1、PLC在X62W萬能銑床改造中的應(yīng)用 發(fā)布時間：2009-10-29 14:37:21 查看：501次 字體：【大 中 小】 摘要本文闡述了X62W萬能銑床電氣控制線路的工作原理，詳細(xì)說明了用PLC進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)改造的具體方法，從而可以提高整個電氣控制系統(tǒng)的工作性能。 關(guān)鍵詞萬能銑床；電氣控制系統(tǒng)；PLC；梯形圖概述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，它采用繼電接觸器電路實現(xiàn)電氣控制。PLC專為工業(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

2、能，減少維護(hù)、維修的工作量。1 X62W萬能銑床的控制要求及電氣控制線路分析 X62W萬能銑床共用3臺異步電動機(jī)拖動，它們分別是主軸電動機(jī)M1、進(jìn)給電動機(jī)M2和冷卻泵電動機(jī)M3。X62W萬能銑床的電路如圖1所示，該線路分為主電路、控制電路和照明電路三部分。電氣控制線路的工作原理如下：圖1萬能銑床電氣原理圖1.1 主電路分析主軸電動機(jī)M1拖動主軸帶動銑刀進(jìn)行銑削加工，通過組合開關(guān)SA3來實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；進(jìn)給電動機(jī)M2通過操縱手柄和機(jī)械離合器的配合拖動工作臺前后、左右、上下6個方向的進(jìn)給運(yùn)動和快速移動，其正反轉(zhuǎn)由接觸器KM3、KM4來實現(xiàn)；冷卻泵電動機(jī)M3供應(yīng)切削液，且當(dāng)M1啟動后，用手動開關(guān)QS2控

3、制；3臺電動機(jī)共用熔斷器FU1作短路保護(hù)，3臺電動機(jī)分別用熱繼電器FR1、FR2、FR3作過載保護(hù)。 1.2 控制電路分析 控制電路的電源由控制變壓器TC輸出110V電壓供電。 主軸電動機(jī)M1的控制 主軸電動機(jī)M1的兩地控制由啟動停止按鈕SB1、SB2與SB5、SB6完成。KM1是主軸電動機(jī)啟動接觸器，YC1是主軸制動用的電磁離合器，SQ1是主軸變速時瞬時點(diǎn)動的位置開關(guān)。 進(jìn)給電動機(jī)M2的控制 工作臺的進(jìn)給運(yùn)動在主軸啟動后方可進(jìn)行。工作臺的進(jìn)給可在3個坐標(biāo)的6個方向運(yùn)動，進(jìn)給運(yùn)動是通過兩個操作手柄和機(jī)械聯(lián)動機(jī)構(gòu)控制相應(yīng)的位置開關(guān)使進(jìn)給電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，并且6個方向的運(yùn)動是聯(lián)鎖的，不

4、能同時接通。 當(dāng)需要圓形工作臺旋轉(zhuǎn)時，將開關(guān)SA2扳到接通位置，這時觸頭SA2-1和SA2-3斷開，觸頭SA2-2閉合，電流經(jīng)1013141520191718路徑，使接觸器KM3得電，電動機(jī)M2啟動，通過一根專用軸帶動圓形工作臺作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到斷開位置，這時觸頭SA2-1和SA2-3閉合，觸頭SA2-2斷開，以保證工作臺在6個方向的進(jìn)給運(yùn)動，因為圓形工作臺的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和6個方向的進(jìn)給運(yùn)動也是聯(lián)鎖的。 2 X62W萬能銑床電氣控制線路的PLC改造 2.1 改造方法進(jìn)行電氣控制線路改造時，X62W萬能銑床電氣控制線路中的電源電路、主電路及照明電路保持不變，在控制電路中，變壓器TC的輸出

5、及整流器VC的輸出部分去掉，用可編程控制器實現(xiàn)，為了保證各種聯(lián)鎖功能，將SQ1SQ6,SB1SB6分別接入PLC的輸入端，換刀開關(guān)SA1和圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2分別用其一對常開和常閉觸頭接入PLC的輸入端子。輸出器件分三個電壓等級，一個是接觸器使用的110V交流電壓，另一個是電磁離合器使用的36V直流電，還有一個是照明使用的24V交流電壓，這樣也將PLC的輸出口分為三組連接點(diǎn)。2.2 PLC硬件設(shè)計經(jīng)過對X62W萬能銑床的控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析可知，該系統(tǒng)需要輸入點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為7點(diǎn)，根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，可選擇三菱FX2N32MR型PLC。所有的電器元件均可采用改造前的型號。 萬能

6、銑床各個輸入/輸出點(diǎn)的PLC I/O地址分配入下表1所示：表1 萬能銑床PLC I/O地址分配 序號輸入器件輸入地址序號輸出器件輸出地址1SB1、SB2主軸啟動X01EL 照明Y02SB3、SB4快速進(jìn)給X12KM1主軸啟動Y13SB5-1、SB6-1 制動X23KM2主軸啟動Y24SB5-2、SB6-2 制動X34KM3 M2正轉(zhuǎn)Y35SA1 換刀開關(guān)X45KM4 M2反轉(zhuǎn)Y46SA2 圓工作臺開關(guān)X56YC1 主軸制動Y57SA4 照明開關(guān)X67YC3快速進(jìn)給Y68SQ1 主軸沖動X79SQ2 進(jìn)給沖動X1010SQ3-1、SQ5-1X1111SQ3-2、SQ4-2X1212SQ4-1、S

7、Q6-1X1313SQ5-2、SQ6-2左右進(jìn)給X1414FR1 熱保護(hù)觸點(diǎn)X1515FR2 熱保護(hù)觸點(diǎn)X1616FR3 熱保護(hù)觸點(diǎn)X17萬能銑床的I/O接線如圖2所示：圖2 萬能銑床的I/O接線圖2.3 PLC程序設(shè)計根據(jù)X62W萬能銑床的控制要求，設(shè)計該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖，如圖3所示。該程序共有9條支路，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。在第1支路中，因SQ1和SB5、SB6都采用常閉觸頭分別接至輸入端子X7、X2，則X7、X2的常開觸點(diǎn)閉合，按下啟動按鈕SB1或SB2時，X0常開觸點(diǎn)閉合，Y1、M0線圈得電并自鎖，第4支路中Y1常開觸點(diǎn)閉合，輔助繼電器M1線圈得電，其常開觸

8、點(diǎn)閉合，為第5支路以下程序執(zhí)行做好準(zhǔn)備，保證了只有主軸旋轉(zhuǎn)后才有進(jìn)給運(yùn)動。Y1的輸出信號使主軸電動機(jī)M1啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)按停止按鈕SB5或SB6時，X2常開觸點(diǎn)復(fù)圖3 電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖位，Y1線圈失電，主軸慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，同時X3常開觸點(diǎn)閉合，Y5線圈得電接通電磁離合器YC1，主軸制動停轉(zhuǎn)。 第2支路表達(dá)了KM2及YC3的工作邏輯，當(dāng)按下快速移動按鈕SB3或SB4時，X1常開觸點(diǎn)閉合，則Y2及Y6線圈得電，KM2常閉觸頭斷開，電磁離合器YC2失電，YC3得電，工作臺沿選定方向快速移動；松開SB3或SB4則YC2得電，YC3失電，快速移動停止。第5、6、7、8支路表達(dá)了工作臺六個方向的進(jìn)給、

9、進(jìn)給沖動及圓工作臺的工作邏輯關(guān)系。當(dāng)圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2動作，5、7支路中X5的常開觸點(diǎn)分?jǐn)?，?支路中X5常閉觸頭復(fù)位，M4及Y3線圈得電，使KM3得電，電動機(jī)M2啟動，圓形工作臺旋轉(zhuǎn)；當(dāng)SA2復(fù)位時，M4、Y3線圈失電，圓形工作臺停止旋轉(zhuǎn)。左右進(jìn)給時，SQ5或SQ6被壓合，X14常開觸點(diǎn)復(fù)位，第6、7支路被分?jǐn)?，而X11或X13常開觸點(diǎn)閉合，M2（其常開觸點(diǎn)使Y3線圈得電）或Y4線圈得電，電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動工作臺向左或向右運(yùn)動。同樣，工作臺上下、前后進(jìn)給時，SQ3或SQ4被壓合，X12常開觸點(diǎn)復(fù)位，第6、7支路被分?jǐn)啵琈2或Y4線圈得電，電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，拖動工作臺按選定的方向（上、下、前、后中某一方向）作進(jìn)給運(yùn)動。該程序及PLC的硬接線不僅保證了原電路的工作邏輯關(guān)系，而且具有各種聯(lián)鎖措施，電氣改造的投資少、工作量較小。3 結(jié)束語萬能銑床是一種高效率的加工機(jī)械,在機(jī)械加工和機(jī)械修理中得到廣泛的應(yīng)用，萬能銑床的操作是通過手柄同時操作電氣與機(jī)械,以達(dá)到機(jī)電緊密配合完成預(yù)定的操作,是機(jī)械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動作的典型控制,是自動化程度較高的組合機(jī)床。但是在電氣控制系統(tǒng)中,故障的查找與排除是非常困難的,特別是在繼電器接觸式控制系統(tǒng)，由于電氣控制