【文章內容簡介】 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 驅動主軸 驅動進給 驅動冷卻泵 總開關 圓工作臺轉換 啟動 M3 冷卻泵 電源總保險 控制回路保險 M1 過載保護 M2 過載保護 M3 過載保護 控制回路電源 主軸正轉 主軸制動 進給正轉 進給反轉 快速進給 冷卻泵 主軸制動 主軸啟動 快速進給 快速進給 左限位 右限位 上限位 下限位 進給快速變速桿 主軸變速桿 電力拖動特點及控制要求 主軸電動機需要正反轉，但方向的改變并不頻繁。根據(jù)加工工藝的要求，有的工件需要順銑（ 電動機正轉），有的工件需要逆銑（電動機反轉）。大多情況下是一批或多批工件只用一種方向銑削，并不需要經常改變電動機的轉向。因此，可用電源相序轉換開關實現(xiàn)主軸電動機的正反轉，節(jié)省一個反向轉動接觸器。 銑刀的銑削是一種不連續(xù)的切削，容易使機械傳動系統(tǒng)發(fā)生振動，為了避免這種現(xiàn)象，在主軸傳動系統(tǒng)中裝有慣性輪但在高速切削后，停車很費時間，故采用速度繼電器制動。 工作臺既可以做六個方向上的進給，又可以在六個方向上快速移動。 為了防止刀具和機床的損壞，要求只有主軸旋轉后，才允許有進給運動。為了減小加工工件表面的 粗糙度，只有進給停止后主軸才能停止或同時停止。本機床在電氣上采用了主軸和進給同時停止的方式，但由于主軸運動的慣性很大，實際上就保證了進給運動先停止，主軸運動后停止的要求。 電氣控制線路 X62W 萬能銑床的電氣控制線路。分為主電路，控制電路兩部分。 電氣控制線路分析 ① 主電路分析 主電路中共有三臺電動機， M1 是主電動機，拖動主軸帶動銑刀進行銑削加工； M2是工作臺進給電動機，拖動升降臺及工作臺進給； M3 是冷卻泵電動機，供應冷卻液。每臺電動機均有熱繼電器作過載保護。 ② 控制電路分 析 1 （ 1） 主軸電動機的啟動 啟動前先合上電源開關 QS1，按下啟動按鈕 SB3 啟動主軸電動機 M1，接觸器 KM1 獲電動作，其主觸頭閉合， SB4 是異地控制按鈕，分別裝在機床兩處，方便操作。 （ 2）主軸電動機的停車制動 當銑削完畢，需要主軸電動機 M1停車時，按停止按鈕SB1(或 SB2)，接觸器 KM1 線圈斷電釋放，電動機 M1 停電，由于電動機斷電還維持慣性運動，使 KS維持閉合，由于按下停止按鈕使它常開觸點閉合， KM2 吸合并自鎖， KM2主觸頭閉合，主軸電動機在限流電阻的作用下反轉，當電動機的速度低于 120r/min時， KS 觸點復位斷開，使 KM2 失壓復位，電動機斷電停止，制動結束。 （ 3）主軸變速 當需要主軸變速的時候，壓下 SQ7 軸電動機在限流電阻的作用下作反接運動，推回變速手柄， KM2 失壓復位，變速沖動結束。 2 工作臺運動控制 （ 1）扳到“斷開”位置，在 KM1 閉合的前提下，壓下 SQ1，使 KM3 閉合， M2 電動機正轉（既作臺向右運動）。當壓下 SQ2 時， KM4 吸合 M2電動機反轉（既工作臺向左運動）。當壓下 SQ3 時， KM3 閉合， M2 電動機正轉（工作臺向前或向下運動）。當壓下 SQ4 時，KM4 閉合， M2電動機反轉 （工作臺向后或向上運動） （ 2）工作臺作變速運動中如出現(xiàn)變速不成功時，可將變速手柄向下拉，壓下行程開關SQ6，使 KM3 吸合， M2 電動機轉動，然后將手柄推回。 KM3 變速沖動結束。 3 冷卻泵的啟動 在主軸電動機運行的情況下，把 SA2 扳到接通的狀態(tài)，使 KM6 閉合， M3 電動機運行。 第二章 可編程控制器的概述 PLC 的發(fā)展歷史 起源： 1968 年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。 1969 年，美國數(shù)字設備公司研制出了第一臺可編程控制器 PDP— 14 ，在美國通用汽車公司的生產線上試用成功， 首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱 Programmable，是世界上公認的第一臺 PLC。 發(fā)展： 20 世紀 70 年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC 增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。此時的 PLC 為微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結合的產物。個人計算機發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（ PLC）。 20 世紀 70 年代中末期，可編程控 制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設計、模擬量運算、 PID 功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。 20 世紀 80 年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。世界上生產可編程控制器的國家日益增多，產量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。 20 世紀 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網絡能力得 到大幅度提高， PLC 逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統(tǒng)治地位的 DCS 系統(tǒng)。 20 世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個時期發(fā)展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業(yè)控制設備的配套更加容易。 PLC 的構成 1. CPU—— 是 PLC的核心部分。與通用微機 CPU 一樣， CPU 在 PC 系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經中樞 。 2. 存儲器 3. I/O（輸入 /輸出部件）（ I/O 模塊：接口 電路、 I/O 映像存儲器） 4. 編程器等外部設備 5. 電源：內部 —— 開關穩(wěn)壓電源，供內部電路使用；大多數(shù)機型還可以向外提供DC24V 穩(wěn)壓電源，為現(xiàn)場的開關信號、外部傳感器供電。 PLC 的基本特點 高可 靠 性 ，抗干擾強 功能強大，性價比高 編程簡易，現(xiàn)場可修改 配套齊全，使用方便 壽命長，體積小，能耗低 系統(tǒng)的設計、安裝、調試、維修工作量少，維護方便 PLC的功能 邏輯控制 定時控制 計數(shù)控制 步進 (順序 )控制 PID 控制 數(shù)據(jù)控制： PLC 具有數(shù)據(jù)處理能力。 通信和聯(lián)網 其它： PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊， CRT模塊。 PLC 的應用領域 在自動化控制領域， PLC 是一種重要的控制設備。目前，世界上有 200 多廠家生產 300 多品種 PLC 產品 ，應用在汽車 (23%)、糧食加工 (%)、化學 /制藥 (%)、金屬 /礦山 (%)、紙漿 /造紙 (%)等行業(yè)。 （ 1）開關量的邏輯控制 這是 PLC 最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯 控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。 （ 2）模擬量控制 在工業(yè)生產過程當中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（ Analog）和數(shù)字量（ Digital）之間的 A/D 轉換及 D/A轉換。 PLC 廠家都生產配套的 A/D 和 D/A 轉換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 （ 3）運動控制 PLC 可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機 構配置來說，早期直接用于開關量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要 PLC 廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。 （ 4）過程控制