【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 個(gè)開(kāi)關(guān)，其中 K1 到 K25 用于故障設(shè)置； K26 到 K31 保留； K32 用作指示燈開(kāi)關(guān)，可以用來(lái)設(shè)置機(jī)床動(dòng)作指示與不指示。 ● 臥式鏜床加工時(shí)運(yùn)動(dòng)有： （ 1) 主運(yùn)動(dòng)：主軸的旋轉(zhuǎn)與平旋盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （ 2) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：主軸在主軸箱中的進(jìn)出進(jìn)給；平旋盤(pán)上刀具的徑向進(jìn)給；主軸箱的升降，即垂直進(jìn)給；工作臺(tái)的橫向和縱向進(jìn)給。這些進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都可以進(jìn) 行手動(dòng)或機(jī)動(dòng)。 （ 3) 輔助運(yùn)動(dòng)：回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸箱、工作臺(tái)等的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)上的快速調(diào)位移動(dòng)；后立柱的縱向調(diào)位移動(dòng)；尾座的垂直調(diào)位移動(dòng)。 ● T68 臥式鏜床的電氣原理圖 如下 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 T68鏜床的電氣控制原理圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 3 電力拖動(dòng)方式和控制要求 機(jī)床的電力拖動(dòng)方式 T68 臥式鏜 床 由主軸電動(dòng)機(jī) M1 和進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 拖動(dòng)。其中主軸電動(dòng)機(jī) M1 為△―YY 接法的雙速電動(dòng)機(jī)，它不但可以正、反轉(zhuǎn)，高、低速啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以反接制動(dòng)及點(diǎn)動(dòng)控制。進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 可以 正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)。 T68 型臥式鏜床運(yùn)動(dòng)對(duì)電氣控制電路的要求 （ 1) 主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)雙速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，高低速可選擇； （ 2) 主電動(dòng)機(jī)要求 的 正反轉(zhuǎn)以及點(diǎn)動(dòng)控制； （ 3) 主電動(dòng)機(jī)應(yīng)設(shè)有快速準(zhǔn)確的停車(chē)環(huán)節(jié)； （ 4) 主軸變速應(yīng)有變速?zèng)_動(dòng)環(huán)節(jié)； （ 5) 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制方式； （ 6) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和工作臺(tái)不平移動(dòng)兩者只能取一，必須要有互鎖。 控制 電路 的 分析 主軸電動(dòng)機(jī) M1的電路分析 （ 1） 主軸電動(dòng)機(jī) M1 的正、反轉(zhuǎn)控制。在原理圖中， 14 區(qū)行程開(kāi)關(guān) SQ SQ4 在正常 情況下是壓合的。 主軸電動(dòng)機(jī) M1 低速控制：將 T68 臥式鏜床高、低速手柄扳到“低速”擋位置，15 區(qū)行程開(kāi)關(guān) SQ7 斷開(kāi)。 ● 按下主軸電動(dòng)機(jī) M1 正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 SB2，中間繼電器 KA1 通電閉合，繼而接觸器KM3 通電閉合； 18 區(qū)、 19 區(qū)中 K1 和 KM3 的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使接觸器 KM1 線圈通電閉合， 21區(qū) KM1 常開(kāi)觸點(diǎn)接通接觸器 KM4 線圈電源，主軸電動(dòng)機(jī) M1 接成△接法低速正轉(zhuǎn)。按下主軸電動(dòng) M1 的停止按鈕 SB1，主軸電動(dòng)機(jī) M1 反接制動(dòng)停止。 ● 按下主軸電動(dòng)機(jī) M1的反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 SB3，中間繼電器 KA2通電閉合，繼而接觸器 KM3 通電閉合； 19區(qū)中 K2 和 KM3 的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使接觸器 KM2 線圈通電閉合，23 區(qū) KM2 常開(kāi)觸點(diǎn)接通接觸器 KM4 線圈電源，主軸電動(dòng)機(jī) M1 接成△接法低速反轉(zhuǎn)。按下主軸電動(dòng) M1 的停止按鈕 SB1，主軸電動(dòng)機(jī) M1 反接制動(dòng)停止。 （ 2） 主軸電動(dòng)同 M1 高速控制 。 將 T68 臥式鏜床高、低速手柄扳到“高速”擋位置， 13 區(qū)行程開(kāi)關(guān) ST9 壓合。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 按下主軸電動(dòng) M1 正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 SB2，中間繼電器 K1 通電閉合，繼而接觸器 KM時(shí)間繼電器 KT、接觸器 KM1 和 KM4 通電閉合，主軸電動(dòng)機(jī) M1 接成△接法低速正轉(zhuǎn)啟動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，時(shí)間繼電 器 KT 動(dòng)作，接觸器 KM4 失電釋放，接觸器 KM5 通電閉合，主軸電動(dòng)機(jī) M1 接成 YY 接法高速正轉(zhuǎn)運(yùn)行。 按下主軸電動(dòng) M1 反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 SB3，中間繼電器 K2 通電閉合，繼而接觸器 KM時(shí)間繼電器 KT、接觸器 KM2 和 KM4 通電閉合，主軸電動(dòng)機(jī) M1 接成△接法低速反轉(zhuǎn)啟動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，時(shí)間繼電器 KT 動(dòng)作，接觸器 KM4 失電釋放，接觸器 KM5 通電閉合，主軸電動(dòng)機(jī) M1 接成 YY 接法高速反轉(zhuǎn)運(yùn)行。 （ 3） 主軸電動(dòng)機(jī) M1 制動(dòng)停止控制。 ● 正轉(zhuǎn)制動(dòng)控制：當(dāng)主軸電動(dòng) M1 高、低速正向啟動(dòng)運(yùn)行，其轉(zhuǎn)速達(dá)到 120r/min時(shí)， 20 區(qū)速度 繼電器 NKS 正轉(zhuǎn)動(dòng)作常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為主軸電動(dòng) M1 的制動(dòng)作好了準(zhǔn)備。按下主軸電動(dòng)機(jī) M1 停止按鈕 SB1，接觸器 KM1 失電，接觸器 KM2 及 KM4 得電閉合，主軸電動(dòng) M1 串電阻 R反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至 100r/min 時(shí)， NKS 正轉(zhuǎn)動(dòng)作常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器 KM KM4 斷電釋放，主軸電動(dòng)機(jī) M1 完成正轉(zhuǎn)反接制動(dòng)控制。 ● 反轉(zhuǎn)制動(dòng)控制：當(dāng)主軸電動(dòng) M1 高、低速反轉(zhuǎn)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速達(dá)到 120r/min時(shí)， 14 區(qū)速度繼電器 nKS 正轉(zhuǎn)動(dòng)作常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為停車(chē)反接制動(dòng)作好了準(zhǔn)備。按下主軸電動(dòng)機(jī) M1 停止按鈕 SB1，接觸器 KM1 失電，接觸器 KM2 及 KM4 得電閉合，主軸電動(dòng) M1串電阻 R反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至 100r/min 時(shí)， nKS 正轉(zhuǎn)動(dòng)作常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器 KM KM4 斷電釋放，主軸電動(dòng)機(jī) M1 完成正轉(zhuǎn)反接制動(dòng)控制。 （ 4） 主軸電動(dòng)機(jī) M1 點(diǎn)動(dòng)、變速控制：分別按下按鈕 SB4 或 SB5，主軸電動(dòng)機(jī) M1可正向或點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。 當(dāng)拉出主軸變速操作盤(pán)時(shí)，行程開(kāi)關(guān) SQ3復(fù)位， KM3 失電釋放，使得 KM1 或 KM2及 KM4 或 KM5 失電釋放，主軸電動(dòng)機(jī) M1 停轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)主軸變速操作盤(pán)，調(diào)整轉(zhuǎn)速后，將操作壓回原位。若主軸變速齒輪不能很好嚙合，則將壓 上行程開(kāi)關(guān) SQ5,主軸電動(dòng)機(jī)M1 作短時(shí)沖動(dòng)，使主軸變速齒輪嚙合良好 。 進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2的電路分析 機(jī)床工作臺(tái)的縱向和橫向進(jìn) ：將快速手柄扳至快速正向移動(dòng)位置，行程開(kāi)關(guān) ST9被壓下， 23 區(qū)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器 KM6 線圈得電閉合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各種進(jìn)給正向快速移動(dòng)：將快速手柄扳至反向位置時(shí)壓下行程開(kāi)關(guān) SQ8，接觸器畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 KM7 線圈得電閉合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2 反向啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各種進(jìn)給反向快速移動(dòng)。、 進(jìn)給變速控制：進(jìn)給變速控制的控制過(guò)程與主軸變速控制程基本相同，只不過(guò)拉出的變速手柄是進(jìn)給變速操作 手柄，將主軸變速控制中的 行程開(kāi)關(guān) SQ3換成 SQ4，而進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)的行程開(kāi)關(guān)為 SQ6。 主電路的分析 T68 型臥式鏜床共由兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，即主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī) M1 和快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī) M2。熔斷器 FU1 作電路總的短路保護(hù)， FU2 作快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)和控制電路的短路保護(hù)。 M1 設(shè)置熱繼電器作過(guò)載保護(hù)， M2 是短時(shí)工作，所以不設(shè)置熱繼電器。 M1 用接觸器 KM1 和 KM2 控制正反轉(zhuǎn)，接觸器 KM4 和 KM5 作三角型一雙星型變速切換，接觸器KM3 用作限制 M1 的制動(dòng)電流。 M2 用接觸器 KM6 和 KM7 控制正反轉(zhuǎn)。 聯(lián)鎖 保護(hù)環(huán)節(jié)的分析 主軸箱或工作臺(tái)與主軸機(jī)進(jìn)給聯(lián)鎖。為了防止在工作臺(tái)或主軸箱機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)將主軸或平旋盤(pán)刀具溜板也扳到機(jī)動(dòng)進(jìn)給的誤操作，安裝有與工作臺(tái)、主軸箱進(jìn)給操縱手柄有機(jī)械聯(lián)動(dòng)的行程開(kāi)關(guān) SQ1，在主軸箱上安裝了與主軸進(jìn)給手柄、平旋盤(pán)刀具溜板進(jìn)給手柄有機(jī)械聯(lián)動(dòng)的行程開(kāi)關(guān) SQ2。若工作臺(tái)或主軸箱的操作手柄扳在機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，壓下 SQ1，其常閉觸頭 SQ1(34)斷開(kāi)；若主軸或平旋盤(pán)刀具溜板進(jìn)給操縱手柄在機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，壓下 SQ2，其常閉觸頭 SQ2（ 34）斷開(kāi)，所以，當(dāng)這兩個(gè)進(jìn)給操作手柄中的任一個(gè)扳在機(jī)動(dòng)進(jìn)給位置時(shí)，電動(dòng)機(jī) M1 和 M2 都可起動(dòng)運(yùn)行。但若兩個(gè)進(jìn)給操作手柄同時(shí)扳在機(jī)動(dòng)進(jìn)給位置時(shí)， SQ SQ2 常閉觸頭都斷開(kāi)，切斷了控制電路電源，電動(dòng)機(jī) M M2無(wú)法起動(dòng)，也就避免了誤操作造成事故的危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)鎖保護(hù)作用。 ● M1 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、高低速控制、 M2 電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制均設(shè)有互鎖控制環(huán)節(jié)。 ● 熔斷器 FU1FU4 實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)；熱繼電器 FR 實(shí)現(xiàn) M1 過(guò)載保護(hù)；電路采用按鈕，接觸器或繼電器構(gòu)成的自鎖環(huán)節(jié)具有欠電壓與零電壓保護(hù)作用。 輔助電路分析 T68 臥式鏜床設(shè)有 36V 安全電壓局部照明燈 EL，由開(kāi)關(guān) SA 手動(dòng)控制。電路還設(shè)有 電源指示燈 HL。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 4 T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的 PLC改造 T68 臥式 機(jī)床 PLC改造 的 目的 從 T68 機(jī)床的電氣原理圖可以看出，機(jī)床的電氣線路比較復(fù)雜，接線以及電磁閥相當(dāng)?shù)亩?，組成的 控制機(jī)構(gòu)也比較龐大。由此，容易造成線路的故障，并且發(fā)生故障以后檢修維護(hù)都比較困難；體積的龐大，占據(jù)了更多的空間，會(huì)造成機(jī)床整體輪廓的增加；器件的數(shù)量過(guò)多，不單會(huì)受到環(huán)境的制約與相互的干擾，而且會(huì)造成機(jī)器能耗的增加。因此，為節(jié)省空間、能 耗，提高機(jī)器的可靠性、易于機(jī)器的維修與降低 維護(hù)成本等原因，選擇用 PLC 改造 T68 臥式鏜床 是 最好的選擇。 PLC 控制系統(tǒng)改造說(shuō)明與 I/O 地址分配 通過(guò)分析 T68 鏜床 的電氣原理圖，確定對(duì)其進(jìn)行 PLC 改造所需的輸入點(diǎn)數(shù)為： 17點(diǎn)；所需的輸出點(diǎn)數(shù)為 7 點(diǎn)；所需 I/O 點(diǎn)數(shù)一共需要 24 點(diǎn) 。 表 I/O分配表 及其地址編號(hào) 輸入信號(hào) 輸出信號(hào) 名稱 功能 編號(hào) 名稱 功能 編號(hào) SB1 停車(chē) KM1 M1 正轉(zhuǎn)接觸器 SB2 M1 正 轉(zhuǎn)啟動(dòng) KM2 M1 反轉(zhuǎn)接觸器 SB3 M1 反 轉(zhuǎn) 啟 動(dòng) KM3 主軸三角形啟動(dòng)接觸器 SB4 M1 正 轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng) KM4 M1 低速運(yùn)轉(zhuǎn) 接觸器 SB5 M1 反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng) KM5 M1 高速運(yùn)轉(zhuǎn) 接觸器 SQ1/SQ2 聯(lián)鎖保護(hù) SQ3 主軸速度變換 KM7 M2 高速 反 轉(zhuǎn)接觸器 SQ4 進(jìn)給速度變換 SQ5 主軸變速?zèng)_動(dòng) SQ6 進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng) SQ7 M1 高 速運(yùn)行 SQ8 M2 正轉(zhuǎn) SQ9 M2 反轉(zhuǎn) NKS M1 正轉(zhuǎn)制動(dòng)速度繼電器 nKS M2 反轉(zhuǎn)制動(dòng)速度繼電器 PLC 選型與接線圖繪制 PLC的 選型 PLC 生產(chǎn)廠家的選擇 從對(duì)產(chǎn)品的熟 悉 程度及產(chǎn)品本身的可靠性 、 改造的要求 和市場(chǎng)占有率考慮 ，我們畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 選擇 西門(mén)子 s7200 系列的產(chǎn)品。 輸入輸出 (I/0)點(diǎn)數(shù)的估算 I/O 點(diǎn)數(shù)的確定應(yīng)以控制設(shè)備所需的所有輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)的總和為依據(jù)。在一般情況下， PLC 的 I/O 點(diǎn)應(yīng)該有適當(dāng)?shù)挠嗔?。通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～ 20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù) 。 T68 鏜床 PLC 改造所需的輸入點(diǎn)數(shù)為： 17 點(diǎn)；所需的輸出點(diǎn)數(shù)為 7點(diǎn)；所需 I/O點(diǎn)數(shù)一共需要： 24 點(diǎn)，