電氣控制工藝實(shí)習(xí)報(bào)告樣本模板

年4月19日電氣控制工藝實(shí)習(xí)報(bào)告樣本模板資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。更多企業(yè)學(xué)院:《中小企業(yè)管理全能版》183套講座+89700份資料《總經(jīng)理、高層管理》49套講座+16388份資料《中層管理學(xué)院》46套講座+6020份資料

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《銷售經(jīng)理學(xué)院》56套講座+14350份資料《銷售人員培訓(xùn)學(xué)院》72套講座+4879份資料電氣控制工藝實(shí)習(xí)報(bào)告班級(jí):電氣80701學(xué)號(hào):姓名:姜春龍實(shí)習(xí)地點(diǎn):揚(yáng)州大學(xué)能動(dòng)學(xué)院實(shí)習(xí)時(shí)間:.6.1~6.11指導(dǎo)教師:蔣步軍袁如明目錄TOC\o"1-1"\h\z\u附圖1:銑床電氣控制原理圖附圖2:銑床電氣控制接線圖附圖3:銑床的PLCI/O接口圖附圖4:銑床輸入/輸出表附圖5:銑床的PLC控制梯形圖一、銑床簡介在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)線上,有許多運(yùn)轉(zhuǎn)著的加工機(jī)械,大部分都是以電機(jī)為主體,控制為副體的半自動(dòng)化生產(chǎn)。其中的銑床是指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)床。它是一種用途廣泛的機(jī)床。在銑床上能夠加工平面(水平面、垂直面)、溝槽(鍵槽、T形槽、燕尾槽等)、分齒零件(齒輪、花鍵軸、鏈輪乖、螺旋形表面(螺紋、螺旋槽)及各種曲面。另外,還可用于對(duì)回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。銑床在工作時(shí),以銑刀旋轉(zhuǎn)為主,以工作臺(tái)或銑頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為輔。銑床按布局形式和適用范圍分升降臺(tái)銑床、龍門銑床、單柱銑床和單臂銑床、工作臺(tái)不升降銑床、儀表銑床和工具銑床等。其中升降臺(tái)銑床還分有萬能式、臥式和立式等。工作臺(tái)不升降銑床分有矩形工作臺(tái)和圓形工作臺(tái)兩種。銑床按結(jié)構(gòu)分有臺(tái)式銑床、懸臂式銑床、滑枕式銑床、龍門式銑床、平面銑床、仿形銑床、升降臺(tái)銑床、搖臂銑床、車身式銑床和專用銑床銑床按控制方式又可分為仿形銑床、程序控制銑床和數(shù)控銑床等。X62W型臥式普通銑床具有主軸轉(zhuǎn)速高、調(diào)速范圍寬、操作方便和工作臺(tái)能循環(huán)加工等特點(diǎn)。該機(jī)床主要由床身、懸梁、倒桿支架、工作臺(tái)和升降臺(tái)等結(jié)構(gòu)組成。倒桿支架上安裝有與主軸相連的刀桿、銑刀,以利于切削加工,順銑時(shí)刀具為一轉(zhuǎn)動(dòng)方向,逆銑時(shí)為另一方向;床身前有垂直導(dǎo)軌,升降臺(tái)帶動(dòng)工作臺(tái)可沿垂直導(dǎo)軌上下移動(dòng),完成垂直方向的進(jìn)給;升降臺(tái)上的水平工作臺(tái)海能夠在垂直于軸線方向上的移動(dòng)(縱向移動(dòng),即左右移動(dòng))和平行于主軸方向移動(dòng)(橫向移動(dòng),即前后移動(dòng));回轉(zhuǎn)工作臺(tái)也可單向轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)鏈傳動(dòng),經(jīng)過機(jī)械離合器在選定的進(jìn)給方向驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)進(jìn)給。銑床的主運(yùn)動(dòng)為主軸帶動(dòng)刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),它有順銑和逆銑兩種運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為工件相對(duì)銑刀的移動(dòng),即工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有水平工作臺(tái)左右(縱向),前后(橫向)以及上下(垂直)方向的運(yùn)動(dòng)以及圓形工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)銑刀的直徑、工件材料和加工精度不同,要求主軸經(jīng)過變換齒輪實(shí)現(xiàn)變速。主軸電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)用于改變主軸的轉(zhuǎn)向滿足銑床順銑和逆銑的需要。工作臺(tái)上下、左右、前后的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),由進(jìn)給變速箱獲得不同的速度,再經(jīng)不同的電氣控制線路傳遞給進(jìn)給絲杠來實(shí)現(xiàn)。為使變速時(shí)齒輪更好地嚙合,減少齒輪端面的沖擊,要求電動(dòng)機(jī)在變速時(shí)有短時(shí)的變速?zèng)_動(dòng)。它主要由床身、懸梁、刀桿支架、工作臺(tái)和升降臺(tái)等結(jié)構(gòu)組成。刀桿支架上安裝有與主軸相連的刀桿、銑刀,以利于切削加工,順銑時(shí)刀具為一轉(zhuǎn)動(dòng)方向,逆銑時(shí)為另一方向;床身前有垂直導(dǎo)軌,升降臺(tái)帶動(dòng)工作臺(tái)可沿垂直導(dǎo)軌上下移動(dòng),完成垂直方向的進(jìn)給;升降臺(tái)上的水平工作臺(tái)還能夠在垂直于軸線方向上移動(dòng)(縱向移動(dòng),即左右移動(dòng))和平行于主軸方向移動(dòng)(橫向移動(dòng),即前后移動(dòng));回轉(zhuǎn)工作臺(tái)也可單向轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)鏈傳動(dòng),經(jīng)過機(jī)械離合器在選定的進(jìn)給方向驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)進(jìn)給。二、銑床的電氣控制本次實(shí)習(xí)我們對(duì)原來的X62W型臥式普通銑床的電氣控制原理圖做了適當(dāng)?shù)母膭?dòng),大概是去掉了幾個(gè)并聯(lián)的異地按鈕,把原來制動(dòng)用的速度繼電器換成了時(shí)間繼電器,調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)难訒r(shí)以切斷制動(dòng),具體可參見后面附圖。銑床中需要控制的電機(jī)有四臺(tái):M1為主軸電動(dòng)機(jī),由接觸器KM2、KM3控制啟動(dòng)和制動(dòng)。M2為進(jìn)給點(diǎn)擊,其正反轉(zhuǎn)由KM4、KM5控制。M3為快速進(jìn)給電機(jī),由KM6控制。M4為冷卻泵的電機(jī),要求主軸電機(jī)M1啟動(dòng)后,M4才能啟動(dòng)。我們先了解一下銑床實(shí)習(xí)所用到的器件及其說明,這些器件大部分書上都有,但實(shí)物真的是第一次見到,因此有必要列出來。材料器件表器件名稱電氣符號(hào)器件型號(hào)器件數(shù)量三相異步電動(dòng)機(jī)MY801-44時(shí)間繼電器KTJS7-2A1交流接觸器KMCJ20-166行程開關(guān)SQLX19-0016控制按鈕SBLA4系列1變壓器TC380:127:361斷路器QSDZ47LE-321組合開關(guān)SAAZ10-10P/32組合開關(guān)SAHZ10-10/21組合開關(guān)SAHZ10-10/11熔斷器FURL8B-637H3熔斷器FURL98-32A3熱過載繼電器FRNR4-254燈EL36V1端子排若干導(dǎo)線若干器件的附屬說明:1.三相異步電動(dòng)機(jī):三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)而感生電動(dòng)勢和電流,并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,實(shí)現(xiàn)能量變換。2.時(shí)間繼電器:時(shí)間繼電器是接通電源后延時(shí)一段時(shí)間后才動(dòng)作的繼電器,主要作用是用于電器設(shè)備的延時(shí)控制或順序控制之用。3.交流接觸器:接觸器主要用于頻繁接通或分?jǐn)嘟弧⒅绷麟娐?具有控制容量大,可遠(yuǎn)距離操作,配合能夠?qū)崿F(xiàn)定時(shí)操作,聯(lián)鎖控制,各種定量控制和失壓及欠壓保護(hù),廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制電路,其主要控制對(duì)象是,也可用于控制其它電力負(fù)載,如電熱器、照明、電焊機(jī)、器組等。4.行程開關(guān):一種由物體的位移來決定電路通斷的開關(guān)。能夠安裝在相對(duì)靜止的物體(如固定架、門框等,簡稱靜物)上或者運(yùn)動(dòng)的物體(如行車、門等,簡稱動(dòng)物)上。當(dāng)動(dòng)物接近靜物時(shí),開關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開關(guān)的接點(diǎn)引起閉合的接點(diǎn)分?jǐn)嗷蛘邤嚅_的接點(diǎn)閉合。由開關(guān)接點(diǎn)開、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂坪蜋C(jī)構(gòu)的動(dòng)作。5.控制機(jī)按鈕:是用來切斷和接通控制電路的低壓開關(guān)電器。按鈕開關(guān)的觸頭的額定電流為5A。因此,操作按鈕開關(guān)所控制的電路屬于小電流電路。有斷開按鈕,按下斷開按鈕時(shí),常閉觸頭打開串聯(lián)接觸器開路,斷開負(fù)載,釋放斷開按鈕后,負(fù)載經(jīng)過接觸器重新工作。6.變壓器:利用的原理來改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心(磁芯)。在電器設(shè)備和無線電路中,常見作升降電壓、匹配阻抗,安全隔離等。7.斷路器:使用時(shí)必須接好電源端的零線和相線,保護(hù)器才能正常工作;保護(hù)器負(fù)載的零線只能作為工作零線,不能作為保護(hù)零線。8.交流接觸器:安裝前應(yīng)檢查線圈額定控制電流和控制容量與選用的要求是否相符合,接觸器的滅弧罩未安裝之前,不得投入運(yùn)行。9.組合開關(guān):適用于交流50HZ,電壓至380V及以下,直流電壓220V及以下,作手動(dòng)不頻繁接通或分?jǐn)嚯娐?換接電源或負(fù)載,可承載電流一般較大。10.熔斷器:一種安裝在電路中,保證電路安全運(yùn)行的電器元件。熔斷器其實(shí)就是一種短路保護(hù)器,廣泛用于配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng),主要進(jìn)行短路保護(hù)或嚴(yán)重過載保護(hù)。11.熱過載繼電器:當(dāng)它接人主電路內(nèi),流過與電動(dòng)機(jī)相同電流,當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí),熱元件被加熱到動(dòng)作溫度,使熱繼電器動(dòng)作。熱繼電器的動(dòng)作時(shí)間與過載電流的大小按反時(shí)限關(guān)系變化〔而作為電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)的熱繼電器,必須保證電動(dòng)機(jī)的正常起動(dòng)和運(yùn)行不受影響,并能最大限度的發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的承載能力,因此熱繼電器的動(dòng)作特性曲線應(yīng)位于電動(dòng)機(jī)的允許發(fā)熱特性曲線的下方,且又接近于它。X62W型臥式銑床的主電路部分由主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1由KM3實(shí)現(xiàn)啟、停運(yùn)行控制,M1正轉(zhuǎn)接線與反轉(zhuǎn)接線是經(jīng)過組合開關(guān)SA5進(jìn)行手動(dòng)切換。KM2的主觸點(diǎn)串聯(lián)兩相電阻R與速度繼電器KS配合實(shí)現(xiàn)M1的停車反接制動(dòng)。工作臺(tái)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM4、KM5的主觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)加工中的正、反向進(jìn)給控制,并由接觸器KM6的主觸點(diǎn)控制快速電磁鐵,決定工作臺(tái)移動(dòng)速度,KM6接通為快速移動(dòng),斷開為慢速自動(dòng)進(jìn)給。冷卻泵拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3由接觸器KM1控制,單向云裝。M1、M2、M3均為直接啟動(dòng)。X62W型臥式銑床的控制電路部分主要是控制電路電源,控制電路電壓為127V,由控制變壓器TC供給。主軸電動(dòng)機(jī)的控制,主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制。主軸電動(dòng)機(jī)空載時(shí)直接啟動(dòng)。啟動(dòng)前,由組合開關(guān)SA5選定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向,控制電路中選擇開關(guān)SQ7并選定主軸電動(dòng)機(jī)為正常工作方式,即SQ71斷開,SQ72出點(diǎn)閉合,然后經(jīng)過按下啟動(dòng)按鈕SB1或SB2,接通主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制接觸器KM3的線圈電路并自鎖,其觸電閉合,主軸電動(dòng)機(jī)按給定方向啟動(dòng)旋轉(zhuǎn),按下停止按鈕SB3或SB1,主軸電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。SB1～SB4分別位于兩個(gè)操作板上,從而實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)的兩地操作控制。主軸電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制。為使主軸能迅速停住,采用速度繼電器KS實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)。制動(dòng)時(shí),按停止按鈕SB3或SB4,使接觸器KM3斷電,這時(shí)速度繼電器KS仍告訴轉(zhuǎn)動(dòng),其常開鋤頭KS1或KS2閉合,接觸器KM2通電并自鎖,使電動(dòng)機(jī)M1串電阻R實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度趨近于零時(shí),使速度繼電器KS常開鋤頭KS1復(fù)位,接觸器KM2斷電最終使M1停轉(zhuǎn),反接制動(dòng)結(jié)束。主軸變速時(shí)的沖動(dòng)控制。主軸變速可在主軸不動(dòng)時(shí)進(jìn)行,也可在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行。變速時(shí),拉出變速手柄使沖動(dòng)開關(guān)SQ7短時(shí)動(dòng)作,即SQ72分?jǐn)?SQ71閉合,使接觸器KM3斷電,KM2得電,M1反接制動(dòng),轉(zhuǎn)速迅速降低,以保證變速過程的順利進(jìn)行。變速完成后,推回手柄,再次啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1,主軸將在新的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制,進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制電路分為二部分:第一部分為順序控制部分,當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,其控制啟動(dòng)接觸器KM3的輔助動(dòng)合觸電閉合,進(jìn)給電動(dòng)機(jī)控制接觸器KM4與KM5的線圈電路方能通電工作;第二部分為工作臺(tái)各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)鎖控制部分,可實(shí)現(xiàn)水平工作臺(tái)各運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)鎖,也能夠?qū)崿F(xiàn)水平工作臺(tái)與圓工作臺(tái)之間的聯(lián)鎖。水平工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制,工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)十字手柄應(yīng)放在”中間”位置,圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)放在”斷開”位置,水平工作臺(tái)縱向進(jìn)給由操作手柄與行程開關(guān)SQ1和SQ2組合控制。縱向操作手柄有左右兩個(gè)工作位和一個(gè)中間停止位。手柄扳倒工作位時(shí),帶動(dòng)機(jī)械離合器,接通縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈,同時(shí)壓動(dòng)行程開關(guān)。行程開關(guān)的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使接觸器KM4或KM5線圈得電,其主觸點(diǎn)閉合,進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)向右或向左移動(dòng)進(jìn)給,各個(gè)行程開關(guān)的動(dòng)斷觸點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)聯(lián)鎖控制電路部分構(gòu)成聯(lián)鎖控制功能。電路由KM3輔助動(dòng)合觸點(diǎn)開始,工作電流經(jīng)SQ62→SQ42→SQ32→SA11→SQ11→KM4線圈→KM5常閉觸點(diǎn)(右移),或者由SA11→SQ21→KM5線圈→KM4常閉觸點(diǎn)(左移)。手柄扳到中間位置時(shí),縱向機(jī)械離合器脫開,行程開關(guān)SQ1與SQ2不受壓,因此進(jìn)給電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),工作臺(tái)停止移動(dòng)。工作臺(tái)兩端安裝有限位撞塊,當(dāng)工作臺(tái)運(yùn)行到達(dá)終點(diǎn)位時(shí),撞塊撞擊手柄,使其回到中間位置,實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)終點(diǎn)停車。水平工作臺(tái)橫向和升降進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制,水平工作臺(tái)橫向和升降進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí),手柄應(yīng)放在中間位置,圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)放在”斷開”位置。工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的選擇和聯(lián)鎖是經(jīng)過十字復(fù)式手柄開關(guān)SQ3、SQ4組合來實(shí)現(xiàn)的。操作手柄有上、下、前、后四個(gè)工作位置和一個(gè)不工作位置。扳動(dòng)手柄到選定運(yùn)動(dòng)方向的工作位,即可接通該運(yùn)動(dòng)方向的接卸傳動(dòng)鏈,同時(shí)壓動(dòng)行程開關(guān)SQ3或SQ4,行程開關(guān)的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,使控制進(jìn)給電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的接觸器KM4或KM5的線圈得電,電動(dòng)機(jī)M2轉(zhuǎn)動(dòng),工作臺(tái)在相應(yīng)方向上移動(dòng)。行程開關(guān)的動(dòng)斷觸點(diǎn)如縱向行程開關(guān)一樣,在聯(lián)鎖電路中,構(gòu)成運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖控制。控制電路由接觸器KM3的輔助動(dòng)合觸點(diǎn)開始,工作電流經(jīng)SA13→SQ22→SQ12→SA11→SQ21→KM4線圈→KM5正確常閉觸點(diǎn)(向下或向前),或者由SA11經(jīng)SQ41→KM5線圈到KM4的常閉觸點(diǎn)(向上或向后)。銑床離不開機(jī)械,除了電氣控制,我們還能夠用十字手柄,它能夠看成一個(gè)機(jī)械開關(guān)。十字復(fù)式手柄扳到中間位置時(shí),橫向與垂直方向的機(jī)械離合器脫開,行程開關(guān)SQ3與SQ4均不受壓,因此進(jìn)給電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn),工作臺(tái)停止移動(dòng)。固定在床身上的擋塊在工作臺(tái)移動(dòng)到極限位置時(shí),撞擊十字手柄,使其回到中間位置,切斷電路,使工作臺(tái)在進(jìn)給終點(diǎn)停車。每個(gè)方向的移動(dòng)都有兩種速度,上面介紹的六個(gè)方向的進(jìn)給都是慢速自動(dòng)進(jìn)給移動(dòng)。需要快速移動(dòng)時(shí),可在慢速移動(dòng)中按下SB5或SB6,則KM6得電吸合,快速電磁鐵YA通電,工作臺(tái)便按原移動(dòng)方向快速移動(dòng),松開SB5或SB6,快速移動(dòng)停止,工作臺(tái)將按原方向繼續(xù)慢速進(jìn)給。進(jìn)給電機(jī)要工作,我們首先要選擇工作臺(tái)。水平工作臺(tái)進(jìn)給臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖控制。由于操作手柄在”工作”位置時(shí),只存在一種運(yùn)動(dòng)選擇。因此銑床直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)鎖只要滿足兩個(gè)操作手柄之間的聯(lián)鎖即可實(shí)現(xiàn)。聯(lián)鎖控制電路如前章聯(lián)鎖電路所述,由兩條電路并聯(lián)組成,縱向手柄控制的行程開關(guān)SQ1、SQ2動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)在一條支路上,十字復(fù)式手柄控制的行程開關(guān)SQ3、SQ4動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)在另一條支路上,扳動(dòng)任何一個(gè)操作手柄,只能切斷其中一條支路,另一條支路仍能正常通電,使接觸器KM4或KM5的線圈不失電,若同時(shí)扳動(dòng)兩個(gè)操作手柄,則兩條支路均被切斷,接觸器KM4或KM5斷電,工作臺(tái)立即停止移動(dòng),從而防止機(jī)床運(yùn)動(dòng)干涉造成設(shè)備事故。圓形工作臺(tái)控制。為了擴(kuò)大機(jī)床的加工能力,可在工作臺(tái)上安裝圓形工作臺(tái)。在使用圓形工作臺(tái)時(shí),工作臺(tái)縱向及十字操作手柄都應(yīng)置于中間位置。在機(jī)床開動(dòng)前,先將圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1扳到”接通”位置,此時(shí)SA12閉合、SA11和SA13斷開。電流的路徑為SQ62→SQ42→SQ32→SQ12→SQ22→SA12→KM4線圈→KM5常閉觸點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)并帶動(dòng)圓形工作臺(tái)單向運(yùn)轉(zhuǎn),其旋轉(zhuǎn)速度也可經(jīng)過變速手輪進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于圓形工作臺(tái)的控制電路中串聯(lián)了SQ1～SQ4的常閉觸點(diǎn),因此在扳動(dòng)工作臺(tái)任一方向的進(jìn)給操作手柄時(shí),都將使圓形工作臺(tái)停止轉(zhuǎn)動(dòng),這就起到圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)與工作臺(tái)三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖保護(hù)。剩下的就是輔助電路及保護(hù)環(huán)節(jié),輔助降溫的冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的控制由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3和控制接觸器KM1來控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的啟動(dòng)和停止。機(jī)床的局部照明由變壓器T供給36V安全電壓,轉(zhuǎn)移開關(guān)SA4控制照明燈。M1、M2、M3為連續(xù)工作制,由FR1、FR2、FR3熱繼電器的常閉觸點(diǎn)串在控制電路中實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)M1過載時(shí),FR1動(dòng)作后便切除整個(gè)控制電路的電源;冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3過載時(shí),FR3動(dòng)作后便切除M2、M3的控制電源;進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2過載時(shí),FR2動(dòng)作后便切除自身控制電源。短路保護(hù)我們這次用到了3個(gè)FU,它們是接在主回路中的,以對(duì)電機(jī)起到保護(hù)。

三、PLC簡介PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī),其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同,

中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài),并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí),首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并分別存入I/O映象區(qū),然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序,經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,如此循環(huán)運(yùn)行,直到停止運(yùn)行。

為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性,近年來對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng),或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣,即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障,整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置,但這兩者的運(yùn)行方式是不相同的:(1)繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式,即如果這個(gè)繼電器的線圈通電或斷電,該繼電器所有的觸點(diǎn)(包括其常開或常閉觸點(diǎn))在繼電器控制線路的哪個(gè)位置上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作。

(2)PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式,即如果一個(gè)輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開,該線圈的所有觸點(diǎn)(包括其常開或常閉觸點(diǎn))不會(huì)立即動(dòng)作,必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。

為了消除二者之間由于運(yùn)行方式不同而造成的差異,考慮到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100ms以上,而PLC掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于100ms,因此,PLC采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式掃描技術(shù)。這樣在對(duì)于I/O響應(yīng)要求不高的場合,PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。

這種掃描技術(shù)是當(dāng)PLC投入運(yùn)行后,其工作過程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。(1)輸入采樣階段:在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此,如果輸入是脈沖信號(hào),則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。(2)用戶程序執(zhí)行階段:在用戶程序執(zhí)行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即,在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其它輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。(3)輸出刷新階段:當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí),才是PLC的真正輸出。

這兩段程序執(zhí)行的結(jié)果完全一樣,但在PLC中執(zhí)行的過程卻不一樣。程序1只用一次掃描周期,就可完成對(duì)%M4的刷新;程序2要用四次掃描周期,才能完成對(duì)%M4的刷新。

這兩個(gè)例子說明:同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外,也能夠看到:采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然,如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來說能夠忽略,那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。一般來說,PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等,即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。當(dāng)前,PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。主要抗干擾措施有:(1)電源的合理處理,抑制電網(wǎng)引入的干擾。對(duì)于電源引入的電網(wǎng)干擾能夠安裝一臺(tái)帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器,以減少設(shè)備與地之間的干擾,還能夠在電源輸入端串接LC濾波電路。(2)安裝與布線。動(dòng)力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線,隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙膠線連接。將PLC的IO線和大功率線分開走線,如必須在同一線槽內(nèi),分開捆扎交流線、直流線,若條件允許,分槽走線最好,這不但能使其有盡可能大的空間距離,并能將干擾降到最低限度。PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設(shè)備,不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線(二者之間距離應(yīng)大于200mm)。與PLC裝在同一個(gè)柜子內(nèi)的電感性負(fù)載,如功率較大的繼電器、接觸器的線圈,應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。PLC的輸入與輸出最好分開走線,開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。模擬量信號(hào)的傳送應(yīng)采用屏蔽線,屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地,接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10。交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜,輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線,避免并行。(3)I/O端的接線。

輸入接線,輸入接線一般不要太長。但如果環(huán)境干擾較小,電壓降不大時(shí),輸入接線可適當(dāng)長些。輸入/輸出線不能用同一根電纜,輸入/輸出線要分開。盡可能采用常開觸點(diǎn)形式連接到輸入端,使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致,便于閱讀。輸出連接,輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出。在不同組中,可采用不同類型和電壓等級(jí)的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級(jí)的電源。由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上,而且連接至端子板,若將連接輸出元件的負(fù)載短路,將燒毀印制電路板。采用繼電器輸出時(shí),所承受的電感性負(fù)載的大小,會(huì)影響到繼電器的使用壽命,因此,使用電感性負(fù)載時(shí)應(yīng)合理選擇,或加隔離繼電器。PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干擾,因此要采取措施加以控制,如直流輸出的續(xù)流管保護(hù),交流輸出的阻容吸收電路,晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護(hù)。(4)正確選擇接地點(diǎn),完善接地系統(tǒng)。良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件,能夠避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的一般有兩個(gè),其一為了安全,其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。

PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均,不同接地點(diǎn)間存在地電位差,引起地環(huán)路電流,影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地,如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地,就存在地電位差,有電流流過屏蔽層,當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí),地線電流將更大。

另外,屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路,在變化磁場的作用下,屏蔽層內(nèi)又會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流,經(jīng)過屏蔽層與芯線之間的耦合,干擾信號(hào)回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂,所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布,影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低,邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存貯,造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測量精度下降,引起對(duì)信號(hào)測控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作。四、銑床的PLC控制我們的實(shí)習(xí)是用的歐姆龍的plc,因此用歐姆龍的專用編程器CX-Programmer進(jìn)行梯形圖編程,對(duì)電氣控制按功能進(jìn)行編程。即用各輸入輸出的常開或常閉的一個(gè)或多個(gè)搭建梯形圖,實(shí)現(xiàn)邏輯。首先正反轉(zhuǎn)我們用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA4和SA5實(shí)現(xiàn),其實(shí)制動(dòng)我們也能夠利用反轉(zhuǎn)和時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)的,SA6為主軸沖動(dòng),動(dòng)作時(shí)既能夠切斷正轉(zhuǎn)的電機(jī)同時(shí)還接通了制動(dòng)回路和定時(shí)器,制動(dòng)一段時(shí)間后,電機(jī)差不對(duì)轉(zhuǎn)速為0的時(shí)候,經(jīng)過時(shí)間繼電器的常閉觸頭斷開來切斷制動(dòng)回路。同時(shí)我們有直接進(jìn)行制動(dòng)的按鈕SB1,都是帶自鎖的?？焖龠M(jìn)給電機(jī)直接用SB0實(shí)現(xiàn)電動(dòng)即可,可是邏輯上是主軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后才能夠啟動(dòng)快速進(jìn)給的,因此我們在按鈕前面串聯(lián)一個(gè)主軸輸出的輔助常開按鈕,這樣就實(shí)現(xiàn)了快速進(jìn)給的啟動(dòng)和邏輯。燈直接用一個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出。冷卻泵也是,不一樣的地方是它帶有一個(gè)熱繼電器的常閉。在銑床工作之前,我們首先要進(jìn)行長、圓工作臺(tái)的選擇,它的邏輯是在主軸啟動(dòng)后才能夠選擇工作臺(tái),而且兩種工作臺(tái)不能同時(shí)工作,當(dāng)然還要把過載保護(hù)和進(jìn)給沖動(dòng)放進(jìn)去,結(jié)果如附圖。