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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 摘 要</b></p><p> X62W萬(wàn)能銑床是一種應(yīng)用廣泛的多用途機(jī)床,它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面等多種表面的加工,它原是采用繼電接觸器電路來(lái)實(shí)現(xiàn)其電氣控制。PLC是專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì),其可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)??蓪62W萬(wàn)能銑床電氣控制線路改造為基于S7-200的可編程控制器控制,可以提高銑床的整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的工作性能及參數(shù)指標(biāo),減少工人維護(hù)、維
2、修的工作量。本文介紹了用PLC取代X62W萬(wàn)能銑床的繼電器控制電路,闡述了PLC的設(shè)計(jì)方案;根據(jù)控制要求,確定PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù),對(duì)I/O地址進(jìn)行了分配,并畫出了I/O接線圖;根據(jù)控制原理,進(jìn)行系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),畫出了梯形圖。</p><p> 關(guān)鍵詞:萬(wàn)能銑床;PLC;電氣控制;梯形圖</p><p><b> 目 錄</b></p><
3、p><b> 第1章 前言1</b></p><p> 第2章 萬(wàn)能銑床的簡(jiǎn)介3</p><p> 第3章 電力拖動(dòng)和控制要求5</p><p> 3.1 銑床的主運(yùn)動(dòng)5</p><p> 3.2 銑床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)5</p><p> 3.3 其他控制要求6</p
4、><p> 第4章 電氣控制電路分析7</p><p> 4.1主電路分析7</p><p> 4.2 控制電路分析8</p><p> 4.2.1控制電路電源8</p><p> 4.2.2主軸電動(dòng)機(jī)M1控制8</p><p> 4.2.3.進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制9</
5、p><p> 4.2.4 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的控制13</p><p> 4.2.5 輔助電路及保護(hù)環(huán)節(jié)分析13</p><p> 第5章 西門子S7-20014</p><p> 5.1 PLC的基本定義14</p><p> 5.2 西門子S7-200基本介紹14</p><p
6、> 5.3 S7-200可編程控制器常用指令15</p><p> 第6章 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制PLC改造分析17</p><p> 6.2 對(duì)電氣原理圖的改造17</p><p> 6.2.1 對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)控制改造17</p><p> 6.2.2 對(duì)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)控制改造18</p><p&g
7、t; 6.3 PLC的輸入、輸出地址分配18</p><p> 6.4 PLC接線圖的設(shè)計(jì)19</p><p> 6.5 梯形圖的設(shè)計(jì)與分析20</p><p><b> 第7章 總結(jié)24</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)25</b></p><p&
8、gt;<b> 致 謝26</b></p><p><b> 第1章 前言</b></p><p> 隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)擴(kuò)展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)前用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)可以分為幾類。例如可編程控制器、基于PC總線的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、單片機(jī)的測(cè)控裝置、用于模擬量閉環(huán)控制的可編程調(diào)節(jié)器、集散控制系
9、統(tǒng)(DCS)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)等。為了滿足現(xiàn)在社會(huì)制造業(yè)對(duì)社會(huì)市場(chǎng)緊迫要求的反應(yīng),既要求生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品;而可編程序控制器PLC正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的,它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。PLC是20世紀(jì)60年代末在美國(guó)首先出現(xiàn)的,其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同。是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。也是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置;使用了可編程序存儲(chǔ)器以儲(chǔ)存指令,用來(lái)
10、執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)與演算功能,并通過(guò)模擬和數(shù)字輸入輸出組件,控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。近幾年來(lái)PLC把自動(dòng)化技術(shù),既計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體,體現(xiàn)了可編程控制器的應(yīng)用場(chǎng)合時(shí)很廣泛的。因此可采用可編程序控制器(PLC)對(duì)銑床傳統(tǒng)的繼電器-接觸器電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。</p><p> PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì),其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)。PLC的應(yīng)用不但大大地提高了銑床電氣控制系
11、統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力,而且大大地簡(jiǎn)化和減少了維修維護(hù)的工作量。PLC以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、使用方便、控制程序可變、體積小、質(zhì)量輕、功能強(qiáng)和價(jià)格低廉等特點(diǎn),在機(jī)械制造、冶金等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。用PLC控制系統(tǒng)替代X62W銑床復(fù)雜線路中的繼電器、接觸器等系統(tǒng),是今后控制系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。X62W銑床是一種通用的多用途機(jī)床,它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工,它采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制。若將X62W銑床電氣
12、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)的工作性能,減少維護(hù)、維修的工作量,使X62W型銑床在電氣功能上更加完善,使機(jī)床的操作更為方便與安全。專業(yè)技術(shù)的理論和技能有著很大的研究意義。對(duì)X62W銑床的電氣控制線路進(jìn)行了分析和研究后,X62W銑床具有主軸轉(zhuǎn)速高、調(diào)速范圍寬等功能外;X62W銑床的電氣控制系統(tǒng),還存在控制線路上一些復(fù)雜性、故障率高、維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點(diǎn);給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便,嚴(yán)重地影響生產(chǎn)
13、。采</p><p> 第2章 萬(wàn)能銑床的簡(jiǎn)介</p><p> X62W型萬(wàn)能銑床是一種應(yīng)用廣泛的多用途機(jī)床,它可以進(jìn)行平面、斜面、螺旋面等多種表面的加工,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)。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-1所示[1]。</p><p> 圖2-1 X62W臥式銑床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p> 該銑床
14、主要有床身、懸梁、刀桿支架、主軸、工作臺(tái)和升降臺(tái)等結(jié)構(gòu)組成。箱形的床身固定在底座上,床身內(nèi)裝有主軸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu)。在主床身的頂部有水平導(dǎo)軌,上面裝有帶有刀桿支架的懸梁。刀桿支架上安裝有與主軸相連的刀桿、銑刀,順銑時(shí)刀具為一轉(zhuǎn)動(dòng)方向,逆銑時(shí)為另一方向。床身的前側(cè)面裝有垂直導(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。在升降臺(tái)上面的水平導(dǎo)軌上,裝有可在平行于主軸方向移動(dòng)(橫向移動(dòng),即前后移動(dòng))的滑座,滑座上部有可
15、以移動(dòng)的回轉(zhuǎn)臺(tái)。工作臺(tái)裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)的導(dǎo)軌上,可作在垂直于軸線方向上的移動(dòng)(縱向移動(dòng),即左右移動(dòng))。工作臺(tái)上有固定工作的燕尾槽。這樣,固定在工作臺(tái)上的工件,通過(guò)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)臺(tái)、滑座和升降臺(tái),可以在上下、前后及左右三個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)進(jìn)給或調(diào)整運(yùn)動(dòng)。各運(yùn)動(dòng)部件在三個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)由同一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)(正反轉(zhuǎn)),進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)鏈傳動(dòng),通過(guò)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,在同一時(shí)間內(nèi),只允許一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳遞示意圖見圖
16、2-2[4]。</p><p> 圖2-2 X62W臥式銑床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳遞示意圖</p><p> 此外,滑座可繞垂直軸線左右旋轉(zhuǎn)45°,因此工作臺(tái)還能在傾斜方向進(jìn)給,以加工螺旋槽。工作臺(tái)上還可以安裝圓工作臺(tái),使用圓工作臺(tái)可銑削圓弧、凸輪,這時(shí),其他三個(gè)方向的移動(dòng)必須停止。</p><p> 第3章 電力拖動(dòng)和控制要求</p><
17、;p> 一般中小型銑床都采用三項(xiàng)籠型異步電動(dòng)機(jī),銑床的主軸主運(yùn)動(dòng)和工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間是沒(méi)有速度比要求的,所以主軸與工作臺(tái)各用單獨(dú)的籠型異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行拖動(dòng),并有不同的控制要求。這樣,銑床的電力拖動(dòng)系統(tǒng)一般由三臺(tái)電動(dòng)機(jī)所組成: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)M3。</p><p> 3.1 銑床的主運(yùn)動(dòng)</p><p> 為主軸帶動(dòng)刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制要
18、求如下:</p><p> 1.在空載時(shí)直接起到。</p><p> 2.由于銑削為兩種,分別使用順銑刀和逆銑刀,所以要求主軸電動(dòng)機(jī)能夠正、反轉(zhuǎn),但只要求預(yù)先選定主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向,在加工過(guò)程中則不需要主軸反轉(zhuǎn)。</p><p> 3.由于銑削是多刃不連續(xù)的切削,負(fù)載不穩(wěn)定,所以主軸上裝有飛輪,以提高主軸旋轉(zhuǎn)的均勻性,消除銑削加工時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng),這樣主軸傳動(dòng)系統(tǒng)慣
19、性較大,因此,為減少負(fù)載波動(dòng)對(duì)銑刀轉(zhuǎn)速的影響以保證加工質(zhì)量,要求主軸電動(dòng)機(jī)在停機(jī)時(shí)有電氣制動(dòng)。同時(shí)以安全和操縱方便考慮,換刀時(shí)主軸也處于制動(dòng)狀態(tài)。</p><p> 4.為操作方便,主軸電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止可在兩處控制。</p><p> 3.2 銑床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)</p><p> 為工件相對(duì)于銑刀的移動(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
20、(橫向)以及上下(垂直)方向的運(yùn)動(dòng)及圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。銑床的主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)沒(méi)有比例協(xié)調(diào)要求,因此,工作臺(tái)進(jìn)給由另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng),M2的控制要求如下:</p><p> 1.工作臺(tái)的縱向、橫向、垂直三個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng),直接起動(dòng)。三個(gè)方向的選擇有操作手柄改變機(jī)械傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)方向有正、反向運(yùn)動(dòng),要求M2能正、反轉(zhuǎn)。從設(shè)備使用安全考慮,同一時(shí)間只允許工作臺(tái)向一個(gè)方向移動(dòng),故三個(gè)方向
21、的運(yùn)動(dòng)之間應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)。</p><p> 2.為縮短調(diào)整運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、提高生產(chǎn)效率,工作臺(tái)應(yīng)有快速移動(dòng)控制。</p><p> 3.為操作方便,工作臺(tái)快速移動(dòng)可以在兩處控制。</p><p> 4.使用圓工作臺(tái)時(shí),要求圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)的三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)之間應(yīng)有聯(lián)鎖控制,即圓工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí),工作臺(tái)不能向其他方向移動(dòng)。此要求通過(guò)機(jī)械和電氣聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)。</
22、p><p> 3.3 其他控制要求</p><p> 1.為適應(yīng)加工需要,主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度應(yīng)有較寬的調(diào)速范圍。X62W臥式銑床采用機(jī)械變速的方法,通過(guò)改變變速箱傳動(dòng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)。為保證變速時(shí)齒輪易于咬合減少齒輪端面的沖擊,要求變速時(shí)電動(dòng)機(jī)有低速?zèng)_動(dòng)(短時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng))控制。</p><p> 2.根據(jù)工藝要求,主軸旋轉(zhuǎn)與工作臺(tái)進(jìn)給應(yīng)有先后順序,即進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要在銑刀旋轉(zhuǎn)(即主軸
23、電動(dòng)機(jī)起動(dòng))之后才能進(jìn)行,加工結(jié)束時(shí)必須在銑刀停轉(zhuǎn)前停止。</p><p> 3.電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)冷卻泵,只要求單向旋轉(zhuǎn),在銑削加工時(shí)提供削液。</p><p> 第4章 電氣控制電路分析</p><p> X62W臥式萬(wàn)能銑床電氣原理如圖4-1所示[2]。它由主電路、控制電路、輔助電路及保護(hù)電路組成。</p><p> 圖4-1 X
24、62W臥式萬(wàn)能銑床電氣原理圖</p><p><b> 4.1主電路分析</b></p><p> 由如圖2-3所示的原理圖可知,主電路中共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī),其中M1為主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī),M2為工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī),M3為冷卻泵電動(dòng)機(jī),均為直接起動(dòng)。</p><p> 銑床是逆銑方式加工,還是順銑方式加工,在開始工作以前通過(guò)組合開關(guān)SA5手動(dòng)選定,在
25、加工過(guò)程中不改變。接觸器KM3的主觸點(diǎn)只控制電源的接入與切斷。接觸器KM2的主觸點(diǎn)串聯(lián)兩相電阻及與速度繼電器KV配合實(shí)現(xiàn)M1的停車反接制動(dòng)。</p><p> 工作臺(tái)進(jìn)給電動(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接通時(shí)為快速移動(dòng),斷開時(shí)為慢速自動(dòng)進(jìn)給。</p><p> 冷卻泵拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3由
26、接觸器KM1控制,單向運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p> 4.2 控制電路分析</p><p> 4.2.1控制電路電源</p><p> 控制電路電壓為127V,由控制變壓器TC供給。</p><p> 4.2.2主軸電動(dòng)機(jī)M1控制 </p><p> 1.主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制 </p><p>
27、; 主軸電動(dòng)機(jī)空載時(shí)直接起動(dòng)。</p><p> 起動(dòng)前,根據(jù)所用的銑刀,由組合開關(guān)SA5選定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。在非變速狀態(tài),同主軸變速手柄關(guān)聯(lián)的主軸變速?zèng)_動(dòng)限位開關(guān)SQ7不受壓,即SQ71斷開,SQ72觸點(diǎn)閉合,選定主軸電動(dòng)機(jī)為正常工作方式。按動(dòng)起動(dòng)按鈕SB1或SB2,主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制接觸器KM3的線圈電路接通并自鎖,其3對(duì)主觸點(diǎn)閉合,主軸電動(dòng)機(jī)按給定方向起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。壓動(dòng)停止按鈕SB3或SB4,主軸電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。
28、SB1-SB4分別位于兩個(gè)操作板上,一處在工作臺(tái)的前面,另一次在床身側(cè)面,從而實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)的兩地操作控制。</p><p> 2.主軸電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制</p><p> 為使主軸能迅速停住,采用速度繼電器KV實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)。</p><p> 制動(dòng)時(shí),按動(dòng)停止按鈕SB3或SB4,使接觸器KM3的線圈斷電。這時(shí)由于慣性作用電動(dòng)機(jī)仍在高速轉(zhuǎn)動(dòng),因此速度繼電器KV中的
29、轉(zhuǎn)子仍高速轉(zhuǎn)動(dòng),其動(dòng)合觸點(diǎn)KV1(正向觸點(diǎn))和KV2(反向觸點(diǎn))總有一個(gè)閉合,因此KM3失電后,制動(dòng)接觸器KM2立即得電并自鎖,使電動(dòng)機(jī)M1串入電阻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),速度繼電器KV的動(dòng)合觸點(diǎn)KV1復(fù)位,接觸器KM2斷電,反接制動(dòng)結(jié)束,M1停車。</p><p> 要注意:停止按鈕要按到底,否則只能將動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開而不能將動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,將造成反接制動(dòng)環(huán)節(jié)沒(méi)有接入,而注重電動(dòng)機(jī)處于自由停車狀態(tài)。
30、</p><p> 3.主軸變速時(shí)的沖動(dòng)控制</p><p> 主軸變速時(shí),首先將主軸變速手柄微微壓下,使它從第一道槽內(nèi)拔出,然后拉向第二道槽,當(dāng)落入第二道槽內(nèi)后,再旋轉(zhuǎn)主軸變速盤,選好速度,將手柄以較快速度推回原位。若推不上時(shí),再一次拉回來(lái)、推回去,直至手柄推回原位,變速操縱才完成。在上述的變速操作中,就在將手柄拉到第二道槽或從第二道槽推回原位的瞬間,通過(guò)變速手柄連接的凸輪,將壓下彈
31、簧桿一處,而彈簧桿將碰撞變速?zèng)_動(dòng)開關(guān)SQ7,使其動(dòng)作一次,即SQ72分?jǐn)?,SQ71閉合。</p><p> 主軸變速可在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行,也可在主軸不動(dòng)時(shí)進(jìn)行。若原來(lái)主軸旋轉(zhuǎn)著,當(dāng)將變速手柄拉到第二道槽時(shí),沖動(dòng)開關(guān)SQ7短時(shí)動(dòng)作,電動(dòng)機(jī)M1失電,KM2得電,主電動(dòng)機(jī)M1被反接制動(dòng)而速度迅速下降。當(dāng)選好速度,將手柄推回原位時(shí),沖動(dòng)開關(guān)又動(dòng)作一次,主電動(dòng)機(jī)M1低速反轉(zhuǎn),有利于變速后的齒輪咬合。若原來(lái)處于停車狀態(tài),在主
32、軸變速操作中,SQ7第一次動(dòng)作時(shí),M1反轉(zhuǎn)一下,SQ7第二次動(dòng)作時(shí),M1又反轉(zhuǎn)一下,故也可停車變速。當(dāng)然,若要求主軸在新的速度下運(yùn)行,則需重新起動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)。</p><p> 4.2.3.進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制</p><p> 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制電路分為三部分:第一部分為順序控制部分,工作臺(tái)移動(dòng)控制接觸器KM4或KM5的線圈電路方能得電,工作臺(tái)才能進(jìn)給的聯(lián)鎖要求。第二部分為工作臺(tái)各
33、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)鎖,也可以實(shí)現(xiàn)水平工作臺(tái)與圓工作臺(tái)之間的聯(lián)鎖。第三部分為工作臺(tái)在各進(jìn)給方向上的運(yùn)動(dòng)控制。</p><p> 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2由KM4、KM5控制,實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。</p><p> 工作臺(tái)移動(dòng)方向由各自的操作手柄來(lái)選擇。X62W臥式銑床有兩個(gè)操作手柄,一個(gè)為左右(縱向)操作手柄,有右、中、左三個(gè)位置,當(dāng)扳向右面時(shí),通過(guò)其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)將縱向進(jìn)給離合器掛上,同時(shí)將向右進(jìn)給的按鈕式限位
34、開關(guān)SQ1壓下,則SQ1動(dòng)合觸點(diǎn)SQ1-1閉合,而動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ1-2斷開; 當(dāng)扳向左時(shí),SQ2受壓。另一個(gè)為前后(橫向)和上下(升降)十字操作手柄,該手柄有五個(gè)位置,即上、下、前、后和中間零位。當(dāng)扳動(dòng)十字操作手柄時(shí),通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu),將控制運(yùn)動(dòng)方向的機(jī)械離合器合上,同時(shí)壓下相應(yīng)的限位開關(guān),若向下或向前扳動(dòng),則SQ3受壓;若向上或向后扳動(dòng),則SQ4受壓。</p><p> SA1為圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān),它是一種二位式選擇
35、開關(guān),當(dāng)使用圓工作臺(tái)時(shí),SA12閉合,當(dāng)不使用圓工作臺(tái)而使用普通工作臺(tái)時(shí),SA11和SA13均閉合。各進(jìn)給方向開關(guān)位置及其動(dòng)作狀態(tài)如表4-1所列。SQ6為進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)開關(guān)。</p><p> 表4-1各開關(guān)位置及其動(dòng)作說(shuō)明</p><p> 1.水平工作臺(tái)縱向(左右)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制</p><p> 此時(shí)除了圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1置于“斷開”位置外,十字手柄必須
36、置于中間零位。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。若要工作臺(tái)向右進(jìn)給,則將縱向手柄扳向右,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)SQ1,KM4線圈得電,其主觸點(diǎn)閉合,進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)向右進(jìn)給。KM4得電的電流通路為:電路由KM3輔助動(dòng)合觸點(diǎn)開始,工作電流經(jīng)SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SA11→SQ1-1→KM4線圈→KM5動(dòng)斷觸點(diǎn)(右移)。工作臺(tái)左移時(shí)電路的工作原理
37、與向右時(shí)相似。工作臺(tái)縱向進(jìn)給的控制過(guò)程如圖4-2所列。</p><p> 縱向手柄扳在右位 合上縱向進(jìn)給機(jī)械離合器</p><p> 壓下SQ1(SQ1-2斷開,SQ1-1閉合)→KM4線圈得電→電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn),工作臺(tái)右移</p><p> 縱向手柄扳在左位 合上縱向進(jìn)給機(jī)械離合器</p><p> 壓下SQ2(SQ2-2斷開,SQ2
38、-1閉合)→KM5線圈得電,電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn),工作臺(tái)左移</p><p> 圖4-2 工作臺(tái)縱向進(jìn)給過(guò)程</p><p> 由此電流通路中不難看到,如果操作者同時(shí)將十字手柄扳向工作位置,則SQ4-2和SQ3-2中必有一個(gè)斷開,KM4線圈不可能得電。這樣,就利用這種電氣聯(lián)鎖方式來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)左右移動(dòng)同前后及上下移動(dòng)之間的互鎖。</p><p> 縱向操作手柄扳到中間
39、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)位置時(shí),撞塊撞擊縱向操作手柄,使其回到中間位置,電動(dòng)機(jī)M2終點(diǎn)停車,便實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái)縱向運(yùn)動(dòng)的極限終點(diǎn)停車。</p><p> 2.水平工作臺(tái)橫向(前后)和升降(上下)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制</p><p> 水平工作臺(tái)橫向和升降進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí),縱向手柄應(yīng)放在中
40、間位置,圓工作臺(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)鎖是通過(guò)十字復(fù)式手柄和行程開關(guān)SQ3、SQ4組合控制。若要工作臺(tái)向上進(jìn)給,則將十字手柄打向上,便接通該運(yùn)動(dòng)方向的機(jī)械傳動(dòng)鏈,使得SQ4受壓,KM5得電,M2反轉(zhuǎn),工作臺(tái)向上進(jìn)給。KM5得電的電流通路為:工作電流經(jīng)SA13→SQ2-2→SQ1-2→SA11→SQ3-1→KM4線圈→KM5的動(dòng)斷觸點(diǎn)(向上)。</p><p> 上述電流通路中的動(dòng)斷觸
41、點(diǎn)SQ2-2和SQ1-2用于工作臺(tái)前后及上下移動(dòng)同左右移動(dòng)間的互鎖。另外,也設(shè)置了上下限位保護(hù)用終端撞塊。工作臺(tái)的向下移動(dòng)控制原理與向上移動(dòng)控制類似。</p><p> 若要工作臺(tái)向前進(jìn)給,只需將十字手柄扳向前,就使得SQ3受壓,KM4得電,M2正轉(zhuǎn),工作臺(tái)向前進(jìn)給,只需將十字手柄向后扳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p> 工作臺(tái)橫向與垂直方向進(jìn)給控制過(guò)程如圖4-3所示??刂齐娐酚山佑|器KM3
42、的輔助動(dòng)合觸點(diǎn)開始,或者由SA11經(jīng)SQ4-1→KM5線圈到KM4的動(dòng)斷觸點(diǎn)(向下或向后)。</p><p> 十字復(fù)合手柄扳在下方 合上垂直進(jìn)給機(jī)械離合器</p><p> 壓下SQ3(SQ3-2斷開,SQ3-1閉合)→KM4線圈得電→電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn),工作臺(tái)下移</p><p> 十字復(fù)合手柄扳在上方 合上垂直進(jìn)給機(jī)械離合器</p><p
43、> 壓下SQ4(SQ4-2斷開,SQ4-1閉合)→KM5線圈得電→電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn),工作臺(tái)上移</p><p> 十字復(fù)合手柄扳在右方(前) 合上垂直進(jìn)給機(jī)械離合器</p><p> 壓下SQ3(SQ3-2斷開,SQ3-1閉合)→KM4線圈得電→電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn),工作臺(tái)前移</p><p> 十字復(fù)合手柄扳在左方(后) 合上垂直進(jìn)給機(jī)械離合器</p&
44、gt;<p> 壓下SQ4(SQ4-2斷開,SQ4-1閉合)→KM4線圈得電→電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn),工作臺(tái)后移</p><p> 圖4-3 工作臺(tái)橫向與垂直方向進(jìn)給過(guò)程</p><p> 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
45、回到中間位置,切斷電路,使工作臺(tái)在進(jìn)給終點(diǎn)停車。</p><p> 3.水平工作臺(tái)各運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖控制</p><p> 在同一時(shí)間內(nèi),工作臺(tái)只允許向一個(gè)方向移動(dòng),個(gè)運(yùn)動(dòng)方向之間的聯(lián)鎖是利用機(jī)械和電氣兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。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)鎖控制電路由兩條電路并聯(lián)組成:縱向手柄控制的行程
46、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得電,是接觸器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),從而防止由于機(jī)床運(yùn)動(dòng)干涉造成設(shè)備事故。</p><p> 4.水平工作臺(tái)的快速移動(dòng)</p>&
47、lt;p> 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)給運(yùn)動(dòng)。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得電,工作臺(tái)便按原方向繼續(xù)慢速進(jìn)給。</p><p> 工作臺(tái)也可在主軸不轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行快速移動(dòng),這時(shí)可將電動(dòng)機(jī)M1的換向開關(guān)SA5扳在停止位置,然后扳動(dòng)所選方向的進(jìn)給手柄,按下主軸起動(dòng)按鈕和快速按鈕,KM4或KM5及KM6得電,工作臺(tái)便可沿選定
48、方向快速移動(dòng)。</p><p> 5.水平工作臺(tái)進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)控制</p><p> 與主軸變速類似,為了使變速時(shí)齒輪易于咬合,控制電路中也設(shè)置了瞬時(shí)沖動(dòng)控制。變速應(yīng)在工作臺(tái)停止移動(dòng)時(shí)進(jìn)行,操作過(guò)程是:先起動(dòng)主電動(dòng)機(jī)M1,拉出蘑菇形變速手輪,同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)至所需要的進(jìn)給速度,再把手輪用力往外一拉,并立即推回原位。在手輪拉到極限位置時(shí),其連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)沖動(dòng)開關(guān)SQ6,使得SQ6-2斷開,SQ6-1
49、閉合,由于手輪被很快推回原位,故SQ6短時(shí)動(dòng)作,KM4短時(shí)得電,M2短時(shí)沖動(dòng)。KM4得電的電流通路為:工作電流經(jīng)SA13→SQ4-2→SQ3-2→SQ1-2→SQ2-2→SA12→KM4線圈→KM5動(dòng)斷觸點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn),由于圓工作臺(tái)的機(jī)械傳動(dòng)鏈已接上,故也跟著作單向運(yùn)轉(zhuǎn),其旋轉(zhuǎn)速度也可通過(guò)蘑菇形變速手輪進(jìn)行調(diào)節(jié)。</p><p> 由于圓工作臺(tái)的控制電路中串聯(lián)了SQ1-SQ4的動(dòng)斷觸點(diǎn),所以在扳動(dòng)工作臺(tái)任一
50、方向的進(jìn)給操作手柄時(shí),都將使圓工作臺(tái)停止轉(zhuǎn)動(dòng),這就起到圓工作臺(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)作用。</p><p> 另外,當(dāng)圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SAQ置于“斷開”位置,而縱向及十字操作手柄置于中間“零位”時(shí),也可用手動(dòng)機(jī)械方式使它旋轉(zhuǎn)。</p><p> 4.2.4 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的控制</p><p> 由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3和控制接觸器KM1來(lái)控制冷卻泵電
51、動(dòng)機(jī)M3的起動(dòng)和停止。</p><p> 4.2.5 輔助電路及保護(hù)環(huán)節(jié)分析</p><p> 機(jī)床的局部照明由控制變壓器TC供給36V安全電壓,轉(zhuǎn)換開關(guān)SA4控制照明燈EL.</p><p> M1、M2、M3為連續(xù)工作制,由FR1、FR2、FR3熱繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)串接在控制電路中實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)M1過(guò)載時(shí),F(xiàn)R1動(dòng)作后便切除整個(gè)控制電路的電源;
52、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3過(guò)載時(shí),F(xiàn)R3動(dòng)作后便切除M2、M3控制電源;進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2過(guò)載時(shí),F(xiàn)R2動(dòng)作后便切除自身控制電源。</p><p> 由FU1、FU2實(shí)現(xiàn)主電路的短路保護(hù),F(xiàn)U3實(shí)現(xiàn)控制電路的短路保護(hù),F(xiàn)U4作為照明電路的短路保護(hù)。</p><p> 第5章 西門子S7-200</p><p> 5.1 PLC的基本定義</p><p&g
53、t; 可編程控制器是計(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(Proguammable Logic Controller),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(guò)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PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆,所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC.國(guó)際電工委
54、員會(huì)(IEC)對(duì)PLC的定義是:可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。他采用可編程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程??删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于與工作控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)[5]。</p><p> PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面
55、廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC的內(nèi)部繼電器可代替所有用于邏輯控制的中間繼電器,噪音低、使用設(shè)備壽命長(zhǎng)、體積小,這是PLC的最大特點(diǎn)之一。因此PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位,在可預(yù)見的未來(lái),是無(wú)法取代的。</p><p> 5.2 西門子S7-200基本介紹</p><p> 根據(jù)實(shí)際情況,在銑床的電氣改造過(guò)程中,保留原有的機(jī)械操作不變,將原來(lái)繼電器控制
56、的線路用PLC控制系統(tǒng)取代,本文采用西門子公司的S7-200作為控制器。西門子公司SIMATIC S7-200系列,從形狀說(shuō),屬于小型PLC,可用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合,也可用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。S7-200系列PLC有CPU21X和CPU22X兩代產(chǎn)品,是典型的整體式PLC,輸入/輸出模塊、CPU模塊、電源模塊均裝在一個(gè)機(jī)殼里。當(dāng)系統(tǒng)需要擴(kuò)展時(shí),則選用需要的擴(kuò)展模塊與基本單元連接。最大可以擴(kuò)展到248點(diǎn)數(shù)字量I/O或35路模擬
57、量I/O,最多有30多KB程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。其輸入回路為直流雙向光電耦合輸入電路,輸出有繼電器和晶體管兩種類型,需提供24V直流給外部元件,14點(diǎn)輸入,10點(diǎn)輸出。由于它有極強(qiáng)的通信功能,在大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮其作用。</p><p> S7-200系列PLC的指令豐富,功能強(qiáng),易于掌握,操作方便,內(nèi)置有高速計(jì)數(shù)器,高速輸出、PID控制器、RS-485通信編程接口、PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自
58、由端口模式通信功能。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)按存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的長(zhǎng)短可分為字節(jié)存儲(chǔ)器、字存儲(chǔ)器和雙字存儲(chǔ)器三類。字節(jié)存儲(chǔ)器有7個(gè),它們分別是輸入映像寄存器I、輸出映像寄存器Q、變量存儲(chǔ)器V、內(nèi)部位存儲(chǔ)器M、特殊存儲(chǔ)器SM、順序控制狀態(tài)寄存器S和局部變量存儲(chǔ)器L;字存儲(chǔ)器有4個(gè),它們是定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、模擬量輸入寄存器AI和模擬量輸出寄存器AQ;雙字存儲(chǔ)器有兩個(gè),它們時(shí)累加器AC和高速計(jì)數(shù)器HC。</p><p> S7-200的
59、可靠性高,可以用梯形圖(LAD)、語(yǔ)句表(即指令表STL)和功能塊圖(FBD)三種語(yǔ)言來(lái)編程。本文將采用梯形圖來(lái)對(duì)萬(wàn)能銑床的控制系統(tǒng)進(jìn)行編程。梯形圖程序指令的基本邏輯元素是觸點(diǎn)、線圈、功能框和地址符。觸點(diǎn)有動(dòng)合、動(dòng)斷等類型,用于代表輸入控制信息,當(dāng)一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合時(shí),能流可從此觸點(diǎn)流過(guò);線圈代表輸出,當(dāng)線圈有能流流過(guò)時(shí),輸出便被接通;功能框代表一種復(fù)雜的操作,它可以使程序大大地簡(jiǎn)化;地址符用于說(shuō)明觸點(diǎn)、線圈、功能框的操作對(duì)象。</
60、p><p> 5.3 S7-200可編程控制器常用指令</p><p> S7-200指令強(qiáng)大,按功能劃分,可分為邏輯指順序控制指令、過(guò)程控制指令、數(shù)據(jù)處理指令和特殊功能指令等。下面將簡(jiǎn)單介紹幾種常用的位邏輯指令[3]。</p><p><b> 常閉常開觸點(diǎn) </b></p><p> 常開觸點(diǎn)梯形圖如圖5-1
61、所示。常開觸點(diǎn)斷開時(shí),對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位(bit)當(dāng)0;當(dāng)常開觸點(diǎn)閉合時(shí),對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位(bit)為1。</p><p> 常閉觸點(diǎn)梯形圖如圖5-2所示。常閉觸點(diǎn)斷開時(shí),對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位(bit)當(dāng)1;當(dāng)常閉觸點(diǎn)閉合時(shí),對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位(bit)為0。</p><p><b> 輸出指令 </b></p><p> 輸出指令梯形圖
62、如圖5-3所示。當(dāng)執(zhí)行輸出指令時(shí),新值被寫入存儲(chǔ)器的指定地址位(bit),在每次掃描周期的最后,CPU才以批處理的方式將輸出映像寄存器中的內(nèi)容傳送到輸出點(diǎn),接通輸出。</p><p> 3.定時(shí)器指令(接通延時(shí)定時(shí)器TON)</p><p> 接通延時(shí)定時(shí)器梯形圖如圖5-4.IN為定時(shí)器使能輸入端;PT為定時(shí)器的預(yù)設(shè)值端;梯形圖方框的**為定時(shí)器的分辨率。每個(gè)定時(shí)器均有一個(gè)16位(bi
63、t)當(dāng)前值寄存器及一個(gè)(bit)的狀態(tài)位。當(dāng)使能輸入端接通時(shí),接通延時(shí)定時(shí)器開始計(jì)時(shí),當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值大于等于預(yù)設(shè)值時(shí),該定時(shí)器的狀態(tài)位被置1(即觸點(diǎn)動(dòng)作,常開觸點(diǎn)閉合,常閉觸點(diǎn)斷開),當(dāng)定時(shí)器繼續(xù)計(jì)時(shí),一直計(jì)到最大值32767,并保持狀態(tài)位,直到使能輸入端斷開,清除接通延時(shí)定時(shí)器的當(dāng)前值定時(shí)器才復(fù)位。</p><p> 第6章 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制PLC改造分析</p><p>
64、 X62W萬(wàn)能銑床是對(duì)工件進(jìn)行特定加工的一種高效率、自動(dòng)化的專用加工設(shè)備。原有的控制電路為繼電器、接觸器控制,其觸點(diǎn)多、線路復(fù)雜,使用多年后,故障率高、維修量大、維護(hù)不便、可靠性差、生產(chǎn)率低,并且不適應(yīng)目前小批量、多品種、復(fù)雜零件的加工,為了充分利用機(jī)床,就需要對(duì)機(jī)床進(jìn)行機(jī)電一體化改造。</p><p> 6.2 對(duì)電氣原理圖的改造</p><p> 由于萬(wàn)能銑床電氣控制線路中有許多需
65、手動(dòng)控制。為使萬(wàn)能銑床能夠更好的自動(dòng)化控制,這里我對(duì)一些控制進(jìn)行了改造。控制線路中的電源電路、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接線如圖6-1所示。</p><p> 6.2.1 對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)控制改造</p><p> 為了保證各種聯(lián)鎖功能,將SQ1~SQ6,SB1~SB6按圖示分別接入PLC的輸入端。<
66、;/p><p> 1.主軸正反轉(zhuǎn)控制改造</p><p> 由于主軸電動(dòng)機(jī)的正銑和反銑是需手動(dòng)轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5來(lái)選擇,現(xiàn)將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5進(jìn)行改造,將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5去掉,在繼電器KM3觸點(diǎn)處并聯(lián)另一繼電器觸點(diǎn)KM7,使其實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的控制,當(dāng)繼電器KM3觸點(diǎn)閉合時(shí)為正轉(zhuǎn),繼電器KM7觸點(diǎn)閉合時(shí)為反轉(zhuǎn)。如圖5-1。</p><p><b> 2.冷卻泵控制改
67、造</b></p><p> 原控制電路中,需轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3使其接通,才能使繼電器KM1上電,操作不方便。現(xiàn)將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3換成雙金屬片式溫度繼電器KH(當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí),使雙金屬片接觸,常開觸點(diǎn)閉合,從而使KM1繼電器上電觸點(diǎn)閉合,冷卻泵運(yùn)轉(zhuǎn)),使其安裝在電動(dòng)機(jī)表面以便測(cè)量溫度,當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí),常開觸點(diǎn)閉合,使KM1上電,KM1常開觸點(diǎn)閉合,使M3冷卻泵接通電源轉(zhuǎn)動(dòng)。</p&g
68、t;<p> 6.2.2 對(duì)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)控制改造</p><p> 圓工作臺(tái)的手動(dòng)手柄使控制起來(lái)十分不方便,并且操作笨重,經(jīng)過(guò)改造后將圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1和SA3與SA2分別用一對(duì)常開和常閉觸頭接入端子,SA1和SA3為常閉觸頭,SA2為常開觸頭,當(dāng)觸點(diǎn)不動(dòng)作時(shí)為普通工作臺(tái)在運(yùn)作,當(dāng)觸點(diǎn)動(dòng)作后(常開觸點(diǎn)閉合,常閉觸點(diǎn)斷開)為圓工作臺(tái)運(yùn)作。</p><p> 圖6-1 主
69、軸電動(dòng)機(jī)控制原理改造圖</p><p> 6.3 PLC的輸入、輸出地址分配</p><p> PLC的輸入、輸出地址分配表5-1、5-2所示。如表可知,在原有基礎(chǔ)上添加了主軸反轉(zhuǎn)自動(dòng)按鈕SB7和SB8,控制冷卻泵的溫度繼電器常開觸點(diǎn)KH。</p><p> 表6-1 輸入端口分配</p><p> 表6-2 輸出端口分配</p
70、><p> 6.4 PLC接線圖的設(shè)計(jì)</p><p> 根據(jù)PLC的輸入輸出點(diǎn)的分配表可畫出PLC的輸入輸出接線圖,如圖6-2所示:</p><p> 圖6-2 輸入輸出接線圖</p><p> 6.5 梯形圖的設(shè)計(jì)與分析</p><p> 根據(jù)X62W型萬(wàn)能銑床的控制原理,并經(jīng)過(guò)改造后,可畫出萬(wàn)能銑床PLC控
71、制梯形圖。如圖6-3所示。</p><p> 圖6-3 PLC梯形圖</p><p><b> 第7章 總結(jié)</b></p><p> 以上程序通過(guò)編程軟件輸人到S7-200控制器后,在接好I/O電路后,它完全實(shí)現(xiàn)了X62W萬(wàn)能銑床的控制要求。與原控制系統(tǒng)相比,采用PLC對(duì)X62W萬(wàn)能銑床進(jìn)行改造后,開關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的電子線路來(lái)完成,用軟
72、件程序代替了原繼電器一接觸器繁雜連線,提高了設(shè)備的自動(dòng)化水平,極大地改善了設(shè)備的電氣性能;系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單,可靠性高,工藝參數(shù)修改方便等特點(diǎn),有了故障診斷程序,減輕了維修人員的工作量。在生產(chǎn)規(guī)模較大的場(chǎng)合,可以將多臺(tái)由PLC控制的機(jī)床與上位計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),形成DCS系統(tǒng),在現(xiàn)代工業(yè)控制中具有廣闊的應(yīng)用前景。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p>
73、 [1]朱獻(xiàn)清.電氣技術(shù)識(shí)圖. 李藝. 第1版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.1</p><p> [2]張萬(wàn)忠.電器與PLC控制技術(shù).劉明芹. 第2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.5</p><p> [3]溫照方.SIMATIC S7-200可編程序控制器教程.第2版.東營(yíng):中國(guó)石油大學(xué)出版社,2009.4</p><p> [4]王平、董磊,等.電
74、氣控制及可編程控制技術(shù).何新霞.第1版.東營(yíng):中國(guó)石油大學(xué)出版社,2003.2</p><p> [5]張志鳳. X62W型萬(wàn)能銑床控制電路的技術(shù)改造.工藝與裝備.212003.2007</p><p><b> 致 謝</b></p><p> 本論文是在老師的精心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的。在畢業(yè)期間,從選題、研究技術(shù)思路、主要研究?jī)?nèi)容到最
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