【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電路與向右進(jìn)給時(shí)相仿。此時(shí)是將縱向進(jìn)給操作手柄扳向左側(cè)，在機(jī)械掛檔的同時(shí)，電氣上壓下的行程開(kāi)關(guān) SQ2，反轉(zhuǎn)接觸器 KM4 線圈通電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向左進(jìn)給，當(dāng)將縱向操作手柄由左側(cè)扳向進(jìn)給操作手柄扳回中間位置時(shí)，向左進(jìn)給結(jié)束。 2）工作臺(tái)向前與向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制 將垂直與橫向進(jìn)給操作手柄扳到“向前”位置，在機(jī)械上接通了橫向進(jìn)給離合器，在電氣上壓下行程開(kāi)關(guān) SQ3，觸頭 SQ3 閉合，SQ3 斷開(kāi)，正轉(zhuǎn)接觸器 KM3 線圈通電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 正向轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)工 作臺(tái)向前進(jìn)給。向前進(jìn)給結(jié)束，將垂直與橫向進(jìn)給操作手柄扳回中間位置， SQ3 不再受壓， KM3線圈斷電釋放， M2 停止旋轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向前進(jìn)給停止。 工作臺(tái)向下進(jìn)給電路工作情況與“向前”時(shí)完全相同，只是將垂直與橫向操作手柄扳到“向下”位置，在機(jī)械上接通垂直進(jìn)給離合器，電氣上仍壓下行程開(kāi)關(guān) SQ3， KM3 8 線圈通電吸合， M2 正轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向下進(jìn)給。 3）工作臺(tái)向后與向上進(jìn)給的控制，電路情況與向前或向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制相仿，只是將垂直與橫向操作手柄扳到“向右”或“向上”位置，在機(jī)械上接通垂直或橫向進(jìn)給離合器，電氣上都是壓下行程 開(kāi)關(guān) SQ4，反向接觸器 KM4 線圈通電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 反向起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)向后或向上的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)操作手柄扳回中間位置時(shí)，進(jìn)給結(jié)束。 4）進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)控制，進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)只有在主軸起動(dòng)后，縱向進(jìn)給操作手柄，垂直與橫向操作手柄置于中間位置時(shí)才可以進(jìn)行。 進(jìn)給變速箱是一個(gè)獨(dú)立部件，裝在升降臺(tái)的左邊，進(jìn)給速度的變速是由進(jìn)給操作箱來(lái)控制，進(jìn)給操作箱位于進(jìn)給變速箱前方。進(jìn)給變速的操作順序是： ① 將蘑菇形手柄拉出。 ② 轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，把刻度盤(pán)上所需的進(jìn)給速度值對(duì)準(zhǔn)指針。 ③ 把蘑菇形手柄向 前拉到極限位置，此時(shí)借變速孔盤(pán)推壓行程開(kāi)關(guān) SQ6. ④ 將蘑菇形手柄推回原位，此時(shí) SQ6 不再受壓。 就在蘑菇形手柄向前拉于極限位位置，在反向推回之前， SQ6 壓下，觸頭 SQ6 閉合， SQ6 斷開(kāi)。此時(shí)，正向接觸器 KM3 線圈瞬時(shí)通電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)正向旋轉(zhuǎn)，獲得變速?zèng)_動(dòng)。如果一次瞬間點(diǎn)動(dòng)時(shí)齒輪仍未進(jìn)行嚙合狀態(tài)，此時(shí)變速手柄不能復(fù)原?？稍俅卫鍪直⒃俅瓮苹?。實(shí)現(xiàn)再次瞬間點(diǎn)動(dòng)，直到齒輪嚙合為止。 5）進(jìn)給方向快速移動(dòng)的控制，進(jìn)給方向的快速移動(dòng)是由電磁離合器改變傳動(dòng)鏈來(lái)獲得的。先開(kāi)動(dòng)主軸，將進(jìn)給操作手柄扳到 所需移動(dòng)方向?qū)?yīng)位置，則工作臺(tái)按操作手柄選擇的方向以選定的進(jìn)給速度作工作進(jìn)給。此時(shí)如按下快速移動(dòng)按鍵 SB5 或 SB6，接通快速移動(dòng)繼電器 KA2 電路，而觸頭 KA2 閉合，快速移動(dòng)電磁離合器 YC3 線圈通電，工作臺(tái)按原運(yùn)動(dòng)方向作快速移動(dòng)。松開(kāi) SB5 或 SB6，快速移動(dòng)立即停止，仍以原進(jìn)給速度繼續(xù)進(jìn)給，所以，快速移動(dòng)為點(diǎn)動(dòng)控制。 圓工作臺(tái)的控制 圓工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是由進(jìn)人電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的，使用工作臺(tái)時(shí)，首先把圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA3 扳到“接通”位置。按下主軸起動(dòng)按鍵 SB3 或 SB4， KA1 或 KM2線圈通電吸 合，主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。接觸器 KM3 線圈經(jīng) SQ1－ SQ4 行程開(kāi)關(guān)閉觸頭 9 和 SA3 觸頭通電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)圓工作臺(tái)單向回轉(zhuǎn)。此時(shí)工作臺(tái)進(jìn)給兩個(gè)機(jī)械操作手柄均處于中間位置。工作臺(tái)不動(dòng)，只拖動(dòng)圓工作臺(tái)回轉(zhuǎn)。 冷卻泵和機(jī)床照明的控制 冷卻泵電動(dòng)機(jī) M3 通常在銑削加工時(shí)由冷卻泵轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA1 控制，當(dāng) SA1 扳到“接通”位置時(shí)，冷卻泵起動(dòng)繼電器 KA3 線圈通電吸合， M3 起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并由熱繼電器 FR3作長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。 機(jī)床照明由照明變壓器 TC3 供給 24V安全電壓，并由控制開(kāi)關(guān) SA5 控制照明燈 EL。 控制電路的聯(lián)鎖與保護(hù) XA6132 型萬(wàn)能銑床運(yùn)動(dòng)較多，電氣控制線路較為復(fù)雜，為安全可靠地工作，電路具有完善的聯(lián)鎖與保護(hù)。 1）主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的順序聯(lián)鎖，進(jìn)給電氣控制電路接在中間繼電器 KA1 觸頭KA1 之后，這就保證了只有在起動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)之后才可起動(dòng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，而當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)也立即停止。 2）工作臺(tái) 6 個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖，銑床工作時(shí)，只允許工作臺(tái)一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。為此，工作臺(tái)上下左右前后 6 個(gè)方向之間都有聯(lián)鎖。其中工作臺(tái)縱向操作手柄實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)左右運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖；垂直與橫向操作手柄實(shí)現(xiàn)上下前后 4 個(gè)方向 的聯(lián)鎖，但關(guān)鍵在于如何實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)操作手柄之間的聯(lián)鎖，對(duì)此電路設(shè)計(jì)成：接線之間由 SQ SQ4 常閉觸頭串聯(lián)組成，之間由 SQ SQ2 常閉觸頭串聯(lián)組成，然后在 24 號(hào)點(diǎn)并接后串于 KM KM4線圈電路中，以控制進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)扳動(dòng)縱向操作手柄， SQ1 或 SQ2 行程開(kāi)關(guān)壓下，斷開(kāi) 28－ 24 支路，但 KM3 或 KM4 仍可經(jīng)支路供電。若此時(shí)再扳動(dòng)垂直與橫向操作手柄，又將 SQ3 或 SQ4 行程開(kāi)關(guān)壓下，將支路斷開(kāi)，使 KM3 或 KM4 電路斷開(kāi)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái) 6 個(gè)方向之間的聯(lián)鎖。 3）長(zhǎng)工作臺(tái)與圓工作的聯(lián) 鎖，圓形工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)必須與長(zhǎng)工作臺(tái) 6 個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)有可靠的聯(lián)鎖，否則將造成刀具與機(jī)床的損壞。這里由選擇開(kāi)關(guān) SA3 來(lái)實(shí)現(xiàn)其相互間的聯(lián)鎖，當(dāng)使用圓工作臺(tái)時(shí)，選擇開(kāi)關(guān) SA3 置于“接通”位置，此時(shí)觸頭 SA SA3 通，若此時(shí)又操縱縱向或垂直與橫向進(jìn)給操作手柄，將壓下 SQ1－ SQ4 行程開(kāi)關(guān)的某一個(gè)，于是斷開(kāi)了 KM3 線圈電路，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)停止，圓工作臺(tái)也停止。若長(zhǎng)工作臺(tái)正在運(yùn)動(dòng)，扳動(dòng)圓工作臺(tái)選擇開(kāi)關(guān) SA3 于“接通”位置，此時(shí)觸頭 SA3 斷開(kāi)，于是斷開(kāi)了 KM3 或KM4 線圈電路，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)也立即停止。 10 4）工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與快速運(yùn) 動(dòng)的聯(lián)鎖，工作臺(tái)工作進(jìn)給與快速移動(dòng)分別電電磁摩擦離合器 YC2 與 YC3 傳動(dòng)，而 YC2 與 YC3 是由快速進(jìn)給繼電器 KA2 控制，利用 KA2的常開(kāi)觸頭與常閉觸頭實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)工作進(jìn)給與快速運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖。 5）具有完善的保護(hù)，完善的保護(hù)有以下五種： ① 熔斷器 FU FU FU FU FU5 實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電路的短路保護(hù)。 ② 熱斷電器 FR FR FR3 實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。 ③ 斷路器 QF1 實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路的過(guò)電流，欠電壓等保護(hù)。 ④ 工作臺(tái) 6 個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的限位保護(hù)采用機(jī)械與電氣相配合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)工 作臺(tái)左、右運(yùn)動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)，安裝在工作臺(tái)前方的擋鐵將撞動(dòng)縱向操作手柄，使其從左位或右位返回到中間位置，使工作臺(tái)停止，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)左右運(yùn)動(dòng)的限位保護(hù)。 在銑床床身導(dǎo)軌旁設(shè)置了上、下兩塊擋鐵，當(dāng)升降臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，擋鐵撞動(dòng)垂直與橫向操作手柄，使其回到中間位置，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)的限位保護(hù)。 工作臺(tái)橫向運(yùn)動(dòng)的限位保護(hù)由安裝在工作臺(tái)左側(cè)底部擋鐵來(lái)撞動(dòng)垂直與橫向操作手柄，使其回到中間位置，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)的限位保護(hù)。 CPU 的選型 根據(jù) XA6132 臥式萬(wàn)能銑床電路圖可知原機(jī)床共有按鈕 6 個(gè)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 4 個(gè)，限位開(kāi)關(guān) 6 個(gè)，交流接觸器 4 個(gè)，電磁離合器 3 個(gè)，中間繼電器 1 個(gè)合計(jì)輸入點(diǎn)共 16 點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù) 8 點(diǎn)，總的點(diǎn)數(shù)要求較少。因此選用西門(mén)子公司的 S7200 系列的主控模塊CPU226。 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 根據(jù)原機(jī)床的控制電路圖和結(jié)合 PLC 的型號(hào)，以及 PLC 的觸點(diǎn)數(shù)和機(jī)床的機(jī)械動(dòng) 11 作開(kāi)關(guān)，列出 I/O 接口分配表如（表 31），在根據(jù) I/O 接口分配表設(shè)計(jì)出輸入輸出口接線圖如圖 31 所示 。 表 31 I/O 分配表 分類(lèi) 信號(hào)名稱(chēng) 現(xiàn)場(chǎng)信號(hào) PC 數(shù)據(jù) 輸 入 信 號(hào) 主軸電機(jī)停止按鈕 SB1 主軸電機(jī)停止按鈕 SB2 主軸電機(jī)啟動(dòng)按鈕 SB3 主軸電機(jī)啟動(dòng)按鈕 SB4 工作臺(tái)快速進(jìn)給按鈕 SB5 工作臺(tái)快速進(jìn)給按鈕 SB6 冷卻泵電機(jī)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA1 主軸制動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA2 原工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA3 主軸正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA4 工作臺(tái)右移行程開(kāi)關(guān) SQ1 工作臺(tái)左移行 程開(kāi)關(guān) SQ2 工作臺(tái)前 /下移行程開(kāi)關(guān) SQ3 工作臺(tái)后 /上移行程開(kāi)關(guān) SQ4 主軸變速?zèng)_動(dòng)行程開(kāi)關(guān) SQ5 工作臺(tái)變速?zèng)_動(dòng)行程開(kāi)關(guān) SQ6 輸 出 信 號(hào) 主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)交流接觸器 KM1 主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)交流接觸器 KM2 工作臺(tái)電機(jī)正轉(zhuǎn)交流接觸器 KM3 工作臺(tái)電機(jī)正轉(zhuǎn)交流接觸器 KM4 冷卻泵繼電器 KA3 主軸正反轉(zhuǎn)制動(dòng)電磁離合器 YC1 工作臺(tái)進(jìn)給電磁 離合器 YC2 工作臺(tái)快速進(jìn)給電磁離合器 YC3 12 圖 31 I/O 接線圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 使用梯形圖設(shè)計(jì) XA6132 臥式萬(wàn)能銑床的 PLC 程序。設(shè)計(jì)的基本原則是“復(fù)述”原繼電器電路所敘述的邏輯內(nèi)容。由于梯形圖總是針對(duì)輸出列寫(xiě)支路的，可以根據(jù)繼電器線路中的輔助繼電器 的邏輯關(guān)系繪出第 1 個(gè)支路，根據(jù)輔助繼電器 的邏輯關(guān)系繪出第 2個(gè)支路。根據(jù)輔助繼電器 3個(gè)支路。根據(jù)繼電器 KM1，KM2， KM4 繪出第 4 個(gè)支路。根據(jù)連鎖保護(hù)和非圓工作臺(tái)進(jìn)給的工作邏輯繪出第 5 個(gè)支路。第 6 個(gè)支路由輔助