基于PLC在萬能銑床中的設(shè)計(jì)說明.docx

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1、目錄1緒論12設(shè)計(jì)要求22.1工藝要求22.2機(jī)床的電力拖動(dòng)特點(diǎn)和控制要求22.3原機(jī)床的控制過程32.3.1主拖動(dòng)控制電路32.3.2進(jìn)給拖動(dòng)控制電路52.3.3圓工作臺(tái)的控制82.3.4冷卻泵和機(jī)床照明的控制82.3.5控制電路的聯(lián)鎖與保護(hù)82.4CPU的選型93系統(tǒng)設(shè)計(jì)103.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)103.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)114調(diào)試過程154.1主軸電機(jī)控制電路調(diào)試154.2進(jìn)給拖動(dòng)控制電路調(diào)試155安裝與維護(hù)175.1現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境175.2安裝175.2.1安裝注意事項(xiàng)175.2.2配線方面的注意事項(xiàng)185.3可編程控制器的日常維護(hù)185.3.1

2、維護(hù)、保養(yǎng)的主要容185.3.2具體器件的檢查、保養(yǎng)要點(diǎn)19結(jié)論20致21參考文獻(xiàn)22附錄231緒論可編程序控制器(ProgrammableController)簡(jiǎn)稱PLC,是近年來發(fā)展極為迅速,應(yīng)用面極廣的工業(yè)控制裝置。PLC現(xiàn)已廣泛用于冶金、礦業(yè)、輕工業(yè)等領(lǐng)域。為工業(yè)自動(dòng)化提供了有力的工具，加速了機(jī)電一體化的進(jìn)程。是一種專業(yè)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)行的電子系統(tǒng)。當(dāng)今PLC吸取了微電技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新成果，以單機(jī)自動(dòng)化到整條生產(chǎn)線的自動(dòng)化乃自整個(gè)工廠的生產(chǎn)自動(dòng)化，從柔性制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器到大行分散控制系統(tǒng)，PLC均承擔(dān)著重要角色。

3、目前在世界先進(jìn)工業(yè)國(guó)家PLC已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它的應(yīng)用幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)，國(guó)外PLC發(fā)展的明顯特征是產(chǎn)品的集成度越來越高，工作速度越來越快，功能越來越強(qiáng)，使用越方便，工作越來越可靠。PLC可進(jìn)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(jìn)指令系統(tǒng)，如BASIC等高級(jí)語言，能實(shí)現(xiàn)PLC之間和PLC與管理計(jì)算機(jī)之間的通信網(wǎng)絡(luò)，形成多層分布控制系統(tǒng)，或整個(gè)工廠的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。銑床是零件加工生產(chǎn)中不可缺少的工具，其使用圍廣泛，銑床是常用來加工臺(tái)階、平面、球面、鍵槽等的機(jī)器設(shè)備，它的動(dòng)作由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。銑床控制系統(tǒng)主要采用以下三種方式

4、：一是繼電器控制系統(tǒng)；二是PLC控制系統(tǒng)；三是微機(jī)控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)如果采用傳統(tǒng)的繼電器接觸控制，機(jī)械觸點(diǎn)多接線復(fù)雜，因而控制裝置體積大，并且故障率高，可靠性差，動(dòng)作精度低，控制方式不靈活等缺點(diǎn)，目前已經(jīng)逐漸被人們所淘汰；微機(jī)控制系統(tǒng)雖然在智能控制方面有較強(qiáng)的功能，但也存在一定的不足之處即抗干擾能力差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜，一般維修人員難掌握其維修技術(shù)；而PLC控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠、使用維修方便抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)越性，成為目前在機(jī)械控制系統(tǒng)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(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，具有可靠高、功能完善、組

5、合靈活、編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。使PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)體積小，可靠性大大提高，故障率大大降低。2設(shè)計(jì)要求2.1工藝要求不變動(dòng)原機(jī)床的控制操作，保留各原有按鈕交流接觸器，行程開關(guān)，熱繼電器等機(jī)械動(dòng)作。為保證人身財(cái)產(chǎn)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(jī)床的電力拖動(dòng)特點(diǎn)和控制要求1）XA6132萬能臥式銑床，主軸傳動(dòng)系統(tǒng)在床身部，進(jìn)給系統(tǒng)在升降臺(tái)，而且主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間沒有速度比例協(xié)調(diào)的要求。故采用單獨(dú)傳動(dòng)，即主軸和工作臺(tái)分別由主軸電動(dòng)機(jī)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。而工作臺(tái)進(jìn)給與快速移動(dòng)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)；經(jīng)電磁離合器傳動(dòng)來獲得

6、。2）主軸電動(dòng)機(jī)處于空載下起動(dòng)，為能進(jìn)行順銑和逆銑加工，要求主軸能稱實(shí)現(xiàn)正、反軌但旋轉(zhuǎn)方向不需經(jīng)常改變。僅在加工前預(yù)選轉(zhuǎn)動(dòng)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(xù)切削，負(fù)載波動(dòng)。為減輕負(fù)載波加動(dòng)的影響，往往在主軸傳動(dòng)系統(tǒng)中加入飛輪，使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量加大，但為實(shí)現(xiàn)主軸快速停車，主軸電動(dòng)機(jī)應(yīng)設(shè)有停車制動(dòng)。同時(shí)，主軸在上刀時(shí)，也應(yīng)使主軸制動(dòng)，為此本銑床采用電磁離合器控制主軸停車制動(dòng)和主軸上刀制動(dòng)。4）工作臺(tái)的垂直，橫向和縱向三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而三個(gè)方向的選擇是由操縱手柄改變傳動(dòng)鏈來實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)方向又有正反向的運(yùn)動(dòng)，這就要

7、求進(jìn)給電動(dòng)機(jī)能正、反轉(zhuǎn)。而且，同一時(shí)間只允許工作臺(tái)只有一個(gè)方向的移動(dòng)，故應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)。5）使用圓工作臺(tái)時(shí)，工作臺(tái)不得移動(dòng)，即圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)上下，左右，前后六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)之間有聯(lián)鎖控制。6）為適應(yīng)銑削加工需要，主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度應(yīng)有較寬的調(diào)節(jié)圍。XA6132萬能銑床采用機(jī)械變速，改變變速箱的傳動(dòng)比來實(shí)現(xiàn)，為保證變速時(shí)齒輪易于嚙合，減少齒輪端面的沖擊，要求變速時(shí)電動(dòng)機(jī)有沖動(dòng)控制。7）根據(jù)工藝要求。主軸旋轉(zhuǎn)和工作臺(tái)進(jìn)給應(yīng)有先后順序控制，即進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要在銑刀旋轉(zhuǎn)之后進(jìn)行，加工結(jié)束后必須在銑刀停轉(zhuǎn)前停止進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。8）為供給銑削加工時(shí)冷卻液，

8、應(yīng)有冷卻泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵，供給冷卻液。9）為適應(yīng)銑削加工時(shí)操作者的正面與側(cè)面操作要求，機(jī)床應(yīng)對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)的走動(dòng)與停止及工作臺(tái)的快速移動(dòng)控制，具有兩地操作的性能。10）工作臺(tái)上下