基于X62W控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)

西安航空學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）西安航空學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：學(xué)院：專業(yè)：學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：年月日摘要銑床是一種能夠在工件上加工多種表面的機(jī)床，它以銑刀的旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，工件的運(yùn)動(dòng)為輔助運(yùn)動(dòng)，也稱之為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，銑床的加工能力很強(qiáng)，可以完成很多復(fù)雜表面的加工，效率比刨床高。在許多涉及加工的行業(yè)中都有很多應(yīng)用，與我們的生活息息相關(guān)。但是隨著時(shí)間的推移，老式銑床的電氣控制系統(tǒng)逐漸暴露出了他們繼電器控制的缺點(diǎn)，如控制復(fù)雜，故障頻發(fā)等諸多問(wèn)題，給銑床的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了十分不利的影響。為了解決X62W銑床老式電氣控制系統(tǒng)的問(wèn)題，我對(duì)X62W銑床的電氣控制部分用PLC技術(shù)進(jìn)行了現(xiàn)代化改造，使用三菱FX2N-48MR可編程控制器實(shí)現(xiàn)了老式電氣控制的作用，解決了老式控制電路的難題，提升了機(jī)床性能。關(guān)鍵詞X62W萬(wàn)能銑床；繼電器控制系統(tǒng)；PLC；改造

AbstractMillingmachinecapableofprocessingavarietyofmachinetoolontheworkpiecesurface,itisarotarycutterbasedmovement,movementoftheworkforthesecondarymotion,alsoknownasneartothemotion,millingmachineprocessingcapacityisverystrong,youcandoalotmachiningcomplexsurfaces,theefficiencyishigherthanplaner.Inmanyindustriesinvolvedinprocessingithasmanyapplications,andourlives.Butastimegoesby,theoldmillingmachineelectricalcontrolsystemgraduallyexposedtheshortcomingsoftheirrelaycontrol,suchascontrolofcomplexfault-prone,andmanyotherissues,tothesafeoperationofmillingandeconomicoperationhasbroughtaverynegativeimpact.InordertosolveX62Wmillingoldelectricalcontrolsystem,X62WmillingmachineelectricalcontrolpartofthemodernizationwithPLCtechnology,MitsubishiFX2N-48MRprogrammablecontrollerimplementsfashionedelectricalcontrolroleinaddressingtheoldcontrolcircuitproblems,improvethemachineperformance.KeywordsX62Wuniversalmillingmachine;Electricalcontrolsystem;ProgrammableLogicController;Transform

目錄摘要 1Abstract 2前言 4第一章銑床 51.1銑床國(guó)內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢(shì) 51.2什么是銑床 61.2.1銑床的選型 61.2.2X62W萬(wàn)能銑床的特點(diǎn) 6第二章X62W萬(wàn)能銑床的控制電路 72.1X62W萬(wàn)能銑床的電路特點(diǎn)及要求 72.2X62W萬(wàn)能銑床器件選型 7第三章X62W萬(wàn)能銑床傳統(tǒng)繼電器的電氣控制原理 93.1電氣原理圖 93.2主電路控制原理分析 113.3控制電路控制原理分析 123.3.1主軸電機(jī)M1的控制原理 123.3.2進(jìn)給電機(jī)M2的控制原理 133.3.3冷卻泵電動(dòng)車機(jī)及照明電路的控制 15第四章X62W萬(wàn)能銑床基于PLC改造的具體設(shè)計(jì) 154.1可編程控制器的選型 154.2控制電路改造后的外部接線圖 164.3I/O地址分配表 184.4梯形圖 184.5語(yǔ)句表 214.6模擬仿真 22結(jié)論 23參考文獻(xiàn) 24致謝 25

前言自20世紀(jì)六十年代出現(xiàn)可編程控制器以來(lái)，傳統(tǒng)的繼電器控制一直在受到?jīng)_擊。因?yàn)镻LC技術(shù)具有與生俱來(lái)的的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，所以PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的推廣和應(yīng)用。隨著PLC技術(shù)的深入應(yīng)用，其技術(shù)本身也獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，功能在不斷豐富，作用在不斷增強(qiáng)。銑床是一種能夠在工件上加工多種表面的機(jī)床，但是隨著時(shí)間的推移，老式銑床的電氣控制系統(tǒng)逐漸暴露出了他們繼電器控制的缺點(diǎn)，對(duì)銑床的安全性和經(jīng)濟(jì)性都帶來(lái)了很大的影響，因此，采用可編程控制器的控制系統(tǒng)來(lái)替代老式繼電器控制系統(tǒng)是時(shí)代的潮流。本論文主要講述了X62W萬(wàn)能銑床的基本工作原理和各個(gè)電路的電氣控制原理，并且介紹了進(jìn)行PLC現(xiàn)代化改造的具體步驟，外部接線圖，梯形圖，PLC語(yǔ)句表等等，從而通過(guò)改造來(lái)解決老式電氣控制系統(tǒng)的問(wèn)題，進(jìn)而提升整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的性能。讓老式的萬(wàn)能銑床在現(xiàn)代化的社會(huì)中發(fā)揮更大的作用。

第一章銑床1.1銑床國(guó)內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢(shì)美國(guó)人E.惠特尼在1818創(chuàng)建了世界上第一個(gè)臥式銑床，這是一個(gè)開(kāi)創(chuàng)性的發(fā)明。之后人們?yōu)榱送瓿筛芨鼜?fù)雜的加工，于十九世紀(jì)中葉由JR.布朗發(fā)明了第一臺(tái)萬(wàn)能銑床，這一創(chuàng)新成為現(xiàn)代起升平臺(tái)銑床的原型。1884年龍門銑床在美國(guó)出現(xiàn)，引起了全世界機(jī)械加工領(lǐng)域新的風(fēng)潮。1920年出現(xiàn)了半自動(dòng)銑床，半自動(dòng)銑床的特點(diǎn)是能利用工作臺(tái)上的擋塊完成快速進(jìn)給的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。在1950年以前，大部分銑床的控制系統(tǒng)還是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，繼電器控制系統(tǒng)缺點(diǎn)很多，主要突出在連線多連線復(fù)雜上、還有巨大的體積、很高的功耗，而且繼電器控制系統(tǒng)控制速度低下，可靠性差、可維護(hù)性低。并且在控制系統(tǒng)構(gòu)成后想要再添加功能較為困難。在1950年以后，伴隨著模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的快速發(fā)展，銑床的電氣控制系統(tǒng)也將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到自身的發(fā)展中，模擬式數(shù)字式的控制系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)銑床的繼電器電路控制方式。特別是70年代數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)的應(yīng)用，使得銑床的加工范圍從原本的銑削作業(yè)擴(kuò)大到車銑刨多合一，并且數(shù)字化的控制系統(tǒng)帶來(lái)了超乎尋常的加工精度，加工精度在原有的基礎(chǔ)上提升了大約兩個(gè)數(shù)量級(jí)。在此期間，PLC技術(shù)因?yàn)槠涮赜械膬?yōu)勢(shì)逐步的進(jìn)入到銑床的控制系統(tǒng)中來(lái)。隨著可編程序控制器技術(shù)的廣泛應(yīng)用和廣泛應(yīng)用，可編程序控制器技術(shù)被應(yīng)用于銑床電氣系統(tǒng)中，具有很多優(yōu)點(diǎn)，如可編程控制器控制系統(tǒng)布線小，模塊尺寸小，系統(tǒng)功耗低，運(yùn)行速度快，而且其專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)，可靠性高、可維護(hù)性高，部分PLC系統(tǒng)還可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自查，隨時(shí)將故障展示給操作人員，為現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和調(diào)試提供了極大的方便。所以PLC控制系統(tǒng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)銑床的繼電器控制，成為了銑床控制系統(tǒng)的主流。在未來(lái)隨著信息化時(shí)代的廣泛推進(jìn)，數(shù)控編程將會(huì)廣泛的應(yīng)用于機(jī)床類設(shè)備的操作中，這將極大的緩解人們的工作負(fù)擔(dān)，大大的釋放勞動(dòng)力。在不久的將來(lái)，先進(jìn)的數(shù)控編程銑床將逐步取代舊的手工操作。隨著科技的發(fā)展，對(duì)銑床操作人員的能力要求會(huì)越來(lái)越高，但是相應(yīng)的生產(chǎn)效率也會(huì)大幅度提升。1.2什么是銑床1.2.1銑床的選型圖1-1X62W的含義圖X62W萬(wàn)能臥式銑床是一種多用途機(jī)床，并且有著比較高的加工精度。在工業(yè)生產(chǎn)中X62W銑床應(yīng)用廣泛，應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的許多部門，但是其固有的繼電器控制系統(tǒng)效率低下，故障率很高，將其原有的電氣控制系統(tǒng)改為PLC控制可以提升控制系統(tǒng)的工作性能，增加系統(tǒng)的可靠性。所以我選擇X62W萬(wàn)能臥式銑床對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代化改造，使其能更好的服務(wù)于生產(chǎn)。1.2.2X62W萬(wàn)能銑床的特點(diǎn)1.X62W萬(wàn)能銑床加工能力強(qiáng)，可以完成許多復(fù)雜型面的加工。2.X62W萬(wàn)能銑床加工精度不低，通過(guò)加工精度的升級(jí)可以帶來(lái)產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)。3.X62W萬(wàn)能銑床的生產(chǎn)效率與普通機(jī)床相比有2-3倍的生產(chǎn)效率優(yōu)勢(shì)。對(duì)于復(fù)雜零件，生產(chǎn)效率可提高數(shù)倍。4.X62W萬(wàn)能銑床在機(jī)械加工制造的各個(gè)行業(yè)中都得到了較多的應(yīng)用，在各種工業(yè)生產(chǎn)中都有著舉足輕重的位置。

第二章X62W萬(wàn)能銑床的控制電路2.1X62W萬(wàn)能銑床的電路特點(diǎn)及要求1.主軸電機(jī)負(fù)責(zé)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行主要的銑削工作。順逆銑方式在加工前進(jìn)行選定，在加工時(shí)加工方向不能改變。2.進(jìn)給電動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)提供進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所需要的動(dòng)力，進(jìn)車給電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向分為正向和反向，方向可以改變。操作工作臺(tái)進(jìn)行上下、前后、左右六個(gè)方向的進(jìn)給時(shí)，只需要扳動(dòng)手柄即可完成。3.冷卻泵電機(jī)是冷卻泵旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力來(lái)源，冷卻泵啟動(dòng)后銑削液經(jīng)由冷卻泵從冷卻液儲(chǔ)藏罐中被抽到加工現(xiàn)場(chǎng)去。冷卻泵電機(jī)和主軸電機(jī)采用順序控制，只有當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)冷卻泵電機(jī)才能啟動(dòng)提供銑削液。2.2X62W萬(wàn)能銑床器件選型表2-1電機(jī)參數(shù)表符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量作用M1主軸電動(dòng)機(jī)Y145-M-3-B25.5KW,380V,1550r/min1主軸動(dòng)力源M2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)Y70L-42.25kw,380v,1250r/min1進(jìn)給動(dòng)力源M3冷卻泵電動(dòng)機(jī)JCB-221250w,380v,2450r/min1冷卻動(dòng)力源表2-2銑床元件型號(hào)器件符號(hào)實(shí)際名稱使用型號(hào)技術(shù)規(guī)格件數(shù)實(shí)際作用KM1接觸器CJ0-5030A,220V1主軸啟動(dòng)接觸器KM2接觸器CJ0-5030A,220V1主軸啟動(dòng)接觸器KM3接觸器CJ0-3015A,220V1進(jìn)給電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器KM4接觸器CJ0-3015A,220V1進(jìn)給電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器SB1,2按鍵LA4綠色2主軸電機(jī)啟動(dòng)按鈕SB3,4按鍵LA4黑色2工作臺(tái)快速運(yùn)動(dòng)按鈕SB5,6按鍵LA4紅色2主軸電機(jī)停止按鈕SA1開(kāi)關(guān)HZ1-20/E28三極1主軸電機(jī)制動(dòng)開(kāi)關(guān)SA2SA3轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)HZ1-20/E28HZ2-20/E28三極三極11圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)冷卻泵轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA4轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)HZ2-20/E28三極1照明燈轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SQ1限位開(kāi)關(guān)LX1-14K開(kāi)啟式1主軸電機(jī)沖動(dòng)開(kāi)關(guān)SQ2限位開(kāi)關(guān)LX1-14K開(kāi)啟式1進(jìn)給電機(jī)沖動(dòng)開(kāi)關(guān)SQ3-1限位開(kāi)關(guān)LX2-147單輪1向前進(jìn)給、向下進(jìn)給SQ3-2限位開(kāi)關(guān)LX2-147單輪1向后進(jìn)給、向前進(jìn)給SQ4-2限位開(kāi)關(guān)LX2-147單輪1向后進(jìn)給、向上進(jìn)給SQ5-1限位開(kāi)關(guān)LX2-147單輪1向前進(jìn)給、向下進(jìn)給SQ5-2限位開(kāi)關(guān)LX2-135單輪1工作臺(tái)向右進(jìn)給SQ6-2限位開(kāi)關(guān)LX2-135單輪1工作臺(tái)向左進(jìn)給QS轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)HZ1-60/E26三極1電源總開(kāi)關(guān)FR1熱繼電器JRQ-6013A,3A1主軸電機(jī)長(zhǎng)過(guò)載保護(hù)FR2熱繼電器JR10-302.5A,5A1進(jìn)給電機(jī)長(zhǎng)過(guò)載保護(hù)FR3熱繼電器JR10-300.385A1冷卻電機(jī)長(zhǎng)過(guò)載保護(hù)FU1熔斷器RL340A3總電源短路保護(hù)FU2熔斷器RL320A3進(jìn)給電路短路保護(hù)FU3熔斷器RL38A2控制電路短路保護(hù)FU4熔斷器RL36A2照明電路短路保護(hù)TC1變壓器BK-48380/36V1控制電路變壓器TC2變壓器BK-160380/110V1照明電路變壓器YC1電磁離合器B1DL-VI2.5KG1主軸制動(dòng)電磁離合器YC3電磁離合器B1DL-VI2.5KG1快速進(jìn)給電磁離合器

第三章X62W萬(wàn)能銑床傳統(tǒng)繼電器的電氣控制原理3.1電氣原理圖圖3-1visio電路圖X62W萬(wàn)能銑床的電氣原理圖控制電路圖如圖3-2所示。圖3-2visio控制電路圖3.2主電路控制原理分析1.QS1是控制電路的總開(kāi)關(guān)。當(dāng)QS1閉合時(shí)控制電路接通，各個(gè)電路得電開(kāi)始工作。2.電動(dòng)機(jī)M1的過(guò)載保護(hù)器是熱繼電器FR1,電動(dòng)機(jī)M2的過(guò)載保護(hù)器是熱繼電器FR2,電動(dòng)機(jī)M3的過(guò)載保護(hù)器是熱繼電器FR3。當(dāng)當(dāng)電路在長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載時(shí)，熱繼電器將斷開(kāi)保護(hù)電路。3.主軸電動(dòng)機(jī)M1：當(dāng)主軸電機(jī)M1啟動(dòng)后由其提供動(dòng)力來(lái)帶動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行銑削加工，主軸電機(jī)M1的旋轉(zhuǎn)方向可以改變，但是要求旋轉(zhuǎn)方向變換不頻繁。主軸電機(jī)正反轉(zhuǎn)通過(guò)組合開(kāi)關(guān)來(lái)控制。4.進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2：由進(jìn)給電機(jī)M2來(lái)為六個(gè)方向的進(jìn)給和圓工作臺(tái)的正反轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。5．冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3：通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)控制冷卻泵的啟動(dòng)或關(guān)閉。冷卻泵負(fù)責(zé)提供加工需要的銑削液，冷卻泵電機(jī)M3與主軸電機(jī)M1采用順序控制，只有當(dāng)主軸電機(jī)M1啟動(dòng)后冷卻泵電機(jī)M3才能運(yùn)轉(zhuǎn)。6.由變壓器TC1將380V的交流電轉(zhuǎn)換為電磁離合器需要的36V的電壓。由變壓器TC2將380V的交流電轉(zhuǎn)換為接觸器所需要的110V的電壓。由變壓器TC3將380V的交流電轉(zhuǎn)換為24V的照明電源。

3.3控制電路控制原理分析3.3.1主軸電機(jī)M1的控制原理圖3-3主軸電機(jī)控制線路visio圖KM1是主軸電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，為兩地控制，SB1,SB2分別可以控制主軸電機(jī)啟動(dòng)。SB5,SB6是主軸電機(jī)的停止開(kāi)關(guān)，同樣為兩地控制。SQ1是主軸電機(jī)沖動(dòng)開(kāi)關(guān)。SQ1是主軸變速的行程開(kāi)關(guān)。當(dāng)主軸變速時(shí)，需要先將變速手柄壓下到前面，再轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤選擇轉(zhuǎn)速，最后將變速手柄推回原位。在這兩次推動(dòng)變速手柄的過(guò)程中，行程開(kāi)關(guān)SQ1都會(huì)被壓下，這時(shí)SQ1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，主軸電機(jī)啟動(dòng)繼電器KM2得電，主軸電動(dòng)機(jī)M1會(huì)正向轉(zhuǎn)動(dòng)一下，使變速后的齒輪易于嚙合，這就是主軸的變速?zèng)_動(dòng)。3.3.2進(jìn)給電機(jī)M2的控制原理進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的先決條件是主軸電機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)下，如果主軸電機(jī)不啟動(dòng)后續(xù)所有的進(jìn)給操作均無(wú)效。所有的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2提供動(dòng)力的。工作臺(tái)有上下、前后、左右六種方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分為縱向的左右運(yùn)動(dòng)、橫向的前后運(yùn)動(dòng)和垂直的上下運(yùn)動(dòng)。SQ3-1和SQ5-1分別是圓工作臺(tái)向前向下進(jìn)給的開(kāi)關(guān)，SQ4-1SQ6-1分別是圓工作臺(tái)向后向上進(jìn)給的開(kāi)關(guān)，SQ5-2是控制圓工作臺(tái)向右進(jìn)給的開(kāi)關(guān)，SQ6-2是圓工作臺(tái)向左進(jìn)給的開(kāi)關(guān)。圖3-4工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制線路visio圖

工作臺(tái)向左、右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制工作臺(tái)的縱向（左右方向）進(jìn)給由縱向操作手柄控制，該手柄有三個(gè)位置：向右、向左和中間。將手柄扳到左邊時(shí)，工作臺(tái)向左移動(dòng)，將手柄扳倒右邊時(shí)，工作臺(tái)向右移動(dòng)。2．工作臺(tái)前、后及上、下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制工作臺(tái)橫向及垂直進(jìn)給由十字手柄控制，該手柄也有兩個(gè)，分別裝在工作臺(tái)左側(cè)的前、后方。十字手柄有：前、后、左、右和中間五個(gè)位置。與縱向進(jìn)給操作一樣，在扳動(dòng)十字手柄壓下行程開(kāi)關(guān)SQ3、SQ4的同時(shí)，將工作臺(tái)與橫向運(yùn)動(dòng)或垂直運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)裝置相聯(lián)接。SQ3-1、SQ5-1控制工作臺(tái)向下或向前運(yùn)動(dòng)，SQ4-1、SQ6-1控制工作臺(tái)向上或向后運(yùn)動(dòng)。當(dāng)將十字手柄扳向下或向前時(shí)，壓下行程開(kāi)關(guān)SQ3，SQ3-1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，魔接觸器KM3得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2通電轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)工作臺(tái)向下或向前移動(dòng)。工作臺(tái)的快速移動(dòng)為了加快工作進(jìn)程，工作臺(tái)可以進(jìn)行快速移動(dòng)，操作過(guò)程如下：在工作臺(tái)進(jìn)行進(jìn)給時(shí)，按下快速移動(dòng)按鈕SB3（SB4），工作臺(tái)按原進(jìn)給方向快速移動(dòng)，等到運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)位置時(shí)，松開(kāi)快速進(jìn)給按鈕SB3（SB4），快速進(jìn)給結(jié)束。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的變速?zèng)_動(dòng)SQ2是進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)，在操作變速盤變速時(shí)，其連桿機(jī)構(gòu)會(huì)瞬時(shí)壓下行程開(kāi)關(guān)SQ2，使SQ2-2常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)、SQ2-1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM3短時(shí)得電，魔進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一下，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)給變速的沖動(dòng)。圖3-5圓工作臺(tái)進(jìn)給控制電路

圓工作臺(tái)控制控制圓工作臺(tái)的電路如圖3-5所示，此時(shí)工作臺(tái)的六個(gè)方向進(jìn)給操作手柄都應(yīng)處在中間位置，按下主軸啟動(dòng)按鈕，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2為圓工作臺(tái)提供動(dòng)力來(lái)單向轉(zhuǎn)動(dòng)。如果要停止圓工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，按下主軸停止按鈕SB3或SB4即可。3.3.3冷卻泵電動(dòng)車機(jī)及照明電路的控制為了防止在銑削過(guò)程中，工件因?yàn)闇囟葘?dǎo)致變形產(chǎn)生生產(chǎn)誤差，所以在銑床進(jìn)行銑削工作時(shí)，可以啟動(dòng)冷卻泵來(lái)為銑削工作提供冷卻液來(lái)降溫。因?yàn)槔鋮s工作在銑削工作進(jìn)行后進(jìn)行，所以冷卻泵電機(jī)在主軸電機(jī)控制順序后，也就是只有啟動(dòng)了主軸電機(jī)，冷卻泵電機(jī)才能啟動(dòng)，SA3是冷卻泵電機(jī)的開(kāi)關(guān)。因?yàn)榧庸すぷ髟趶S房?jī)?nèi)進(jìn)行，所以工作條件可能會(huì)很暗，為了確保加工工作正常進(jìn)行，工作車臺(tái)照明是十分必要的，SA4是照明燈的開(kāi)關(guān)，在工作臺(tái)很暗時(shí)，可以打開(kāi)照明燈來(lái)提供照明。

第四章X62W萬(wàn)能銑床基于PLC改造的具體設(shè)計(jì)4.1可編程控制器的選型三菱FX2N系列可編程控制器功能強(qiáng)大，設(shè)計(jì)緊湊，拓展性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好，低使得三菱FX2N系列PLC可以近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求，所以本次設(shè)計(jì)選用三菱FX2N本次改造共設(shè)有輸入點(diǎn)13個(gè)（SB1~SB6三個(gè)，SA1、SA2兩個(gè)，F(xiàn)R1~FR3兩個(gè)，SQ1~SQ6六個(gè)），輸出點(diǎn)數(shù)為6點(diǎn)（KM1、KM3、KM4、YC1、YC2、YC3）。最終PLC選型為三菱FX2N-48MR。三菱FX2N-48MR是日本三菱公司于2010年推出的可編程控制器,它分別有24個(gè)輸出點(diǎn)，和24個(gè)輸入點(diǎn)，內(nèi)置8KB（64字節(jié)）的用戶存儲(chǔ)器，這些性能十分滿足我們的需要，而且它價(jià)格適中，不會(huì)對(duì)改造產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)壓力。并且加之學(xué)校實(shí)驗(yàn)臺(tái)正好有數(shù)臺(tái)三菱FX2N-48MR便于我們?cè)谠O(shè)計(jì)完成后進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，所以選擇這個(gè)型號(hào)的PLC。4.2控制電路改造后的外部接線圖圖5-2X62W萬(wàn)能銑床的主電路圖

圖5-2X62W萬(wàn)能銑床的主電路圖改造完成后的外部接線圖如下圖所示

4.3I/O地址分配表表5-1I/O地址分配表I/O地址分配表分類信號(hào)含義現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)PLC線圈編號(hào)輸入信號(hào)主軸啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SB1,SB2X000工作臺(tái)快速進(jìn)給SB3,SB4X002主軸停止開(kāi)關(guān)SB5,SB6X004換刀開(kāi)關(guān)SA1X006圓工作臺(tái)開(kāi)關(guān)SA2X007主軸沖動(dòng)SQ1X015進(jìn)給沖動(dòng)SQ2X014向前、下進(jìn)給SQ3X012向后、上進(jìn)給SQ4X013向右進(jìn)給SQ5X010向左進(jìn)給SQ6X011M1,M3短路保護(hù)FR1,FR3X017M2短路保護(hù)FR2X016輸出信號(hào)主軸啟動(dòng)接觸器KM1Y000M2正轉(zhuǎn)接觸器KM3Y001M2反轉(zhuǎn)接觸器KM4Y002主軸制動(dòng)YC1Y004常速進(jìn)給YC2Y005快速進(jìn)給YC3Y0064.4梯形圖根據(jù)X62W萬(wàn)能銑床的電氣控制要求，我設(shè)計(jì)出了該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖，如圖所示。設(shè)計(jì)完成后的梯形圖共有十條支路，在GXDEVELOPER三菱PLC程序開(kāi)發(fā)軟件上進(jìn)行語(yǔ)法檢查后無(wú)誤，不存在雙線圈問(wèn)題。改造后的梯形圖完整的保留了原有繼電器控制系統(tǒng)的邏輯內(nèi)容，與繼電器控制相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布線簡(jiǎn)潔，讓人一目了然。

第1支路,主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制。當(dāng)按下SB1主軸啟動(dòng)按鈕即為X000，Y000線圈自鎖，主軸電機(jī)成功啟動(dòng)。第2支路,正常進(jìn)給。當(dāng)SQ2進(jìn)給沖動(dòng)開(kāi)關(guān)X014接通，或者SQ3-1、SQ5-1向前向下進(jìn)給開(kāi)關(guān)X012接通，或者SA2圓工作臺(tái)開(kāi)關(guān)X007接通，或者SQ4-1、SQ6-1工作臺(tái)向后向上開(kāi)關(guān)X013接通，Y001或者Y002線圈閉合，主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，正常進(jìn)給成功。第3支路,圓形工作臺(tái)。當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)后按下圓形工作臺(tái)開(kāi)關(guān)SA2即X007,Y001接通，接觸器KM3得電,進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)。在M1未啟動(dòng)時(shí)，M2不能啟動(dòng)。第4支路,進(jìn)給沖動(dòng)。當(dāng)主車軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)后,按下進(jìn)給沖動(dòng)按鈕SQ2即X014，則接觸器KM3得電Y002接通,進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)正轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)進(jìn)給點(diǎn)動(dòng)。第5支路,進(jìn)給正轉(zhuǎn)。即工作臺(tái)向右、向前、向下的運(yùn)動(dòng)。按下按鈕SQ5-2工作臺(tái)向右進(jìn)給即X010，或按下按鈕SQ3-1工作臺(tái)向前進(jìn)給即X012時(shí),KM4常閉觸點(diǎn)閉合,Y001閉合，進(jìn)給電動(dòng)車機(jī)M2啟動(dòng)正轉(zhuǎn)。第6支路,進(jìn)給反轉(zhuǎn)。當(dāng)按下按鈕SQ6-2工作臺(tái)向左進(jìn)給即X011或按下SQ6-1工作臺(tái)向上進(jìn)給即X013時(shí),Y002接通,進(jìn)給電動(dòng)車機(jī)M2開(kāi)始反轉(zhuǎn)。第7支路,主軸制動(dòng)。在M1啟動(dòng)時(shí)，按下SA1主軸制動(dòng)按鈕即X006或按下SB5,SB6主軸停止開(kāi)關(guān)即X004，Y004主軸制動(dòng)輸出。第8支路,工作臺(tái)快速進(jìn)給控制。在主車軸電機(jī)M1啟動(dòng)時(shí)，且進(jìn)給電機(jī)M2也啟動(dòng)時(shí)，按下工作臺(tái)快速移動(dòng)按鈕SB3(或SB4)即X002,線圈Y006輸出，工作臺(tái)開(kāi)始快速進(jìn)給。

4.5語(yǔ)句表1LDX00029ANIX0102ORY00030ANIX0113ANIX01531ANIX0124ANIX00432ANIX0135ORX01533ANDX0146ANIX00634OUTM27ANIX01735LDX0108OUTY00036ORX0129LDIX01437ANDM010ANIX01238ORM111ANIX01339ORM212LDIX00740ANIY00213ANIX01041ANIX01614ANIX01142OUTY00115ORB43LDX01116ANDY00044ORX01317ANIX00745ANDM018OUTM046ANIY00119LDY00047ANIX01620ANDX00748OUTY00221ANIX01049LDX00422ANIX01150ORX00623ANIX01251ANIY00024ANIX01352OUTY00425ANIX01453LDM226OUTM154ORX00227LDY00055ANDM128ANIX00756OUTY006

4.6模擬仿真將梯形圖畫好，檢查有無(wú)雙線圈錯(cuò)誤，標(biāo)注清楚元器件按鈕名稱。更改連接COM端為COM2，并選擇程序中的“MAIN”選項(xiàng)，在其前面打勾，單擊執(zhí)行按鈕，軟件將會(huì)把程序?qū)懭氲絇LC中。按照外部接線圖將PLC與實(shí)驗(yàn)臺(tái)接好，通過(guò)基本編程指令練習(xí)來(lái)驗(yàn)證程序是否成功。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，程序能夠完整的表達(dá)銑床原有繼電器控制邏輯。結(jié)論X62W是一種性能優(yōu)異、用途廣泛的銑床，但是其原有的繼電器控制系