【正文】 反轉自動按鈕 SB7 和 SB8,控制冷卻泵的溫度繼電器常開觸點 KH。 啊 18 對進給電動機控制改造 圓工作臺的手動手柄使控制起來十分不方便，并且操作笨重，經(jīng)過改造后將圓工作臺轉換開關 SA1 和 SA3 與 SA2 分別用一對常開和常閉觸頭接入端子， SA1 和 SA3 為常閉觸頭， SA2 為常開觸頭，當觸點不動作時為普通工作臺在運作，當觸點動作后（常開觸點閉合，常閉觸點斷開）為圓工作臺運作。 原控制電路中，需轉到轉換開關 SA3 使其接通 ,才能使繼電器 KM1 上電，操作不方便。 由于主 軸電動機的正銑和反銑是需手動轉到轉換開關 SA5 來選擇，現(xiàn) 將 轉換開關SA5 進行改造，將轉換開關 SA5 去掉，在繼電器 KM3 觸點處并聯(lián)另一繼電器觸點 KM7，使其實現(xiàn)正反轉的控制， 當繼電器 KM3 觸點閉合時為正轉，繼電器 KM7 觸點閉合時為反轉。 用可編程控制器改造后的 PLC 接線如圖 51 所示。為使萬能銑床能夠更好的自動化控制，這里我對一些控制進行了改造。原有的控制電路為繼電器、接觸器控制，其觸點多、線路復雜，使用多年后，故障率高、維修量大、維護不便、可靠性差、生產(chǎn)率低，并且不適應目前小批量、多品 種、復雜零件的加工，為了充分利用機床，就需要對機床進行機電一體化改造。當使能輸入端接通時，接通延時定時器開始計時，當定時器的當前值大于等于預設值時， 該定時器的狀態(tài)位被置 1（即觸點動作，常開觸點閉合，常閉觸點斷開），當定時器繼續(xù)計時，一直計到最大值 32767，并保持狀態(tài)位，直到使能輸入端斷開，清除接通延時定時器的當前值定時器才復位。 3．定時器指令（接通延時定時器 TON） 接通延時定時器梯形圖如圖 為定時器使能輸入端； PT 為定時器的預設值端；梯形圖方框的 **為定時器的分辨率。 圖 41 常開觸點 圖 42常閉觸點 bit bit 啊 16 2. 輸出指令 輸出指令梯形圖如圖 43 所示。 常閉觸點梯形圖如圖 42 所示。 1. 常閉常開觸點 常開觸點梯形圖如圖 41 所示。 S7200 可編程控制器常用指令 S7200 指令強大，按功能劃分， 可分為邏輯指順序控制指令、過程控制指令、數(shù)據(jù)處理指令和特殊功能指令等。梯形圖程序指令的基本邏輯元素是觸點、線圈、功能框和地址符。 S7200 的可靠性高，可以用梯形圖（ LAD）、語句表（即指令表 STL）和功能塊圖（ FBD)三種語言來編程。 數(shù)據(jù)存儲區(qū)按存儲器數(shù)據(jù)的長短可分為字節(jié)存儲器、字存儲器和雙字存儲器三類。 由于它有極強的通信功能，在大型網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮其作用。最大可以擴展到 248 點數(shù)字量 I/O或 35 路模擬量 I/O,最多有 30 多 KB 程序和數(shù)據(jù)存儲空間。 S7200 系列 PLC 有 CPU21X 和 CPU22X 兩代產(chǎn)品，是典型的整體式 PLC，輸入 /輸出模塊、 CPU 模塊、電源模塊均裝在一個機殼里。 西門子 S7200 基本介紹 根據(jù)實際情況，在銑床的電氣改造過程中，保留原有的機械操作不變，將原來繼電器控制的線路用 PLC 控制系統(tǒng)取代，本文采用西門子公司的 S7200 作為控制器。 PLC 的內(nèi)部繼電器可代替所有用于邏輯控制的中間繼電器，噪音低、使用設備壽命長、體積小，這是 PLC 的最大特點之一?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P設備，都應按易于與工作控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計 [5]。但是為了避免與個人計算機 (Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 員會（ IEC）對 PLC 的定義是 ：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（ Proguammable Logic Controller） ,簡稱 PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。 由 FU FU2 實現(xiàn)主電路的短路保護， FU3 實現(xiàn)控制電路的短路保護， FU4 作為照明電路的短路保護。 輔助電路及保護環(huán)節(jié)分析 機床的局部照明由控制變壓器 TC 供給 36V 安全電壓，轉換開關 SA4 控制照明燈 EL. M M M3 為連續(xù)工作制，由 FR FR FR3 熱繼電器的動斷觸點串接在控制電路中實現(xiàn)過載保護。 另外，當圓工作臺轉換開關 SAQ 置于“斷開”位置，而縱向及十字操作手柄置于中間“零位”時，也可用手動機械方式使它旋轉。電動機 M2 正轉，由于圓工作臺的機械傳動鏈已接上，故也跟著作單向運轉，其旋轉速度也可通過蘑菇形變速手輪進行調(diào)節(jié)。在手輪拉到極限位置時，其連桿機構推動沖動開關 SQ6，使得 SQ62 斷開， SQ61 閉合，由于手輪被很快推回原位，故 SQ6 短時動作， KM4 短時得電， M2 短時沖動。 與主軸變速類似，為了使變速時齒輪易于咬合，控制電路中也設置了瞬時沖動控制。要快速移動時，可在慢速移動中按下 SB5 或 SB6，則 KM6 得電吸合，快速電磁鐵 YA得電，工作臺便按原方向繼續(xù)慢速進給。扳動任何一個操作手柄，只能切斷其中一條支路，另一條支路仍能正常得電，是接觸 器 KM4 或KM5 的線圈不失電；若同時扳動兩個操作手柄，則兩條支路均被切斷，接觸器 KM4 或 KM5斷電，工作臺立即停止移動，從而防止由于機床運動干涉造成設備事故。由于操作手柄在“工作”位置時，只存在一種運動選擇，因此銑床直線進給運動之間的聯(lián)鎖只要滿足兩個操作手柄之間的聯(lián)鎖即可實現(xiàn)。固定在床身上的擋塊在工作臺移動到極限位置時，撞擊十字手柄，使其回到中間位置，切斷電路，使工 作臺在進給終點停車。控制電路由接觸器 KM3 的輔助動合觸點開始，或者由 SA11 經(jīng) SQ41→ KM5 線圈到 KM4 的動斷觸點（向下或向后）。 若要工作臺向前進給，只需將十字手柄扳向前，就使得 SQ3 受壓， KM4 得電， M2 正轉， 工作臺向前進給，只需將十字手柄向后扳動來實現(xiàn)。另外，也設置了上下限位保護用終端撞塊。 KM5 得電的電流通路為：工作電流經(jīng) SA13→ SQ22→ SQ12→ SA11→ SQ31→ KM4 線圈→ KM5 的動斷觸點（向上）。工作臺進給運動的選擇和聯(lián)鎖是通過十字復式手柄和行程開關 SQSQ4 組合控制 。工作臺兩端安裝有限位撞塊，當工作臺運行到達終點位置時，撞塊撞擊縱向操作手柄，使其回到中間位置，電動機 M2 終點停車，便實現(xiàn)了工作臺縱向運動的極限終點停車。這樣，就利用這種電氣聯(lián)鎖方式來實現(xiàn)工作臺左右移動同前后 及上下移動之間的互鎖。工作臺縱向進給的控制過程如圖 32 所列。KM4 得電的電流通路為：電路由 KM3 輔助動合觸點開始，工作電流經(jīng) SQ62→ SQ42→SQ32→ SA11→ SQ11→ KM4 線圈→ KM5 動斷觸點（右移）。水平工作臺縱向進給由操作手柄與行程開關 SQ1和 SQ2組合控制。 SQ6 為進給變速沖動開關。 SA1 為圓工作臺轉換開關，它是一種二位式選擇開關，當使用圓工作臺時， SA12 閉合，當不使用圓工作臺而使用普通工作臺時， SA11 和 SA13 均閉合。另一個為前后 (橫向 )和上下（升降）十字操作手柄，該手柄有五個位置，即上、下、前、后和中間零位。 工作臺移動方向由各自的操作手柄 來選擇。第三部分為工作臺在各進給方向上的運動控制。 ．進給電動機 M2的控制 進給電動機 M2 的控制電路分為三部分：第一部分為順序控制部分，工作臺移動控制接觸器 KM4 或 KM5 的線圈電路方能得電，工作臺才能進給的聯(lián)鎖要求。若原來處于停車狀態(tài)，在主軸變速操作中， SQ7 第一次 動作時， M1 反轉一下， SQ7 第二次動作時， M1 又反轉一下，故也可停車變速。若原來主軸旋轉著，當將變速手柄拉到第二道槽時，沖動開關 SQ7 短時動作，電動機 M1 失電， KM2 得電，主電動機 M1 被反接制動而速度迅速下降。在上述的變速 操作中，就在將手柄拉到第二道槽或從第二道槽推回原位的瞬間，通過變速手柄連接的凸輪，將壓下彈簧桿一處，而彈簧桿將碰撞變速沖動開關 SQ7，使其動作一啊 9 次，即 SQ72 分斷， SQ71 閉合。 主軸變速時，首先將主軸變速手柄微微壓下，使它從第一道槽內(nèi)拔出，然后拉向第二道槽，當落入第二道槽內(nèi)后，再旋轉主軸變速盤，選好速度，將手柄以較快速度推回原位。當電動機速度趨近于零時，速度繼電器KV 的動合觸點 KV1 復位，接觸器 KM2 斷電，反接制動結束， M1 停車。 制動時，按動停止按鈕 SB3 或 SB4，使接觸器 KM3 的線圈斷電。 SB1SB4 分別位于兩個操作板上，一處在工作臺的前面，另一次在床身側面，從而實現(xiàn)主軸電動機的兩地操作控制。按動起動按鈕 SB1 或 SB2，主軸電動機起動控制接觸器 KM3 的線圈電路接通并自鎖，其 3 對主觸點閉合，主軸電動機按給定 方向起動旋轉。 起動前，根據(jù)所用的銑刀，由組合開關 SA5 選定電動機的轉向。 啊 8 控制電路分析 控制電路電源 控制電路電壓為 127V，由控制變壓器 TC 供給。 KM6 接通時為快速移動，斷開時為慢速自動進給。接觸器 KM2的主觸點串聯(lián)兩相電阻及與速度繼電器 KV 配合實現(xiàn) M1 的停車反接制動。 銑床是逆銑方式加工，還是順銑方式加工，在開始工作以前通過組合開關 SA5 手動選定，在加工過程中不改變。它由主電路、控制電路、輔助電路及保護電路組成。 3．電動機 M3 拖動冷卻泵，只要求單向旋轉，在銑削加工時提供削液。為保證變速時齒輪易于咬合減少齒輪端面的沖擊 ，要求變速時電動機有低速沖動（短時轉動）控制。 其他控制要求 1．為適應加工需要，主軸轉速與進給速度應有較寬的調(diào)速范圍。 4．使用圓工作臺時，要求圓工作臺的旋轉運動與工作臺的三個方向的運動之間應有聯(lián)鎖控制，即圓工作臺旋轉時，工作臺不能向其他方向移動。 2．為縮短調(diào)整運動的時間、提高生產(chǎn)效率，工作臺應有快速移動控制。每個方向有正、反向運動，要求 M2 能正、反轉。銑床的主運動與進給運動沒有比例協(xié)調(diào)要求，因此，工作臺進給由另一臺電動機 M2 驅動， M2 的控制要求如下： 1．工作臺的縱向、橫向、垂直三個方向的進給運動由一臺進給電動機 M2 拖動，直接起動。 銑床的進給運動 為工件相對于銑刀的移動，即工作臺的進給運動。同時以安全和操縱方便考慮，換刀時主軸也處于制動狀態(tài)。 2．由于銑削為兩種，分別使用順銑刀和逆銑刀，所以要求主軸電動機能夠正、反轉，但只要求預先選定主軸電動機的轉向，在加工過程中則不需要主軸反轉。 銑床的主運動 為主軸帶動 刀具的旋轉運動。 YC1（快速移動） M2 電磁離合器 進給移動傳動鏈 垂直移動傳動鏈 縱向移動傳動鏈 橫向移動傳動鏈 快速移動傳動鏈 機械離合器 YC2（進給移動） 啊 5 第 2 章 電力拖動和控制要求 一般中小型銑床都采用三項籠型異步電動機，銑床的主軸主運動和工作臺進給運動之間是沒有速度比要求的，所以主軸與工作臺各用單獨的籠型異步電動機進行拖動，并有不同的控制要求。因此工作臺還能在傾斜方向進給，以加工螺旋槽。進給運動的傳遞示意圖見圖 12[4]。這樣，固定在工作臺上的工件，通過工作臺、回轉臺、滑座和升降臺，可以在上下、前后及左右三個方向上實現(xiàn)進給或調(diào)整運動。工作臺裝在回轉臺的導軌上，可作在垂直 于軸線方向上的移動（縱向移動，即左右移動）。床身的前側面裝有垂直導軌，升降臺帶動工作臺可沿垂直導軌上下移動，完成垂直方向的進給。在主床身的頂部有水平導軌，上面裝有帶有刀桿支架的懸梁。 圖 11 X62W臥式 銑床結構簡圖 該銑床主要有床身、懸梁、刀桿支架、主軸、工作臺和升降臺等結構組成。 啊 3 第 1 章 萬能銑床的簡介 X62W 型萬能銑床 是一種應用廣泛的多用途機床，它可以進行平面、斜面、螺旋面等多種表面的加工， 具有主軸轉速高、調(diào)速范圍寬、操作方便和工作臺能循環(huán)加工等特點。采用可編程序控制器（ PLC）對 X62W 此次傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)進行改造，在實際生產(chǎn)線上有著明顯的效率， 2 這也使整個生 產(chǎn)系統(tǒng)帶來推動的力量。專業(yè)技術的理論和技能有著很大的研究意義。 X62W 銑床是一種通用的多用途機床，它可以進行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，它采用繼電接觸器電路實現(xiàn)電氣控制。 PLC 以其可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、使用方便、控制程序可變、體積小、質(zhì)量輕、功能強和價格低廉等特點，在機械制造、冶金等領域得到了廣泛的應用。 PLC 專為工業(yè)環(huán)境應用而設計，其顯著的特點之一就是可靠性高，抗干擾能力強。近幾年來 PLC 把自動化技術，既計算機技術和通信技術融為一體，體現(xiàn)了可編程控制器的應用場合時很廣泛的。是一種專用于工業(yè)控制的計算機。為了滿足現(xiàn)在社會制造業(yè)對社會市場緊迫要求的反應，既要求生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品；而可編程序控制器 PLC 正是順應這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎的通用工業(yè)控制裝置。當前用于工業(yè)控制的計算機可以分為幾類。 i 江西現(xiàn)代 職業(yè)技術 學院 畢業(yè)論文（設計） 題目：萬能銑床 PLC 改造 學 號： 080306080122 姓