【導(dǎo)讀】螺旋面，裝上圓工作臺(tái)還可以銑切凸輪和弧形槽。所以銑床在金屬切削機(jī)床。中占有很大的比重，使用數(shù)量?jī)H次于車床。PLC是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為技術(shù)核心的。通用自動(dòng)控制裝置，在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。它是將邏輯運(yùn)算，順。產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制的裝置。期長(zhǎng)，給生產(chǎn)與維護(hù)帶來(lái)諸多不便，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件。為了使銑床控制穩(wěn)定與可靠，具有極高的可靠性和靈活性，更容易檢修，接觸模式模擬控制系統(tǒng)進(jìn)行PLC改造。

　　

【正文】 轉(zhuǎn)/分FR3KM3M2U3 V3 W3KM2FU3FU5L1L2L3N+﹣NX62W 萬(wàn)能銑床 PLC 控制接線圖 X62W 臥式萬(wàn)能銑床的 PLC 改造 第 23 頁(yè) 共 29 頁(yè) 第 四章 X62W 萬(wàn)能銑床電氣控制線路的 PLC 改造 的軟件設(shè)計(jì) 梯形圖控制分析 在 X62W 萬(wàn)能銑床 PLC 控制梯形圖 中，回路 6 控制主軸啟動(dòng)和變速，回路 7 控制主軸制動(dòng)，回路 11 控制工作臺(tái)分別作縱向、橫向、垂直、變速等運(yùn)動(dòng)以及圓盤(pán)運(yùn)動(dòng)，回路 8控制工作臺(tái)快速進(jìn)給。 X 1 4 X 1 6X 1 7X 5X 4 X 5Y 0M 4M 5X 2 0X 9X 7 X 1 0 X 1 1X 1 0X 1 1 X 1 2X 1 3X 0M 5M 4X 1Y 0X 6X 4X 5X 1 4X 2M 5M 4X 2 0X 3M 9M 9M 6X 1 5X 1 2 M 7Y 2X 1 0X 7 M 8X 7 X 1 5M 8X 1 1M 7 X 1 5Y 1X 1 3M 4M 5M 6M 7M 8Y 0Y 2 0Y 1 0Y 2 1M 9Y 1 1Y 2 2Y 1 2Y 2 3Y 1Y 21234567891 01 1E N D X62W 萬(wàn)能銑床 PLC 控制梯形圖 X62W 臥式萬(wàn)能銑床的 PLC 改造 第 24 頁(yè) 共 29 頁(yè) ① 主軸控制電路分析 1） 主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 啟動(dòng)前先合上電源開(kāi)關(guān) QS1， 再把主軸轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA3 扳到所需的旋轉(zhuǎn)方向，然后按啟動(dòng)按鈕 SB1(或 SB2),X0(或 X1)閉合， Y0 得電， KM1 工作，主軸的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 2） 主軸電動(dòng)機(jī)的停車 制動(dòng) 按主軸停止按鈕 SB5（或 SB6），這時(shí) X4（或 X5） 常閉斷開(kāi)， M5 失電 ， Y0 失電， KM1斷開(kāi)，主軸電動(dòng)機(jī)失電作慣性運(yùn)動(dòng)，接著 X4（或 X5）常開(kāi)閉合， Y10 得電，電磁離合器YC1 工作，對(duì)主軸進(jìn)行制動(dòng)，待主軸停車后，松開(kāi) SB5（或 SB6） 。 3）主軸換銑刀控制 SA1 是主軸換銑刀開(kāi)關(guān)，需換刀時(shí)，將 SA1 扳到“換刀”位置，這時(shí) X14 常閉斷開(kāi)，使 Y0 失電， KM1 斷開(kāi)，主軸電動(dòng)機(jī)失電作慣性運(yùn)動(dòng)，接著 X14 常開(kāi)閉合， Y10 得電，電磁離合器 YC1 得電工作，對(duì)主軸進(jìn)行制動(dòng)，使基層無(wú)法運(yùn)行，保證了人身安全。 4）主軸變 速?zèng)_動(dòng)控制 主軸變速時(shí)的沖動(dòng)控制是利用變速手柄與沖動(dòng)行程開(kāi)關(guān) SQ1，通過(guò)機(jī)械上的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，變速時(shí)，扳操縱手柄使 SQ1 動(dòng)作，這時(shí) X6 常閉斷開(kāi)（斷開(kāi)自鎖回路）， X6 常開(kāi)閉合，使 Y0 得電， KM1 工作，主軸電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。 ② 進(jìn)給控制電路分析 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA2 是控制圓工作臺(tái)的，在不需要圓工作臺(tái)時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA2 扳到“斷開(kāi)”位置。此時(shí)， X15 常閉閉合，常開(kāi)斷開(kāi)；當(dāng)需要圓工作臺(tái)時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA2 扳到“接通”位置，此時(shí) X15 常閉斷開(kāi)，常開(kāi)閉合。 1）工作臺(tái)左（右）控制 主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，將操縱手柄向左（右） 扳，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓動(dòng)位置開(kāi)關(guān) SQ5（ SQ6） ，使 X12(X13)常閉斷開(kāi)（聯(lián)鎖保護(hù)）， X12(X13)常開(kāi)閉合， Y1（ Y2）得電， KM2（ KM3） 工作，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正（反）轉(zhuǎn)，通過(guò)相應(yīng)傳動(dòng)裝置拖動(dòng)工作臺(tái)向左、右運(yùn)動(dòng)。 2）工作臺(tái)下、前（上、后）控制 主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，將操縱手柄分必然想下、前（上、后）扳，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓動(dòng)位置開(kāi)關(guān) SQ3（ SQ4） ，使 X10(X11)常閉 斷開(kāi)（聯(lián)鎖保護(hù)）， X10(X11)常開(kāi)閉合， Y1(Y2)得電，KM2(KM3)工作，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正（反）轉(zhuǎn)，通過(guò)相應(yīng)傳動(dòng)裝置拖動(dòng)工作臺(tái)向下、前 （上、后）運(yùn)動(dòng)。 3）進(jìn)給變速傳動(dòng)控制 與主軸變速原理一樣，變速時(shí)只需將變速盤(pán)往外拉，使進(jìn)給齒輪松開(kāi)，待轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤(pán)選擇好速度后，將變速盤(pán)向里推，在推進(jìn)時(shí)，擋塊壓動(dòng)位置開(kāi)關(guān) SQ2，使 X7 常閉斷開(kāi)（斷開(kāi)自鎖回路）， X7 常開(kāi)閉合， Y1 得電， KM2 工作，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。 4）工作臺(tái)快速移動(dòng)控制 按下快速點(diǎn)動(dòng)按鈕 SB3（或 SB4） ， X2（或 X3）接通， M9 得電，它的一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)接通進(jìn)給控制電路，另一個(gè)則接通快速進(jìn)給電磁離合器 YC3，常閉觸點(diǎn)切斷正常進(jìn)給電磁離X62W 臥式萬(wàn)能銑床的 PLC 改造 第 25 頁(yè) 共 29 頁(yè) 合器 YC2，讓工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給。松開(kāi) SB3（或 SB4） ， X2(或 X3)斷開(kāi)， M9 失電，此時(shí)YC3 失電， YC2 得電，工作臺(tái)快速移動(dòng)停止，仍按原方向作正常進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 5）圓工作臺(tái)的控制 當(dāng)需要加工螺旋槽時(shí)，應(yīng)將工件安裝在圓工作臺(tái)上，調(diào)整好銑刀和工件之間的位置，主軸電動(dòng)機(jī)切斷后，將開(kāi)工 SA2 扳到“接通”位置， X15 常閉斷開(kāi)（聯(lián)鎖保護(hù)）， X15 常開(kāi)閉合， Y1 得電， KM2 工作，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)通過(guò)相應(yīng)傳動(dòng)裝置拖動(dòng)圓 工作臺(tái) 開(kāi)始工作。值得注意的是，當(dāng)圓工作臺(tái)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，既不要求調(diào)速，也不要求反轉(zhuǎn)。 PLC 控制指令語(yǔ)句表 X62W 萬(wàn)能銑床 PLC 控制指令語(yǔ)句表 0 LDI X014 38 AND M5 1 ANI X016 39 AND M4 2 ANI X017 40 ANI X020 3 OUT M4 41 OUT M9 4 LDI X005 42 LDI M9 5 ANI X004 43 OUT Y011 6 ANI X006 44 OUT Y022 7 OUT M5 45 LD M9 8 LD Y000 46 OUT Y012 9 OR M9 47 OUT Y023 10 AND M4 48 LD M6 11 AND M5 49 MPS 12 ANI X020 50 LDI X015 13 OUT M6 51 LD X012 14 LDI X007 52 OR X010 15 ANI X010 53 AND M7 16 ANI X011 54 LD X007 17 OUT M7 55 AND M8 X62W 臥式萬(wàn)能銑床的 PLC 改造 第 26 頁(yè) 共 29 頁(yè) 18 LDI X010 56 ORB 19 ANI X011 57 ANB 20 ANI X012 58 LDI X007 21 ANI X013 59 AND X015 22 OUT M8 60 AND M8 23 LD X000 61 ORB 24 OR X001 62 ANB 25 OR Y000 63 ANI Y002 26 AND M5 64 OUT Y001 27 OR X006 65 MPP 28 AND M4 66 LD X011 29 OUT Y000 67 OR X013 30 OUT Y020 68 ANB 31 LD X004 69 AND M7 32 OR X005 70 ANI X015 33 OR X014 71 ANI Y001 34 OUT Y010 72 OUT Y002 35 OUT Y021 73 END 36 LD X002 37 OR X003 X62W 臥式萬(wàn)能銑床的 PLC 改造 第 27 頁(yè) 共 29 頁(yè) 第 五 章 X62W 萬(wàn)能銑床 PLC 改造 后的運(yùn)行調(diào)試 PLC 的模擬實(shí)驗(yàn) 將輸入、輸出點(diǎn)接好，安裝在 PLC 實(shí)驗(yàn)臺(tái)，輸入正確的程序。觀察相應(yīng)的功能指示燈是否顯示正確，即表示相應(yīng)的功能是否擁有。以檢測(cè) PLC 的接線方法和相應(yīng)的程序是否正確。 結(jié)論：實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)功能良好。 改進(jìn)后的 X62W 萬(wàn)能銑床空載實(shí)驗(yàn) 將線路接好后，接通電源開(kāi)關(guān)，輸入相應(yīng)程序。首先進(jìn)行主軸電動(dòng)機(jī)的 啟動(dòng)、制動(dòng)空載，及主軸變速?zèng)_動(dòng)。再進(jìn)行機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，測(cè)試工作臺(tái)六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，變速?zèng)_動(dòng)及工作臺(tái)的快速移動(dòng)。再進(jìn)行圓工作臺(tái)的空載實(shí)驗(yàn)，及冷卻泵電動(dòng)機(jī)的空載與工作照明實(shí)驗(yàn)。最后進(jìn)行空載電路的連鎖與保護(hù)實(shí)驗(yàn)。 結(jié)論：主軸制動(dòng)良好，各方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)精確。圓工作臺(tái)工作正常，各連鎖功能良好，冷卻泵及照明系統(tǒng)正常啟動(dòng)。 PLC 狀態(tài)良好。 改進(jìn)后的 X62W 萬(wàn)能銑床的負(fù)載實(shí)驗(yàn) 在改進(jìn)后的機(jī)床上進(jìn)行定位座的銑削加工，實(shí)驗(yàn)顯示：機(jī)床工作狀況良好，進(jìn)給空載精確，加工精度高，加工效率較高。機(jī)床改造成功，既節(jié)省了資源又 提高了效率。 X62W 臥式萬(wàn)能銑床的 PLC 改造 第 28 頁(yè) 共 29 頁(yè) 第 六 章 PLC 控制與電氣控制的區(qū)別 PLC 控制系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的不同之處主要在以下幾個(gè)方面： 1） 從控制方法 上看，電氣控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控制邏輯，其連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成偶，想再改變或增加功能較為困難。另外，繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量有限，所以電氣控制系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性受到很大限制。而 PLC 采用了計(jì)算機(jī)技術(shù) ， 其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲(chǔ)器中，要改變控制邏輯只需改變程序，因而 很容易改變或增加系統(tǒng)功能。 系統(tǒng)連線少、體積小、功耗小，而且 PLC 所謂“軟繼電器”實(shí)質(zhì)上式存儲(chǔ)器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點(diǎn)無(wú)限的， PLC 系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性好。 2） 從工作方式上看，在繼電器控制電路中，當(dāng)電源接通時(shí)，電路中 所以所以繼電器都處于受制約狀態(tài)，即該吸合的繼電器都同時(shí)吸合，不該吸合的繼電器受 某種條件限制而不能吸合，這種工作方式稱為并行工作方式。而 PLC 的用戶程序是按一定順序循環(huán)執(zhí)行，所以各軟繼電器 都處于 周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件制約的各個(gè)繼電器的動(dòng)作次序決定于程序掃描順序，這種工作方式稱為串行工作方式。 3） 從控制速度 上看，繼電器控制 系統(tǒng)依靠機(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問(wèn)題。而 PLC 通過(guò)程序指令控制半導(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的，速度快，程序指令執(zhí)行時(shí)間在微秒級(jí)，且不會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)抖動(dòng)問(wèn)題。 4） 從定時(shí)和計(jì)數(shù)控制上看， 電氣控制系統(tǒng)采用時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)作進(jìn)行時(shí)間控制，時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間易受環(huán)境溫度和溫度變化的影響 ，定時(shí)精度不高 。而 PLC 采用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由 晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，定時(shí)范圍寬，用戶可根據(jù)需要在程序 中設(shè)定定時(shí)值，修改方便，不受環(huán)境的影響，且 PLC 具有計(jì)數(shù)功能。 5） 從可靠性和可維 護(hù)性上看，由于電氣控制系統(tǒng)使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，其存在機(jī)械磨損、電弧燒傷等，壽命短，系統(tǒng)的連線多，所以可靠性和可維護(hù)性較差。而 PLC 大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成，其壽命長(zhǎng)、可靠性高，而 PLC 還具有自診斷功能，能查出自身的故障，隨時(shí)顯示給操作人員，并能動(dòng)態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況 ，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)提供了方便。 X62W 臥式萬(wàn)能銑床的 PLC 改造 第 29 頁(yè) 共 29 頁(yè) 第 七 章 致謝 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來(lái)工程師重要的一步。查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，每一個(gè)過(guò)程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。 通過(guò)這次實(shí)踐，我了解了萬(wàn)能 銑床的用途及工作原理，鍛煉了工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。 隨著工業(yè)自動(dòng)化，對(duì)工業(yè)智能化程度的要求越來(lái)越高，以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求作出迅速反應(yīng)，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。為滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的枯燥系統(tǒng)必須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枯燥系統(tǒng)來(lái)取代傳統(tǒng)的枯燥系統(tǒng)，使電氣控制系統(tǒng)的工作更加靈活、可靠，更容易維修，更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件。而由于 PLC 所具有的優(yōu)點(diǎn)很多，因此它必定會(huì)被更廣泛的應(yīng)用于各種高要求的領(lǐng)域。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 時(shí)對(duì)我專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前得一次熱身。 但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。如此缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解，等等。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。 本文是在張兆東老師的悉心指導(dǎo)下完成的， 是我們邁向社會(huì)，走出校門(mén)的最后一門(mén)“作業(yè)”。從實(shí)習(xí)前最初的確定課題，到收集資料，再到本文的最后完成，都離不開(kāi)張老 師的耐心指導(dǎo)。同時(shí)感謝所有的任課老師。 實(shí)習(xí)期間筆者在江蘇一重電氣部，接觸到大量的電氣方面的知識(shí)，受益頗多。對(duì)本文能夠在規(guī)定的時(shí)間里順利做出來(lái)起了很大作用。 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程是枯燥而漫長(zhǎng)的，通過(guò)近半年的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，這除了自身的努力外，還與老師的諄諄教導(dǎo)和鼓勵(lì)分不開(kāi)的。 由于 時(shí)間的倉(cāng)促及自身專業(yè)水平的不足