【正文】 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)。松開SB5（或 SB6） ， 斷開，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)。 (3）進(jìn)給變速傳動(dòng)控制 與主軸變速原理一樣，變速時(shí)只需將變速盤往外拉，使進(jìn)給齒輪松開，待轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤選擇好速度后，將變速盤向里推，在推進(jìn)時(shí)，擋塊壓動(dòng)位置開關(guān) SQ5，使 常閉斷開（斷開自鎖回路）， 常開閉合， KM3 工作，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。 (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)位置開關(guān) SQ1（ SQ2） ，使 ()常閉斷開（聯(lián)鎖保護(hù)）， ()常開閉合， KM3（ KM4）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 進(jìn)給控制電路分析 轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 是控制圓工作臺(tái)的，在不需要 圓工作臺(tái)時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 扳到“斷開”位置。 2）主軸電動(dòng)機(jī)的停車制動(dòng) 按主軸停止按鈕 SB3（或 SB4），這時(shí) 常閉斷開， 失電， Y0 失電， KM1斷開，主軸電動(dòng)機(jī)失電作慣性運(yùn)動(dòng)，接著 常開閉合， 得電，對(duì)主軸進(jìn)行制動(dòng)。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。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)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 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(guò)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)?？粕漠厴I(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，如果沒有導(dǎo)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(guò)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。 在論文撰寫過(guò)程中，遇到了許多困難，但由于老師對(duì)我的指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助 ，使我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此不勝感激。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，黨媚老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。 謝辭 本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 是在當(dāng)黨媚老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。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，出現(xiàn)了很多意想不到的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐，遇到新的問(wèn)題就不斷探索和努力，即可使問(wèn)題得到解決?？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(guò)程來(lái)進(jìn)行。在這 個(gè)過(guò)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(guò)程中增長(zhǎng)了知識(shí)。基于這些問(wèn)題，本畢業(yè)設(shè)計(jì) 提出了利用三菱 PLC 和對(duì) X62W 型臥式萬(wàn)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 。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(lái)諸多不便。萬(wàn)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。 結(jié)束語(yǔ) 常用的萬(wàn)能銑床有兩種 :一是臥式萬(wàn)能銑 ,型號(hào)為 X62W。 (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，將開工 SA1 扳到“接通”位置， 常閉斷開（聯(lián)鎖保護(hù)）， 常開閉合，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)開始工作。 (4）工作臺(tái)快速移動(dòng)控制 按下快速點(diǎn)動(dòng)按鈕 SB5（或 SB6） ， 接通，讓工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給。 (2）工作臺(tái)下、前（上、后）控制 主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，將操縱手柄分別向 下、前（上、后）扳，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)壓動(dòng)位置開關(guān) SQ3（ SQ4） ，使 ()常閉斷開（聯(lián)鎖保護(hù)）， ()常開閉合，KM3(KM4)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)。此時(shí)， 常閉閉合，常開斷開；當(dāng)需要圓工作臺(tái)時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 扳到“接通”位置，此時(shí) 常閉斷開，常開閉合。 3）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)行程開關(guān) SQ7，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 SQ7 動(dòng)作，這時(shí) 常閉斷開（斷開自鎖回路）， 常開閉合，使 得電， KM1 工作，主軸電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。 X62W萬(wàn)能銑床 PLC控制梯形圖 ① 主軸控制電路分析 1）主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 啟動(dòng)前先合上電源開關(guān) QS1，再把主軸轉(zhuǎn)換開關(guān) SA4 扳到所 需的旋轉(zhuǎn)方向，然后按啟動(dòng)按鈕 SB1(或 SB2), 閉合， 得電， KM1 工作，主軸的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。該程序共有 13 個(gè)網(wǎng)絡(luò) ，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。 表 6 I/O地址分配表 輸入信號(hào) 輸出 信號(hào) 功能 元件符號(hào) 地址 功能 元件符號(hào) 地址 主軸電動(dòng)機(jī) M1啟動(dòng) SB SB2 主軸電動(dòng)機(jī) M1接觸器 KM1 主軸電動(dòng)機(jī) M1制動(dòng)停止 SB SB4 主軸制動(dòng)與變速?zèng)_動(dòng)接觸器 KM2 快速進(jìn)給 SB SB6 向右、前、下接觸器 KM3 主軸沖動(dòng)行程開關(guān) SQ7 向左、后、上接觸器 KM4 進(jìn)給沖動(dòng)行程開關(guān) SQ5 快速進(jìn)給 KM5 “向前”、“向下”行程開關(guān) SQ3 冷卻泵電動(dòng) 機(jī) KM6 “向后”、“向上”行程開關(guān) SQ4 照明 HL “向左”行程開關(guān) SQ1 “向右”行程開關(guān) SQ2 圓工作臺(tái)開關(guān) SA1 冷卻泵開關(guān) SA2 主軸電動(dòng)機(jī)熱繼電器 FR1 冷卻泵電動(dòng)機(jī)熱繼電器 FR2 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)熱繼電器 FR3 照明開關(guān) QS2 制動(dòng) KS S7200PLC 硬件接線圖 如 圖 35 所示為 S7200 的硬件接線圖。 X62W 所有的電器元件均可采用改造前的型號(hào)。 為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制電路用 PLC 控制， 圓形工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 和換刀開關(guān) SA2和 SA3 分別用 SB7~SB12 表示 常開和常閉 按鈕 接入 PLC 的輸入端子。 X62W 電氣控制線路的 PLC 設(shè)計(jì) X62W 萬(wàn)能銑床電氣控制線路中的主電路保持不變， 如 節(jié) 圖 32 所示 。 PLC 的選型：由于西門子 S7200 系列的強(qiáng)大功能使得其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。 可 滿足機(jī)床 7 點(diǎn)輸出， 16 點(diǎn)輸入的要求。 I/O 點(diǎn)最大可擴(kuò)展到 256 點(diǎn)，可有多種特殊功能擴(kuò)展 ， 實(shí)現(xiàn)多種特殊控制功能（ PID、高速計(jì)數(shù)、 A/D、 D/A、等）。輸入點(diǎn)數(shù) 24，輸出點(diǎn)數(shù) 24。故選用西門子的 S7200 系列 CPU224DC/AC 型PLC。（ 7 個(gè)信號(hào)） X62W 銑床電路中輸入 /輸出及控制信號(hào)共有 23 個(gè)。 圖 34 修改后 X62W萬(wàn)能銑床的電氣原理圖控制電路圖 X62W 改造中 PLC 的 選型 根據(jù)圖 34 修改后 X62W 萬(wàn)能銑床的電氣原理圖控制電路圖，確定輸入信號(hào)與輸出信號(hào)： 輸入信號(hào)： SB1~SB6， SQ1~SQ5， SQ7， SA1~SA2,FR1~FR3, QS2, KS。利用接觸器的輔助觸點(diǎn)和常開、常閉按鈕（ SB7~SB12）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)與圓形工作臺(tái)之間的轉(zhuǎn)換、照明燈通斷以及油泵電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止的控制。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過(guò)更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與 PLC相應(yīng)的 I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。 （ 10） 編程簡(jiǎn)單易學(xué) ： PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 （ 9） 采用模塊化結(jié)構(gòu) ： 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC以外，絕大多數(shù) PLC均采用模塊 化結(jié)構(gòu)。另外為了提高操作性能，它還有多種人 機(jī)對(duì)話的接口模塊 。 （ 8） 豐富的 I/O接口模塊 ： PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。 （ 6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況， CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。 （ 4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。 X62W 基于 PLC 的 具體 改造 設(shè)計(jì) PlC的基本定義和 PLC 的主要特點(diǎn) （ 1）所有的 I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與 PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。其通路為： 11－ 15－ 16－ 17－ 22－ 21－ 19－ 20－ KM3線圈－ O，由上可知，圓工作臺(tái)與工作臺(tái)進(jìn)給有互鎖，即當(dāng)圓工作臺(tái)工作時(shí)，不允許工作臺(tái)在縱向、橫向、垂直方向上有任何運(yùn)動(dòng)。準(zhǔn)備就緒后，按下主軸啟動(dòng)按鈕 SB3或 SB4,則接觸器 KM1與 KM3相繼吸合。 圓工作臺(tái)工作時(shí)，應(yīng)先將進(jìn)給操作手柄都扳到中間（停止）位置，然后將圓工作臺(tái)組合開關(guān) SA3 扳到圓工作臺(tái)接通位置。當(dāng)松開快速進(jìn)給按鈕時(shí)，電磁鐵 YA 斷電，摩擦離合器斷開，快速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)停止，工作臺(tái)仍按原常速進(jìn)給時(shí)的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。 工作臺(tái)快速進(jìn)給也是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M2來(lái)驅(qū)動(dòng)，在縱向、橫向和垂直三種運(yùn)動(dòng)形式六個(gè)方向上都可以實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給控制。同時(shí)，與主軸變速時(shí)沖動(dòng)控制一樣，電動(dòng)機(jī)的通電時(shí)間不能太長(zhǎng)，以防止轉(zhuǎn)速過(guò)高，在變速時(shí)打壞齒輪。當(dāng)需要進(jìn)行進(jìn)給變速時(shí)，應(yīng)將轉(zhuǎn)速盤的蘑菇形手輪向外拉出并轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速盤，把所需進(jìn)給量的標(biāo)尺數(shù)字對(duì)準(zhǔn)箭頭，然后再把蘑菇形手輪用力向外拉到極限位置并隨即推向原位，就在一次操縱手輪的同時(shí)，其連桿機(jī)構(gòu)二次瞬時(shí)壓下行程開關(guān) SQ6，使 KM3瞬時(shí)吸合， M2作正向瞬動(dòng)。其通路為： 1