組合銑床PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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1、第7卷第2期蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)Vol.7No.22000年6月JournalofLanzhouHigherPolytechnicalCollegeJune.2000文章編1009-2269(2000)02-0018-04X組合銑床PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)李建民(蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校電氣工程系,甘肅蘭州730050)摘要:氣缸蓋加工設(shè)備的改造,對(duì)電氣控制系統(tǒng)有具體的要求,設(shè)計(jì)并研制滿足其工藝要求的可編程邏輯控制器(PLC)電氣控制系統(tǒng),對(duì)同類設(shè)備的改造有較大的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:專用組合銑床;PLC;電氣控制系統(tǒng)中圖號(hào):TG547文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1概況氣缸蓋是內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)關(guān)鍵部件之一

2、,其加工精度直接影響柴油機(jī)的正常運(yùn)行。對(duì)氣缸蓋的加工工藝是以其底面為基準(zhǔn)面,將頂面和側(cè)面進(jìn)行粗銑及精銑加工,其表面精度和定位精度要求較高,過去采用的加工方法是必須用立銑、臥銑兩臺(tái)銑床對(duì)兩加工面分別進(jìn)行加工,因此生產(chǎn)效率很低,而且很難保證工件的定位精度。為了提高生產(chǎn)效率,提高定位精度,對(duì)其加工設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)改造,將立銑、臥銑由一臺(tái)專用組合銑床同時(shí)加工,用PLC對(duì)其進(jìn)行順序控制,實(shí)現(xiàn)一次裝夾定位,一次刀具安裝,兩加工面同時(shí)加工,一次完成的目的。2專用組合銑床基本組成及加工工序簡(jiǎn)介2.1基本組成經(jīng)改造后的專用組合銑床主要由立銑主軸、臥銑主軸、機(jī)械滑臺(tái)、液壓潤滑等部分組成,立、臥銑主軸分別有粗

3、加工電機(jī)和精加工電機(jī),機(jī)械滑臺(tái)有快進(jìn)電機(jī)和工進(jìn)電機(jī),液壓電機(jī)一臺(tái),潤滑泵電機(jī)一臺(tái);共有八臺(tái)交流380V的異步電動(dòng)機(jī)。2.2加工工序首先使工件定位,定位完成后粗銑主軸啟動(dòng),機(jī)械滑臺(tái)向前快進(jìn),當(dāng)碰塊接通限位時(shí),滑臺(tái)工進(jìn)開始粗加工,粗加工完成后粗銑主軸停,精銑主軸啟動(dòng),滑臺(tái)快進(jìn),快進(jìn)到一定位置時(shí),滑臺(tái)工進(jìn),進(jìn)行精加工,加工完畢通過終點(diǎn)限位時(shí),立銑、臥銑主軸松開,立銑主軸向上,臥銑主軸向后,機(jī)械滑臺(tái)快退至原點(diǎn),拆卸工件。工件的加工工藝過程如圖1所示。3組合銑床對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求●液壓電機(jī)不受PLC控制,其它主控部分都應(yīng)受PLC控制?！癞?dāng)液壓電機(jī)啟動(dòng)后,PLC應(yīng)能夠完成對(duì)系統(tǒng)各種動(dòng)作的控制,包

4、括工件的定位、夾緊、定位撤除松開,主軸的啟停、前進(jìn)、后退、夾緊、松開,機(jī)械滑臺(tái)的工進(jìn)、快進(jìn)、快退,潤滑泵X收稿日期:2000-02-25.作者簡(jiǎn)介:李建民(1961-),男,甘肅清水人,蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校講師.第2期李建民:組合銑床PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)·19·的啟停等?！駲C(jī)械滑臺(tái)的快進(jìn)電機(jī)應(yīng)有正反轉(zhuǎn),以實(shí)現(xiàn)機(jī)械滑臺(tái)的快進(jìn)與快退;滑臺(tái)應(yīng)有過轉(zhuǎn)矩限位,當(dāng)滑臺(tái)運(yùn)行過轉(zhuǎn)矩時(shí),應(yīng)將主控電路切斷?！襁\(yùn)動(dòng)控制分自動(dòng)和手動(dòng)兩種,自動(dòng)和手動(dòng)的轉(zhuǎn)換,由操作面板上進(jìn)行設(shè)置?！癫徽撌鞘謩?dòng)還是自動(dòng),開始運(yùn)行時(shí)首先啟動(dòng)液壓電機(jī),同時(shí)接通I/O回路電源?！袢缬龅揭馔?可按急停按鈕,停止液壓電機(jī),同時(shí)切斷I/O

5、回路電源。4PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通過對(duì)生產(chǎn)工藝的剖析,并根據(jù)機(jī)床對(duì)控制系統(tǒng)的要求,確定系統(tǒng)的輸入點(diǎn)數(shù)為49個(gè),輸出點(diǎn)數(shù)為21個(gè),因此選用美國Allen-Bradley公司生產(chǎn)的SLC-150型可編程控制器,由于輸入/輸出點(diǎn)較多,采用一個(gè)SLC-150主單元、一個(gè)SLC-150擴(kuò)展單元和一個(gè)SLC-100擴(kuò)展單元組成控制系統(tǒng)的核心,輸入回路采用外加24V直流供電,按照系統(tǒng)的要求,以按鈕、行程開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)輔助觸點(diǎn)、壓力繼電器觸點(diǎn)等開關(guān)量為輸入控制信號(hào),經(jīng)PLC輸出控制,電路如圖2所示。圖1工藝流程圖圖2硬件接線圖·20·蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)第7卷將PLC的輸出分為兩組,第一組有13個(gè)

6、點(diǎn),由外加24V直流供電直接控制電磁閥,第二組有8個(gè)點(diǎn),由380V交流供電直接控制接觸器線圈;PLC電源須通過隔離變壓器和抗干擾抑制器,以防電網(wǎng)的干擾,輸入回路由穩(wěn)壓電源提供24伏直流;I/O分配如表1所示。表1PLCI/O分配表輸入輸出SA1:自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)整SA2-SA4:立、臥銑工作鈕子開關(guān)YV1-YV3:工件定位、定位撤SB3-SB4:主軸啟/?？刂瓢粹o除、夾緊支承、支承松開電磁閥SB5-SB8:臥銑讓刀向前、向后、夾緊、松開按鈕YV5-YV7:立銑讓刀夾緊、松SB9-SB10:機(jī)械滑臺(tái)向前、向后按鈕開、前進(jìn)電磁閥SB11-SB12:機(jī)械滑臺(tái)工進(jìn)/停止按鈕YV8:立銑讓刀退回電磁

7、閥SB13-SB16:工件定位、定位撤除、夾緊支承、松開按鈕YV9-YV12:臥銑讓刀夾緊、SB17-SB20:立銑讓刀向前、向后、夾緊、松開按鈕松開、前進(jìn)、退回電磁閥SP1-SP4:工件定位、定位撤除、夾緊支承、支承松開壓YD1:機(jī)械滑臺(tái)制動(dòng)器線圈力繼電器KM2,KM3:臥銑主軸粗、精銑SP5,SP9:立銑讓刀夾緊、松開壓力繼電器接觸器SP6,SQ13:立銑讓刀前進(jìn)終點(diǎn)限位KM4,KM5:立銑主軸粗、精銑SP7,SP10:臥銑讓刀夾緊、松開壓