作臺(tái)與主軸箱進(jìn)給選擇”開關(guān)SA6扳到主軸箱位置時(shí)，SA6 -1斷開，SA6 -2接通，此時(shí)工作臺(tái)不能進(jìn)給。三個(gè)主軸箱是同時(shí)進(jìn)給，還是一個(gè)或兩個(gè)進(jìn)給則由轉(zhuǎn)換開關(guān)SAS、SA9進(jìn)行控制。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA8SA9都扳到右邊時(shí)，電磁鐵YA2、YA4得電，這時(shí)，接下正向進(jìn)給按鈕SB7或反向進(jìn)紿按鈕SB6，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)右、左兩個(gè)水平主軸箱沿立柱向下或向上作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。若將SA8、SA9都扳到左邊，電磁鐵YA3得電，這時(shí)，按下SB7或SB6，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M就會(huì)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)垂直主軸箱沿向右或向左作迸給運(yùn)動(dòng)。主軸箱的進(jìn)

10、給運(yùn)動(dòng)和工作臺(tái)一樣，也有“自動(dòng)”和“點(diǎn)動(dòng)”兩種方式，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5控制。4 工作臺(tái)和主軸箱的快速移動(dòng) 工臺(tái)和主軸箱的快速移動(dòng)，也是在液壓泵起動(dòng)的前提下進(jìn)行的。以正向快速移動(dòng)為例：按下正向快移按鈕SB8，正向快速繼電器KA8得電并自鎖，接通正向進(jìn)給繼電器KA6和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)快速移動(dòng)繼電器KA5以及中間維電器KA4和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器KM11。KA5吸合后，產(chǎn)生三個(gè)作用： 一是KA5的常閉觸頭(342 - 343)斷開，常開觸頭（341 - 343）閉合，使給定電壓為最大值，放大器輸入信號(hào)亦為最大值，因而觸發(fā)脈沖大大前移，可控整流器輸出電壓達(dá)到最大值，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速上升；二是KA5常開觸頭(30

11、5 - 309)閉合，接通電壓繼電器KA10回路。由于可控整流輸出電壓已達(dá)最大值，電壓繼電器KA10動(dòng)作，其常閉觸頭(206 -208)斷開，使直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組減少一半，轉(zhuǎn)速上升到2000r/min左右；三是KA5常閉觸頭(371- 373)斷開，使測(cè)速發(fā)電機(jī)TG勵(lì)磁繞組串人電阻R17，保證直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/rnin時(shí)，測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出電壓仍為100V左右(正常進(jìn)給時(shí)的額定轉(zhuǎn)速為1000r/min)。這樣，快移時(shí)一方面提高整流輸出電壓，一方面減弱直流電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)，使直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速上升到2000r/min左右滿足了快速移動(dòng)的要求。 反向快速移動(dòng)的工作過程與正向相似，但此時(shí)參與控制的電

12、器元件是反向快移按鈕SB9、反向快速繼電器KA9、反向進(jìn)給繼電器KA7、中間繼電器KA4，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)快移繼電器KA5以及進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器KM12。 工作臺(tái)和主軸箱的快移不能同時(shí)進(jìn)行由“工作臺(tái)與主軸箱進(jìn)給選擇”開關(guān)SA6控制。 工作臺(tái)和主軸箱不能從正常進(jìn)給直接轉(zhuǎn)換為快速進(jìn)給。當(dāng)工作臺(tái)或主軸箱正常進(jìn)給時(shí)，中間繼電器KA4得電，其常閉觸點(diǎn)（24 -4）斷開，此時(shí)，不論按正向快速按鈕SB8還是按反向快速按鈕SB9均不起作用。只有在KA4斷電的情況下，按SB8或SB9才有效。工作臺(tái)和主軸箱的正向快速和反向快速運(yùn)動(dòng)也有“自動(dòng)”和“點(diǎn)動(dòng)”之分，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5控制。當(dāng)SA5斷開時(shí)，KA8或KA9不能自鎖

13、，處于“點(diǎn)動(dòng)”工作狀態(tài)。5 橫梁升降運(yùn)動(dòng) 橫粱的升降運(yùn)動(dòng)，也是在液壓泵起動(dòng)的前提下進(jìn)行的。以橫粱上升為例：接上升按鈕SB3，橫粱升降中間繼電器KA1得電，常開觸點(diǎn)（U2 - 143）閉合，電磁鐵YA5通電動(dòng)作，橫梁開始放松。當(dāng)橫粱完全松開時(shí)，行程開關(guān)SQ11SQ14受壓閉合，橫粱放松中間繼電器KA2得電，其常開觸點(diǎn)（55 - 57）閉合，接觸器KM9得電，橫粱升降電動(dòng)機(jī)M4起動(dòng)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)橫粱上升。當(dāng)橫梁上升到預(yù)定位置時(shí)松開上升按鈕SB3，KA1、YA5、KW9均斷電釋放，電動(dòng)機(jī)M4停轉(zhuǎn)，橫粱自動(dòng)夾緊。當(dāng)橫粱夾緊以后，行程開關(guān)SQ11- SQ14復(fù)位，繼電器KA2斷電，為下一次升降移動(dòng)作好準(zhǔn)備。

14、 橫粱下降工作過程與上升相似，但參與控制的電器元件是下降按鈕SB4，橫粱升降中間繼電器KA1、電磁鐵YA5、橫粱放松中間繼電器KA2、接觸器KM10。 在橫梁升降控制電路中串接了正向進(jìn)給繼電器KA6的常閉觸點(diǎn)(49 -51)、反向進(jìn)給 繼電器KA7的常閉觸點(diǎn)（51 - 53），當(dāng)一作臺(tái)或主軸箱正常進(jìn)給或快速進(jìn)皓時(shí)，KA6或KA7的常閉觸點(diǎn)斷開，切斷了橫梁升降控制電路，保證橫粱升降移動(dòng)與丁作臺(tái)或主軸箱的進(jìn)給不會(huì)同時(shí)發(fā)生五五 PLC改造部分改造部分輸入/輸出點(diǎn)分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)符號(hào)注釋地址符號(hào)注釋地址SB1急停開關(guān)I0.0KM1右主軸正轉(zhuǎn)接觸器Q0.0SB2主軸啟動(dòng)按鈕I0.1KM2右主軸反轉(zhuǎn)

15、接觸器Q0.1SB3橫梁上升按鈕I0.2KM3垂直主軸正轉(zhuǎn)接觸器Q0.2SB4橫梁下降按鈕I0.3KM4垂直主軸反轉(zhuǎn)接觸器Q0.3SB5進(jìn)給停止按鈕I0.4KM5左主軸正轉(zhuǎn)接觸器Q0.4SB6反向低速進(jìn)給I0.5KM6左主軸反轉(zhuǎn)接觸器Q0.5SB7正向低速進(jìn)給I0.6KM7液壓泵接觸器Q0.6SB8正向快速進(jìn)給I0.7KM8直流調(diào)速開關(guān)Q0.7SB9反向快速進(jìn)給I1.0KM9橫梁上升接觸器Q1.0SA1-1右主軸正轉(zhuǎn)I1.1KM10橫梁下降接觸器Q1.1SA1-3右主軸反轉(zhuǎn)I1.2KM11直流電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Q1.2SA2-1垂直主軸正轉(zhuǎn)I1.3KM12直流電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Q1.3SA2-3垂直主

16、軸反轉(zhuǎn)I1.4YA1工作臺(tái)進(jìn)給電磁鐵Q1.4SA3-1左主軸正轉(zhuǎn)I1.5YA2右主軸進(jìn)給電磁鐵Q1.5SA3-3左主軸反轉(zhuǎn)I1.6YA3垂直主軸進(jìn)給電磁鐵Q1.6SA4液壓泵開關(guān)I1.7YA4做水平主軸電磁鐵Q1.7SA5進(jìn)給自動(dòng)、電動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)I2.0YA5橫梁放松電磁鐵Q2.0SA6-1工作臺(tái)進(jìn)給I2.1KA4進(jìn)給中間繼電器Q2.1SA6-2主軸箱進(jìn)給I2.2KA5快速進(jìn)給中間繼電器Q2.2SA8-1右主軸進(jìn)給I2.3KM13能耗制動(dòng)接觸器Q2.3輸入/輸出點(diǎn)分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)符號(hào)注釋地址符號(hào)注釋地址SA9-1左主軸進(jìn)給I2.4SA8-2垂直主軸進(jìn)給 并聯(lián)I2.5SA9-2垂直主軸進(jìn)給

17、I2.5SQ1橫梁上升限位開關(guān)I2.6SQ2防止左銑頭與橫梁相碰 并聯(lián)I2.7SQ3防止右銑頭與橫梁相碰 I2.7SQ4工作臺(tái)后退限位開關(guān) 并聯(lián)I3.0SQ5垂直銑頭向左限位開關(guān)I3.0SQ6工作臺(tái)前進(jìn)限位開關(guān) 并聯(lián)I3.1SQ7左銑頭向下限位開關(guān)I3.1SQ9垂直銑頭向右限位開關(guān)I3.1SQ10右水平銑頭向下限位開關(guān)I3.1SQ11橫梁放松行程開關(guān) 串聯(lián)I3.2SQ12橫梁放松行程開關(guān)I3.2SQ13橫梁放松行程開關(guān)I3.2SQ14橫梁放松行程開關(guān)I3.2FR1熱繼電器I3.3I0.0 I0.1I0.2 I0.3I0.4 I0.5I0.6 I0.7I1.0 I1.1I1.2 I1.3I1.4 I1.5I1.6 I1.7 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 SA4 1M 2MQ0.0 Q0.1Q0.2 Q0.3Q0.4 Q0.5Q0.6 Q0.7Q1.0 Q1.1Q1.2 1L 2LKM1 KM4 KM2 KM3 KM5 KM6 KM7 KM8 KM9 KM10 KM11 KM12 YA1 YA2 YA3 YA4+24VGND+24VGNDS7-200PLCXN2010型龍門銑床PLC改造I/O接線圖XN2010型龍門銑