【導(dǎo)讀】面的加工，它采用繼電接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制?？删幊炭刂破鲗楣I(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)。將X62W萬能銑床電氣。要求：根據(jù)說明書的內(nèi)容決定，一般采用2~3級(jí)。要求：200～400字左右，中英文。告等必要資料交指導(dǎo)教師審閱，由指導(dǎo)教師寫出審閱意見。說明書要求打印，不能手寫。合理，無錯(cuò)別字，不允許抄襲。接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或工程要求繪制。效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。最早的銑床是美國人惠特尼于。尤其是70年代以后，微處理的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得到。應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。

　　

【正文】 更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。 PLC 的功能： 邏輯控制 定時(shí)控制 計(jì)數(shù)控制 步進(jìn) (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(wǎng) 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 。 X62W 萬能銑床電氣控制線路的 PLC 改造 改造方法 進(jìn)行電氣控制線路改造時(shí)， X62W 萬能銑床電氣控制線路中的電源電路、主電路保持不變；在控制電 路中，變壓器 TC1 的輸出、整流器 VC 的輸出及變壓器 TC3 的輸出部分 25 去掉，用可編程控制器實(shí)現(xiàn)；為了保證各種聯(lián)鎖功能，將位置開關(guān) SQ1～ SQ按鈕 SB1～SB照明開關(guān) S、冷卻泵啟動(dòng)開關(guān) SA換刀開關(guān) SA4 和圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA5 分別接入 PLC 的輸入端；輸出器件分三個(gè)電壓等級(jí)，一個(gè)是接觸器、繼電器使用的 110V 交流電壓，另一個(gè)是電磁離合器使用的 24V 直流電，還有一個(gè)是照明使用的 36V 交流電壓，這樣也將 PLC 的輸出口分為三組連接點(diǎn)。 PLC 硬件設(shè)計(jì) 經(jīng)過對(duì) X62W 萬能銑床的控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析可知 ，該系統(tǒng)需要輸入點(diǎn)數(shù)為 16點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為 9 點(diǎn)，根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，可選擇三菱 FX1N— 40MR 型 PLC。所有的電器元件均可采用改造前的型號(hào)，電器元件的安裝位置也不變。重點(diǎn)提示：輸出端由于采用三個(gè)不同電壓等級(jí)負(fù)載，所以特別注意輸出公共端的分配，否則易引起短路。 表 3 萬能銑床 PLC I/O 地址分配表 序號(hào) 輸入器件 輸入地址 序號(hào) 輸出器件 輸出地址 1 SB SB2 主軸停止及制動(dòng) X0 1 KM1 主軸電動(dòng)機(jī) M1 啟動(dòng) Y4 2 SB SB6 主軸啟動(dòng) X1 2 KM2 冷卻泵電機(jī) M2 啟動(dòng) Y5 3 SB SB4 快速進(jìn)給 X2 3 KM3 進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M3 正轉(zhuǎn) Y6 4 SA4 主軸換刀 X3 4 KM4 進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M3 反轉(zhuǎn) Y7 5 SA3 冷卻泵電機(jī)啟動(dòng) X4 5 YC1 進(jìn)給常速 Y10 6 SA5 圓工作臺(tái)工作開關(guān) X5 6 YC2 快速進(jìn)給 Y11 7 SA1 照明開關(guān) X6 7 EL 照明 Y0 8 SQ1 右進(jìn)給行程開關(guān) X7 8 YC3 主軸制動(dòng)、換刀 Y12 9 SQ2 左進(jìn)給行程開關(guān) X10 9 KA 快速進(jìn)給控制 Y3 10 SQ3 向前、向下行程開關(guān) X11 1 SQ4 向后、向上行程開 X12 26 圖 3 X62W 萬能銑床的流程圖 1 關(guān) 12 SQ6 主軸沖動(dòng)行程開關(guān) X13 13 SQ5 進(jìn)給沖動(dòng)行程開關(guān) X14 14 FR1 主軸過載保護(hù) X15 15 FR2 冷卻泵過載保護(hù) X16 16 FR3 進(jìn)給過載保護(hù) X17 27 c 圖 3 X62W 萬能銑床 PLC 控制 I/O 接線圖 PLC 梯形圖設(shè)計(jì) 28 根據(jù) X62W 萬能銑床的控制要求，設(shè)計(jì)該電氣控制系統(tǒng)的 PLC 控 制梯形圖，如圖 3 所示。 圖 4 萬能銑床控制系統(tǒng)的完整程序 該程序共有九條支 路，反映了原繼電接觸器控制電路中的各種邏輯關(guān)系。 第一條支路反映的是主軸電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止及變速?zèng)_動(dòng)控制，分別由按鈕 SB5（ SB6）、 SB1（ SB2）及位置開關(guān) SQ6 接于 PLC 的 X0、 X X13 輸入接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。設(shè)置變 29 速?zèng)_動(dòng)的目的是為了使齒輪易于嚙合。主軸啟動(dòng)后，通過輸出繼電器 Y4 將進(jìn)給控制電路電源接通。 第二條支路實(shí)現(xiàn)主軸制動(dòng)及更換銑刀功能：當(dāng)需要快速停車時(shí)，將 SB1（或 SB2）按不放， Y12 輸出，使電磁離合器 YC3 得電，抱緊主軸；當(dāng)更換銑刀時(shí)，按下松緊開關(guān)SA4（對(duì)應(yīng)輸入接點(diǎn) X3），將主軸抱緊，換刀方便容 易，與此同時(shí)，輸入繼電器 X3 的常閉觸頭斷開，將控制電路電源切斷，起到安全作用。 第三條支路是冷卻泵電動(dòng)機(jī) M2 的啟?？刂?，由組合開關(guān) SA3（對(duì)應(yīng)輸入接點(diǎn) X4）控制，并且與主軸電動(dòng)機(jī)之間采用順控關(guān)系：主軸電路啟動(dòng)后，冷卻泵才能啟動(dòng)；主軸停止，它也跟著停止。 第四條支路反映的是向右、向前、向下進(jìn)給，進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)及圓工作臺(tái)啟停控制：操作縱向進(jìn)給操作手柄，壓下位置開關(guān) SQ1（對(duì)應(yīng)輸入接點(diǎn) X7）， Y6 輸出，交流接觸器KM3 得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向右進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，由于其常閉觸頭分別串在向前、后、上、下進(jìn)給、進(jìn)給變速?zèng)_ 動(dòng)及圓工作臺(tái)控制線路中，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)鎖，確保在任一時(shí)刻進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都是單一方向的；其他前后、上下進(jìn)給，進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)分析同上；最后要說明的是圓工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：其啟動(dòng)條件是左右和十字操縱手柄置于“中間”位置 (SQ1~SQ4均未受壓）， SQ5 處于正常工作位置，主軸電動(dòng)機(jī)已啟動(dòng)，通過操作組合開關(guān) SA5（對(duì)應(yīng)輸入接點(diǎn) X5）， Y6 輸出， KM3 得電，圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，停止時(shí)，只需按下 SB1(或 SB2），另由于 KM4 線圈無法得電，圓工作臺(tái)不能實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。 第五條支路是實(shí)現(xiàn)向左、向后、向上進(jìn)給運(yùn)動(dòng)功能的：當(dāng)操作工作臺(tái)橫向及升降進(jìn)給操縱手 柄時(shí)，壓下位置開關(guān) SQ4（對(duì)應(yīng)輸入接點(diǎn) X12）， Y7 輸出，交流接觸器 KM4 得電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向后或向上移動(dòng)；由于其常閉觸頭串聯(lián)在左右進(jìn)給控制電路中，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)鎖。 第六、七、八條支路是工作臺(tái)快速進(jìn)給啟動(dòng)控制：有時(shí)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少生產(chǎn)輔助時(shí)間，要求工作臺(tái)快速移動(dòng)，可通過操作快速移動(dòng)按鈕 SB3（或 SB4）對(duì)應(yīng)輸入接點(diǎn) X2，使 KA 得電，控制 Y Y11 的輸出，分別接通快速電磁離合器 YC2 和切斷常速電磁離合器 YC1，再配合各個(gè)方向的操縱手柄，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)向相應(yīng)方向的快速移動(dòng)。 第九條是照明控制：由轉(zhuǎn) 換開關(guān) S（對(duì)應(yīng)輸入接點(diǎn) X6）控制 Y0 實(shí)現(xiàn)。 該程序及 PLC 的硬件接線不僅保證了原電路的工作邏輯關(guān)系，而且具有各種聯(lián)鎖措施，確保了整機(jī)的安全性能；另電氣改造投資少、工作量較小，而且改造后的 PLC 控制系統(tǒng)無論是硬件還是軟件都非常簡單 ,且能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件，加之， PLC 工作穩(wěn)定可靠 ,抗干擾能力強(qiáng)，可大大減輕控制系統(tǒng)故障，提高整機(jī)效率。 30 第五章 總結(jié) 常用的萬能銑床有兩種 :一是臥式萬能銑 ,型號(hào)為 X62W。另一種為立式萬能銑 ,型號(hào)為 X53K。萬能銑床是一種高效率的加工機(jī)械 ,在機(jī)械加工和機(jī)械修理中得到廣泛的 應(yīng)用。 X62W 型臥式萬能銑床的電氣控制系統(tǒng) ,存在線路復(fù)雜、故障率高、維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點(diǎn) ,本文提出了用 PLC 對(duì) X62W 型萬能銑床的繼電器接觸式控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造 ,從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性 ,更好地滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要 ,提高了經(jīng)濟(jì)效益 X62W 萬能銑床是一種高效率的加工機(jī)械，萬能銑床的操作，是通過手柄同時(shí)操作電氣與機(jī)械，是機(jī)械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作的典型控制。但是在電氣控制系統(tǒng)中，故障的查找與排除是非常困難的，這給生產(chǎn)與維護(hù)帶來諸多不便。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生 產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必需具有極高的可靠性與靈活性，這就需要使用智能化程度高的控制系統(tǒng)來取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)?；谶@些問題，本文提出了利用三菱 PLC 和對(duì)X62W 型臥式萬能銑床的繼電接觸式電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的方案 。 系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)過程也是對(duì)學(xué)習(xí)的總結(jié)過程，更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索的過程。在這個(gè)過程中我對(duì)利用可編程控制器進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)有了深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)機(jī)械的工作原理有了進(jìn)一步的掌握，對(duì)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)有了切身的認(rèn)識(shí)與體會(huì)，并在學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中增長了知識(shí)。豐富了經(jīng)驗(yàn)?？刂葡到y(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程， 必須嚴(yán)格按照系統(tǒng)分析，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)施，系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)試的過程來進(jìn)行。系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很辛苦的工作，同時(shí)也是一個(gè)充滿樂趣的過程。在設(shè)計(jì)過程中，要邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐，遇到新的問題就不斷探索和努力，即可使問題得到解決。 在設(shè)計(jì)中體會(huì)到現(xiàn)了很理論必須和實(shí)踐相結(jié)合。雖然收集了大量的資料，但在實(shí)際應(yīng)用中卻有很多的差異，出多意想不到的問題。許多問題在書本上是這樣，而在實(shí)際運(yùn)用中卻很不一樣，在經(jīng)過多次分析修改后，才設(shè)計(jì)出達(dá)到控制要求的系統(tǒng)。 參考文獻(xiàn)： [1] 陳立定 電氣控制與可編程序控制器的原理及應(yīng)用 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 31 [2] 王兆義 可編程序控制器教程 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [3] 劉祖潤、胡俊達(dá)主編 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)：機(jī)械工業(yè)出版社 [4] 華滿香 電氣控制及 PLC 應(yīng)用【三菱系列】 北京大學(xué)出版社 ， 2021 [4] 李振安《工廠電氣控制技術(shù)》 重慶大學(xué)出版社 致 謝 在理論知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，對(duì) X62W 臥式銑床的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行了分析，通過細(xì)致的分析銑床的電氣原理圖，制定出了初步的元件替換方案，對(duì)原繼電器進(jìn)行 PLC軟繼電器代換，畫出其梯 形圖與外部接線圖，并列出指令表。 通過此設(shè)計(jì)，可以使 我們 了解到 X62W 萬能銑床的電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和 PLC控制的原理，簡單工作原理。 也 可以對(duì)以前所學(xué)的電機(jī)與電氣控制更系統(tǒng)更全面的復(fù)習(xí)一遍，對(duì)遺忘的知識(shí)點(diǎn)又有了更深一層的認(rèn)識(shí) ,經(jīng)過幾周的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里首先要感謝我的老師。她平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從設(shè)計(jì)草案的確定和修改， 中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)草圖等整個(gè)給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是老師仍然細(xì)心地糾正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤過程中都。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 附圖一 32 33