【正文】 段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。實(shí)際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商 PLC 的產(chǎn)品特點(diǎn)，對輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的 PLC 和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。工作臺的照明電源是由照明變壓器 T2 將 380V 交流電壓降至 36V 安全電壓提供的，照明電路由轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 控制。 冷卻泵電動機(jī)及照明電路的控制 為 防止銑切加工時過熱，在銑床工作時，可以啟動冷卻泵電動機(jī) M3，提供冷卻液。 5. 進(jìn)給控制的聯(lián)鎖 在銑床加工中，為安全起見，在多種運(yùn)動間設(shè)置了相互的聯(lián)鎖。 從進(jìn)給控制 電路可以看出，進(jìn)給變速沖動是在行程開關(guān) SQ1～ SQ4 不受壓、其常閉觸點(diǎn)閉合時完成的。 4. 進(jìn)給電動機(jī)的變速沖動 為使齒輪易于嚙合，與主軸變速一樣，進(jìn)給變速也設(shè)有變速沖動裝置。 當(dāng)將十字手柄扳向上或向后時，壓下行程開關(guān) SQ4， SQ41 常開觸點(diǎn)閉合，接觸器 KM4 得電，進(jìn)給電動機(jī) M2 通電反轉(zhuǎn)，拖動工作臺向上或向后運(yùn)動。 當(dāng)將十字手柄扳向下或向前時，壓下行程開關(guān) SQ3， SQ31 常開觸點(diǎn)閉合，接觸器 KM3 得電，進(jìn)給電動機(jī) M2 通電轉(zhuǎn)動，拖動工作臺向下或向前移動。與縱向進(jìn)給操作一樣，在扳動十字手柄壓下行程開關(guān) SQ SQ4 的同時，將工作臺與橫向運(yùn)動或垂直運(yùn)動的機(jī)械傳動裝置相聯(lián)接。 2. 工作臺橫向（前、后）及垂直（上、下）進(jìn)給運(yùn)動的控制 工作臺橫向及垂直進(jìn)給由十字手柄控制，該手柄也有兩個，分別裝在工作南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 14 臺左側(cè)的前、后方。 為避免工作臺左、右移動越過極限進(jìn)給位置發(fā)生事故，在工作臺的左、右兩端各有一塊擋鐵，當(dāng)工作臺移動到極限位置時，擋鐵撞向縱向操作手柄 ，使手柄回到中間位置，實(shí)現(xiàn)自動停車。 當(dāng)將縱向操作手柄扳回到中間位置時，一方面工作臺脫離縱向移動的傳動裝置，另一方面行程開關(guān) SQ1（或 SQ2）復(fù)位，接觸器 KM2（或 KM3）失電，進(jìn)給電動機(jī) M2 斷電，工作臺停止轉(zhuǎn)動。 圖 44 工作臺進(jìn)給運(yùn)動控制線路 1. 工作臺縱向（左、右）進(jìn)給運(yùn)動的控制 工作臺的縱向進(jìn)給由縱向操作手柄控制，該手柄有三個位置：向左、向右和中間。 SQ SQ2 是 與縱向進(jìn)給機(jī)械操作手柄相聯(lián)動的行程開關(guān)， SQ SQ4 是與橫向進(jìn)給及垂直進(jìn)給機(jī)械操作手柄相聯(lián)動的行程開關(guān)。 接觸器 KM KM4 使進(jìn)給電動機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，用來改變工作臺進(jìn)給運(yùn)動的方向。 工作臺的進(jìn)給運(yùn)動分為左右的縱向運(yùn)動、前后的橫向運(yùn)動和上下的垂直運(yùn)動。 進(jìn)給電動機(jī) M2 的控制 進(jìn)給運(yùn)動的所有操作都是在主軸電動機(jī) M1 啟動、接觸器 KM1 常開觸點(diǎn)閉合后進(jìn)行的；所有的進(jìn)給運(yùn)動都是由進(jìn)給電動機(jī) M2 拖動的。行程開關(guān) SQ7在變速手柄拉出時，在凸輪的作用下常閉觸 點(diǎn)先斷開，切斷接觸器 KM1 的線圈電路，主軸電動機(jī) M1 斷電； SQ7 的常開觸點(diǎn)后閉合， KM2 得電，對主軸電動機(jī) M1 進(jìn)行反接制動， M1 的轉(zhuǎn)速迅速下降；將變速手柄推回時， SQ7 再次動作一下，實(shí)現(xiàn)主軸的變速沖動。 主軸變速可在主軸不轉(zhuǎn)時進(jìn)行，也可在主軸轉(zhuǎn)動時進(jìn)行。主軸變速時，先將變速手柄壓下拉到前面，轉(zhuǎn)動變速盤選擇需要的轉(zhuǎn)速，然后將變速手柄推回原位。反接制動接觸器 KM2 得電通路： T1南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 12 → SQ7 常閉觸點(diǎn)→ SB4 或 SB3 常開觸點(diǎn)（已閉合）→ KV1 或 KV2 常開觸點(diǎn)（已閉合）→ KM1 常閉觸點(diǎn)→ KM2 線圈→ T1。 KM2 是反接制動和主軸變速沖動接觸器。 圖 43 主軸電機(jī)控制線路 KM1 是主軸電動機(jī)啟動接觸器，需要啟動主軸電動機(jī)時，先將轉(zhuǎn)換開關(guān) SA4扳到主軸電動機(jī)所需的旋轉(zhuǎn)方向；然后按下啟動按鈕 SB1 或 SB2，接觸器 KM1得電且自鎖，電動機(jī) M1 拖動主軸旋轉(zhuǎn)；速度繼電器 KV 動作， KV1 或 KV2中的一對常開觸點(diǎn)閉合，為主軸電動機(jī)的反接制動作好準(zhǔn)備。 控制電路分析 主軸電機(jī) M1的控制 將圖 42 的主軸電動機(jī)的控制線路另畫于圖 43 中。 冷卻泵電動機(jī)只要求單向旋轉(zhuǎn)。通過換向開關(guān) SA4 在加工前預(yù)先選擇，與接觸器 KM1 配合，能進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制；與接觸器 KM制動電阻 R 及速度繼電器 KV的配合，實(shí)現(xiàn)主軸電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)反接制動控制，并通過機(jī)械裝置進(jìn)行變速。 圖 41 X62W萬能銑床的電氣原理圖主電路圖 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 10 X62W 萬能銑床的電 氣原理圖控制電路圖 如圖 42 所示。而 PLC 大量的開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成，其壽命長、可靠性高，而 PLC 還具有自診斷功能，能查出自身的故障，隨時顯示給操作人員，并能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)提供了方便 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 9 4 X62W 萬能銑床傳統(tǒng)繼電器的電氣控制原理 電氣原理圖 該銑床共用 3 臺異步電動機(jī)拖動，它們分別是主軸電動機(jī) M進(jìn)給電動機(jī)M2 和冷卻泵電動 機(jī) M3。而 PLC 采用半導(dǎo)體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，定時范圍寬，用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定定時值，修改方便，不受環(huán)境的影響，且 PLC 具有計數(shù)功能。而 PLC 通過程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制的，速度快，程序指令執(zhí)行時間在微秒級，且不會出現(xiàn)觸點(diǎn)抖動問南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 8 題。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繼電器的動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。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)上式存儲器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點(diǎn)無限的， PLC 系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性好。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。 工作臺面的移動是由進(jìn)給電動機(jī)驅(qū)動，它通過機(jī)械機(jī)構(gòu)使工作臺能進(jìn)行三種形式六個方向的移動，即：工作臺面能直接在溜板上部可轉(zhuǎn)動部分的導(dǎo)軌上作縱向（左、右）移動；工作臺面借助橫溜板作橫向（前、后）移動；工作臺面還能借助升降臺作垂直（上、下）移動 [vi]。 X62W 萬能銑床電器元件設(shè)備及參數(shù) 表 21 銑床電機(jī)參數(shù)參照表 符號 名稱 型號 規(guī)格 件數(shù) 作用 M1 主軸電動機(jī) Y132M4B3 ,380V,1450r/min 1 主軸傳動 M2 進(jìn)給電動機(jī) Y90L4 ,380v,1400r/min 1 進(jìn)給傳動 M3 冷卻泵電動機(jī) JCB22 ,380v,2790r/min 1 冷卻泵傳動 表 22 銑床元件型號 符號 名稱 型號 規(guī)格 件數(shù) 作用 KM1 接觸器 CJ020 20A,220V 1 主軸啟動 KM2 接觸器 CJ010 10A,220V 1 反接制動 KM3 接觸器 CJ010 10A,220V 1 M2 正 傳 KM4 接觸器 CJ010 10A,220V 1 M2 反轉(zhuǎn) KM5 接觸器 CJ010 10A,220V 1 M2 快速進(jìn)給 KM6 接觸器 CJ010 10A,220V 1 油泵電機(jī)啟動 KV 速度繼電器 JY1 2A 1 反接制動 SB1,2 按鈕 LA2 綠色 2 M1 啟動按鈕 SB3,4 按鈕 LA2 黑色 2 M1 停止按鈕 SB5,6 按鈕 LA2 紅色 2 快速進(jìn)給按鈕 SA1 轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ110/E16 三極 1 圓工作臺轉(zhuǎn)換 SA2 轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ110/E16 三極 1 照明燈開關(guān) SA4 轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ110/E16 三極 1 M1 轉(zhuǎn)向開關(guān) SQ1 限位開關(guān) LX111K 開啟式 1 向右進(jìn)給 SQ2 限位開關(guān) LX111K 開啟式 1 向左進(jìn)給 SQ3 限位開關(guān) LX2131 單輪，自動復(fù)位 1 向前、向下進(jìn)給 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 5 SQ4 限位開關(guān) LX2131 單輪，自動復(fù)位 1 向后、向上進(jìn)給 SA3 轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ110/E16 三極 1 冷卻泵開關(guān) SQ6 限位開關(guān) LX311K 開啟式 1 進(jìn)給變速沖動 SQ7 限位開關(guān) LX311K 開啟式 1 主軸變速沖動 QS 轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ160/E26 三極 1 電源總開關(guān) FR1 熱繼電器 JRQ40 11A,3A 1 M1 過載保護(hù) FR2 熱繼電器 JR1010 3A,5A 1 M2 過載保護(hù) FR3 熱繼電器 JR1010 1 M3 過載保護(hù) FU1 熔斷器 RL1 30A 3 總電源短路保護(hù) FU2 熔斷器 RL1 10A 3 進(jìn)給短路保護(hù) FU3 熔斷器 RL1 6A 2 控制電路短路保護(hù) FU4 熔斷器 RL1 4A 2 照明電源短路保護(hù) TC1 變壓器 BK50 380/36V 1 控制電路變壓器 TC2 變壓器 BK150 380/127V 1 照明變壓器 YA 電磁離合器 B1DLIII 1 快速進(jìn)給 R 電阻 ZB2 , 2 限制制動電阻 X62W 萬能銑床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動形式 1. 主要結(jié)構(gòu) 由床身、主軸、刀桿、橫梁、工作臺、回轉(zhuǎn)盤、橫溜板和升降臺等幾部分組成，如圖 21 所示。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 4 2 X62W 萬能銑床的概述 X62W 萬能銑床電力拖動的特點(diǎn)及控制要求 1. 機(jī)床要求有三臺電動機(jī)，分別稱為主軸電動機(jī)、進(jìn)給電動機(jī)和冷卻泵電動機(jī)。 2. 采用 X62W 銑床可以提高零件的加工精度，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 銑床簡單介紹 銑床的選型及其適用范圍 圖 11 X62W的含義圖 X62W 萬能銑床是一種通用的多用途機(jī)床，它可以進(jìn)行 平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，是一種較為精密的加工設(shè)備，它采用幾點(diǎn)接觸器電路實(shí)現(xiàn)電氣控制， PLC 轉(zhuǎn)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計，其顯著的特點(diǎn)之一就是可靠性高， 抗干擾能力強(qiáng) ，將 X62W 萬能銑床電氣控制線路改造為可編程控制器控制，可以提高整個電氣控制系統(tǒng)的工作性能，減少維護(hù)，維修的工作量 [iv]。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。一種新型的控制裝置，一項(xiàng)先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)，總是根據(jù)工業(yè)南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè) 論文 3 生產(chǎn)的實(shí)際需要而產(chǎn)生的。 X62W 銑床是有普通機(jī)床發(fā)展而來的，它集于機(jī)械，液壓，氣動，伺服驅(qū)動，精密測量，電氣自動控制，現(xiàn)代控制理論，計算機(jī)控制等技術(shù)于一體，是一種高效率，高精度能保證加工質(zhì)量，解決工藝難題，而且又具有一定柔性的的生產(chǎn)設(shè)備。經(jīng)過 95 自動車床和加工