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基于PLC在萬能銑床中的設計說明.docx

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?目錄1 緒論 12 設計要求 22.1工藝要求 22.2機床的電力拖動特點和控制要求 22.3 原機床的控制過程 32.3.1主拖動控制電路 32.3.2進給拖動控制電路 52.3.3圓工作臺的控制 82.3.4冷卻泵和機床照明的控制 82.3.5控制電路的聯鎖與保護 82.4 CPU的選型 93 系統設計 103.1 系統硬件設計 103.2 系統軟件設計 114 調試過程 154.1主軸電機控制電路調試 154.2 進給拖動控制電路調試 155 安裝與維護 175.1 現場環境 175.2 安裝 175.2.1安裝注意事項 175.2.2 配線方面的注意事項 185.3 可編程控制器的日常維護 185.3.1 維護、保養的主要容 185.3.2 具體器件的檢查、保養要點 19結論 20致 21參考文獻 22附錄 231 緒論 可編程序控制器(ProgrammableController)簡稱PLC,是近年來發展極為迅速,應用面極廣的工業控制裝置。PLC現已廣泛用于冶金、礦業、輕工業等領域。為工業自動化提供了有力的工具,加速了機電一體化的進程。是一種專業為工業環境應用而設計的數字運行的電子系統。當今PLC吸取了微電技術和計算機技術的最新成果,以單機自動化到整條生產線的自動化乃自整個工廠的生產自動化,從柔性制造系統、工業機器到大行分散控制系統,PLC均承擔著重要角色。目前在世界先進工業國家PLC已成為工業控制的標準設備,它的應用幾乎覆蓋了所有工業企業,國外PLC發展的明顯特征是產品的集成度越來越高,工作速度越來越快,功能越來越強,使用越方便,工作越來越可靠。PLC可進行模擬量控制、位置控制、并可采用多種功能的編程語言和先進指令系統,如BASIC等高級語言,能實現PLC之間和PLC與管理計算機之間的通信網絡,形成多層分布控制系統,或整個工廠的自動化網絡。銑床是零件加工生產中不可缺少的工具,其使用圍廣泛,銑床是常用來加工臺階、平面、球面、鍵槽等的機器設備,它的動作由電機驅動。銑床控制系統主要采用以下三種方式:一是繼電器控制系統;二是PLC控制系統;三是微機控制系統??刂葡到y如果采用傳統的繼電器接觸控制,機械觸點多接線復雜,因而控制裝置體積大,并且故障率高,可靠性差,動作精度低,控制方式不靈活等缺點,目前已經逐漸被人們所淘汰;微機控制系統雖然在智能控制方面有較強的功能,但也存在一定的不足之處即抗干擾能力差,系統設計較復雜,一般維修人員難掌握其維修技術;而PLC控制系統由于運行可靠、使用維修方便抗干擾性強等優越性,成為目前在機械控制系統中使用最廣泛的控制方式。PLC以中央處理器為核心,綜合了計算機和自動控制系統等先進技術,具有可靠高、功能完善、組合靈活、編程簡單等優點。使PLC的自動控制系統體積小,可靠性大大提高,故障率大大降低。2 設計要求2.1工藝要求 不變動原機床的控制操作,保留各原有按鈕交流接觸器,行程開關,熱繼電器等機械動作。為保證人身財產的安全起見熱繼電器不接入PLC的輸入端,而直接接在PLC的輸出端2.2機床的電力拖動特點和控制要求 1) XA6132萬能臥式銑床,主軸傳動系統在床身部,進給系統在升降臺,而且主運動與進給運動之間沒有速度比例協調的要求。故采用單獨傳動,即主軸和工作臺分別由主軸電動機,進給電動機拖動。而工作臺進給與快速移動由進給電動機拖動;經電磁離合器傳動來獲得。2)主軸電動機處于空載下起動,為能進行順銑和逆銑加工,要求主軸能稱實現正、反軌但旋轉方向不需經常改變。僅在加工前預選轉動方向而在加工過程中不交換。3)銑削加工是多刀多刃不連續切削,負載波動。為減輕負載波加動的影響,往往在主軸傳動系統中加入飛輪,使轉動慣量加大,但為實現主軸快速停車,主軸電動機應設有停車制動。同時,主軸在上刀時,也應使主軸制動,為此本銑床采用電磁離合器控制主軸停車制動和主軸上刀制動。4)工作臺的垂直,橫向和縱向三個方向的運動由一臺進給電動機拖動,而三個方向的選擇是由操縱手柄改變傳動鏈來實現的。每個方向又有正反向的運動,這就要求進給電動機能正、反轉。而且,同一時間只允許工作臺只有一個方向的移動,故應有聯鎖保護。5)使用圓工作臺時,工作臺不得移動,即圓工作臺的旋轉運動與工作臺上下,左右,前后六個方向的運動之間有聯鎖控制。6)為適應銑削加工需要,主軸轉速與進給速度應有較寬的調節圍。XA6132萬能銑床采用機械變速,改變變速箱的傳動比來實現,為保證變速時齒輪易于嚙合,減少齒輪端面的沖擊,要求變速時電動機有沖動控制。7)根據工藝要求。主軸旋轉和工作臺進給應有先后順序控制,即進給運動要在銑刀旋轉之后進行,加工結束后必須在銑刀停轉前停止進給運動。8)為供給銑削加工時冷卻液,應有冷卻泵電動機拖動冷卻泵,供給冷卻液。9)為適應銑削加工時操作者的正面與側面操作要求,機床應對主軸電動機的走動與停止及工作臺的快速移動控制,具有兩地操作的性能。10)工作臺上下、左右、前后六個方向的運動應具有限位保護。11)應有局部照明電路2.3 原機床的控制過程2.3.1主拖動控制電路圖2-1 XA6132臥式萬能銑床電氣控制原理圖圖2-1是XA6132臥式萬能銑床的電氣控制原理圖。圖中M1為主軸電機,M2為工作臺進給電機,M3為冷卻泵電動機。該電路的一個特點是采用電磁離合器控制,另一個特點是機械操作和電氣操作密切配合進行。因此,在分析電氣原理圖時,應對機械操作手柄與相應電器開關動作關系,對各開關的作用及指令開關狀態弄清楚。 1) 主軸電動機的起動控制 主軸電動機M1由正反轉接觸器KM1、KM2來實現正、反轉全壓起動,而由主軸換向開關SA4來預選電動機的正反轉。由停止按鈕SB1或SB2,起動按鈕SB3或SB4與KM1、KM2構成主軸電動機正反轉兩地操作控制電路。起動時,應將電源引入開關QF1閉合,再把換向開關SA4扳到主軸所需的旋轉方向,然后按下起動按鈕SB3或SB4,中間繼電器KA1線圈通電并自鎖,觸頭KA1閉合,使KM1或KM2線圈通電吸合,其主觸頭接通主軸電動機,M1實現全壓起動。而KM1或KM2的一對輔助觸頭KM1或KM2斷開,主軸電動機制動電磁摩擦離合器線圈YC1電路斷開。繼電器的另一觸頭KA1閉合,為工作臺的進給與快速移動作好準備。圖2-2 XA6132臥式萬能銑床外形圖 2)主軸電動機的制動控制 由主軸停止按鈕SB1或SB2,正轉接觸器KM1或反轉接觸器KM2以及主軸制動電磁摩托離合器YC1構成主軸制動停車控制環節。電磁離合器YC1安裝在主軸傳動鏈中與主軸電動機相聯的第一根傳動軸上,主軸停車時,按下SB1或SB2,KM1或KM2線圈斷電釋放,主軸電動機M1斷開三相交流電源;同時YC1線圈通電,產生磁場,在電磁吸力作用下將摩擦片壓緊產生制動,使主軸迅速制動。當松開SB1或SB2時,YC線圈斷電,摩擦片松開,制動結束。這種制動方式迅速、平衡,制動時間不超過0.5s.3)主軸上刀換刀。省略部分。LPS //邏輯堆棧操作AN I1.0 //與常閉觸點LPS //邏輯堆棧操作A I1.2 //與常開觸點AN I1.3 //與常閉觸點AN I1.4 //與常閉觸點AN I1.5 //與常閉觸點AN I1.7 //與常閉觸點= M1.0 //輸出線圈LRD //邏輯讀棧AN I1.2 //與常閉觸點A I1.3 //與常開觸點AN I1.4 //與常閉觸點AN I1.5 //與常閉觸點AN I1.7 //與常閉觸點= M1.1 //輸出線圈LRD //邏輯讀棧AN I1.2 //與常閉觸點AN I1.3 //與常閉觸點A I1.4 //與常開觸點AN I1.5 //與常閉觸點AN I1.7 //與常閉觸點= M1.2 //輸出線圈LRD //邏輯讀棧AN I1.2 //與常閉觸點AN I1.3 //與常閉觸點AN I1.4 //與常閉觸點A I1.5 //與常開觸點AN I1.7 //與常閉觸點= M1.3 //輸出線圈LPP //邏輯彈棧AN I1.2 //與常閉觸點AN I1.3 //與常閉觸點AN I1.4 //與常閉觸點AN I1.5 //與常閉觸點A I1.7 //與常開觸點= M1.4 //輸出線圈LRD //邏輯讀棧A I1.0 //與常開觸點AN I1.2 //與常閉觸點AN I1.3 //與常閉觸點AN I1.4 //與常閉觸點AN I1.5 //與常閉觸點AN I1.7 //與常閉觸點= M1.5 //輸出線圈LRD //邏輯讀棧LD M1.0 //裝入常開觸點O M1.2 //或常開觸點O M1.4 //或常開觸點O M1.5 //或常開觸點ALD //塊與操作AN M1.1 //與常閉觸點AN M1.3 //與常閉觸點AN Q0.3 //與常閉觸點= Q0.2 //輸出線圈LPP //邏輯彈棧LD M1.1 //裝入常開觸點O M1.3 //或常開觸點ALD //塊與操作AN M1.0 //與常閉觸點AN M1.2 //與常閉觸點AN M1.4 //與常閉觸點AN M1.5 //與常閉觸點AN Q0.2 //與常閉觸點= Q0.3 //輸出線圈NETWORK 6LD I0.4 //裝入常開觸點O I0.5 //或常開觸點= M0.3 //輸出線圈NETWORK 7LDN M0.3 //裝入常閉觸點= Q1.1 //輸出線圈NETWORK 8LD Q0.2 //裝入常開觸點O Q0.3 //或常開觸點A M0.3 //與常開觸點LD I0.0 //裝入常開觸點O I0.1 //或常開觸點OLD //塊或操作= Q1.2 //輸出線圈NETWORK 9LD I0.0 //裝入常開觸點O I0.1 //或常開觸點O I0.7 //或常開觸點AN Q0.0 //與常閉觸點AN Q0.1 //與常閉觸點= Q1.0 //輸出線圈
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銑床 plc 基于 設計說明 萬能
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