銑床的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)改進(jìn)

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1、銑床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章前言我國傳統(tǒng)的銑床控制系統(tǒng)都是采用繼電器、接觸器等硬件邏輯控制電路,不但接線復(fù)雜,而且經(jīng)常出現(xiàn)故障,可靠性比較差。與傳統(tǒng)的繼電器控制相比,PLC控制具有可靠性高、柔性好、開發(fā)周期短以及故障自診斷等特點(diǎn),特別適合應(yīng)用于銑床的控制和故障診斷系統(tǒng)，可以減少強(qiáng)電元件數(shù)目，提高電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。故在PLC廣泛應(yīng)用的控制時(shí)代，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的思想就是采用PLC控制銑床。以達(dá)到預(yù)定控制系統(tǒng)的簡潔性、經(jīng)濟(jì)性，減少了成本，也使得維修變的簡單。由于PLC的

2、模塊化、易擴(kuò)展性，可根據(jù)控制要求及規(guī)模的變化進(jìn)行方便的系統(tǒng)重組及功能的擴(kuò)展。以及PLC的通信功能甚至可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。第二章方案論證2.1機(jī)床傳統(tǒng)控制方式2.1.1設(shè)計(jì)題目X62W型萬能銑床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2.1.2機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式X62W型萬能銑床的結(jié)構(gòu)簡圖如圖2-1所示，由床身1、懸梁2、刀桿支架3、主軸4、工作臺5和升降臺6等組成，刀桿支架3上安裝與主軸相連的刀桿和銑刀，以進(jìn)行切削加工，順銑時(shí)刀具為一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，逆銑時(shí)為另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向；床身前面有垂直導(dǎo)軌，升降臺6帶動(dòng)工作臺5可沿垂直導(dǎo)

3、軌上下移動(dòng)，完成垂直方向的進(jìn)給，升降臺6上的水平工作臺還可在左右（縱向）方向上移動(dòng)進(jìn)給以及在橫向移動(dòng)進(jìn)給；回轉(zhuǎn)工作臺可單向轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳遞示意圖見圖2-2。22圖2-1：銑床的結(jié)構(gòu)簡圖圖2-2：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳遞示意圖2.1.3控制電路分析X62W型萬能銑床控制電路如圖2-3，電路可劃分為主電路、控制電路和信號照明電路三部分。銑床控制電路所用電器元件說明如表2-1所示。（一）主電路分析銑床是逆銑方式加工，還是順銑方式加工，開始工作前即已選取定，在加工過程中是不改變的。為簡化控制電路，主軸電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)接

4、線與反轉(zhuǎn)接線是通過組合開關(guān)SA5手動(dòng)轉(zhuǎn)換，控制接觸器KM1的主觸點(diǎn)只控制電源的接入與切斷。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2在工作過程中，頻繁變換轉(zhuǎn)動(dòng)方向，因而仍采用接觸器方式構(gòu)成正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)接線。冷卻泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)M3根據(jù)加工需要提供切削液，電路中采用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3，在主電路中手動(dòng)直接接通和斷開定子繞組的電源。22圖2-4：控制系統(tǒng)電路圖22表2-1電器元件說明表符號名稱及用途符號名稱及用途符號`名稱及用途M1主軸電動(dòng)機(jī)SQ6進(jìn)給變速瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)開關(guān)FR1主軸電動(dòng)機(jī)繼電器M2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)SQ7主軸變速瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)開關(guān)FR2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)熱繼

5、電器M3冷卻泵電動(dòng)機(jī)SA1工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)FR3冷卻泵熱繼電器KM1主電動(dòng)起動(dòng)接觸器SA2主軸上刀制動(dòng)開關(guān)FU1-8熔斷器KM2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器SA3冷卻泵開關(guān)TC變壓器KM3進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器SA4照明燈開關(guān)VC整流器KM4快速接觸器SA5主軸換向開關(guān)YB主軸制動(dòng)電磁制動(dòng)器SQ1工作臺向右進(jìn)給行程開關(guān)QS電源隔離開關(guān)YC1電磁離合器（快速傳動(dòng)鏈）SQ2工作臺向左進(jìn)給行程開關(guān)SB1、SB2主軸停止按鈕YC2電磁離合器（工作傳動(dòng)鏈）SQ3工作臺向前、向上進(jìn)給行程開關(guān)SB3、SB4主軸起動(dòng)按鈕SQ4工作

6、臺向后向下進(jìn)給行程開關(guān)SB5、SB6工作臺快速移動(dòng)按鈕（二）控制電路分析水平工作臺/圓工作臺選擇控制見表2-2，主軸上刀制動(dòng)/正常工作控制見表2-3。表2-2水平工作臺/圓工作臺選擇開關(guān)SA1觸點(diǎn)接通表水平工作臺圓工作臺SA1-1×SA1-2×SA1-3×22表2-3主軸上刀制動(dòng)開關(guān)SA2觸點(diǎn)接通表功能觸點(diǎn)正常工作臺制動(dòng)狀態(tài)SA2-1×SA2-2×1.主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制（1）主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的控制主軸電動(dòng)機(jī)空載直接起動(dòng)，起動(dòng)前，由組合開關(guān)SA5選定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，控制電路中選擇開關(guān)SA2選定主軸電動(dòng)機(jī)為正

7、常工作方式，即SA2-1觸點(diǎn)閉合，SA2-2觸點(diǎn)斷開，然后通過壓動(dòng)起動(dòng)按鈕SB3或SB4，接通主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制接觸器KM1的線圈電路，其主觸點(diǎn)閉合，主軸電動(dòng)機(jī)按給定的方向起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。壓動(dòng)停止按鈕SB1與SB2，主軸電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。SB3與SB4、SB1與SB2分別位于兩個(gè)操作板上，從而實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)的兩地操作控制。（2）主軸電動(dòng)機(jī)制動(dòng)及換刀制動(dòng)為使主軸能迅速停車，控制電路采用電磁制動(dòng)器進(jìn)行主軸的停車制動(dòng)。按下停車按鈕SB1或SB2，其動(dòng)斷觸點(diǎn)使接觸器KM1的線圈失電，電動(dòng)機(jī)定子繞組脫離電源，同時(shí)其動(dòng)合觸點(diǎn)閉

8、合接通電磁制動(dòng)器YB的線圈電路，對主軸進(jìn)行停車制動(dòng)。當(dāng)進(jìn)行換刀和上刀操作時(shí)，為了防止主軸意外轉(zhuǎn)動(dòng)造成事故以及為上刀方便，主軸也需處在斷電停車和制動(dòng)的狀態(tài)。此時(shí)工作狀態(tài)選擇開關(guān)SA2由正常工作狀態(tài)位置扳到上刀制動(dòng)狀態(tài)位置，即SA2-1觸點(diǎn)閉合，接通電磁制動(dòng)器YB的線圈電路，使主軸處于制動(dòng)狀態(tài)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，保證上刀換刀工作的順利進(jìn)行。（3）主軸變速時(shí)的瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)變速時(shí)，變速手柄被拉出。然后轉(zhuǎn)動(dòng)變速手輪選擇轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速選定后將變速手柄復(fù)位，因?yàn)樽兯偈峭ㄟ^