x62w萬能銑床電氣控制系統(tǒng)的plc課程設計

1、<p><b>　　單片機系統(tǒng)課程設計</b></p><p>　　--X62W萬能銑床</p><p>　　院 系 工學院機械系 </p><p>　　班 級 08成本機電1班 </p><p>

2、;　　指導教師 何春霞 </p><p>　　學生姓名 馬文閣 </p><p>　　學 號 080205505 </p><p>　　時 間 2011年10月

3、17日至10月28日 </p><p>　　X62W萬能銑床是一種通用的多用途機床，它可以進行平面、斜面、螺旋面及</p><p>　　成型表面的加工，是一種較為精密的加工設備，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)境應用而設計，其顯著的特點之一就是可靠性高，抗干擾能力強。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)的工作性能，減

4、少維護、維修的工作量。一、X62W萬能銑床的主要結構及運動形式</p><p>　　X62W型萬能銑床的外形結構如圖1所示，它主要由床身、主軸、刀桿、懸梁、工作臺、回轉盤、橫溜板、升降臺、底座等幾部分組成。在床身的前面有垂直導軌，升降臺可沿著它上下移動。在升降臺上面的水平導軌上，裝有可在平行主軸軸線方向移動（前后移動）的溜板。溜板上部有可轉動的回轉盤，工作臺就在溜板上部回轉盤上的導軌上作垂直于主軸軸線方向移動

5、（左右移動）。工作臺上有T形槽用來固定工件。這樣，安裝在工作臺上的工件就可以在三個坐標上的六個方向調(diào)整位置或進給。</p><p>　　銑床主軸帶動銑刀的旋轉運動是主運動；銑床工作臺的前后（橫向）、左右（縱向）和上下（垂直）6個方向的運動是進給運動；銑床其他的運動，如工作臺的旋轉運動則屬于輔助運動。</p><p>　　二、X62W萬能銑床的控制要求及電氣控制線路分析</p>

6、<p>　　該銑床共用3臺異步電動機拖動，它們分別是主軸電動機M1、進給電動機M2和冷卻泵電動機M3。X62W萬能銑床的電路如圖2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：</p><p><b>　　1．主電路分析</b></p><p>　　主軸電動機M1拖動主軸帶動銑刀進行銑削加工，通過組合開關SA3來實現(xiàn)正反轉；

7、進給電動機M2通過操縱手柄和機械離合器的配合拖動工作臺前后、左右、上下6個方向的進給運動和快速移動，其正反轉由接觸器KM3、KM4來實現(xiàn)；冷卻泵電動機M3供應切削液，且當M1啟動后，用手動開關QS2控制；3臺電動機共用熔斷器FU1作短路保護，3臺電動機分別用熱繼電器FR1、FR2、FR3作過載保護。</p><p><b>　　2．控制電路分析</b></p><p>

8、;　　控制電路的電源由控制變壓器TC輸出110V電壓供電。</p><p>　　⑴主軸電動機M1的控制</p><p>　　主軸電動機M1采用兩地控制方式，SB1和SB2是兩組啟動按鈕，SB5和SB6是兩組停止按鈕。KM1是主軸電動機M1的啟動接觸器，YC1是主軸制動用的電磁離合器，SQ1是主軸變速時瞬時點動的位置開關。</p><p>　　1）主軸電動機M1啟動前

9、，應首先選擇好主軸的轉速，然后合上電源開關QS1，再把主軸換向開關SA3扳到所需要的轉向。按下啟動按鈕SB1（或SB2），接觸器KM1線圈得電，KM1主觸頭和自鎖觸頭閉合，主軸電動機M1啟動運轉，KM1常開輔助觸頭（9-10）閉合，為工作臺進給電路提供了電源。按下停止按鈕SB5（或SB6），SB5-1（或SB6-1）常閉觸頭分斷，接觸器KM1線圈失電，KM1觸頭復位，電動機M1斷電慣性運轉，SB5-2（或SB6-2）常開觸頭閉合，接通電

10、磁離合器YC1，主軸電動機M1制動停轉。</p><p>　　2)主軸換銑刀時將轉換開關SA1扳向換刀位置，這時常開觸頭SA1-1閉合，電磁離合器YC1線圈得電，主軸處于制動狀態(tài)以便換刀；同時常閉觸頭SA1-2斷開，切斷了控制電路，保證了人身安全。</p><p>　　3)主軸變速時，利用變速手柄與沖動位置開關SQ1，通過M1點動，使齒輪系統(tǒng)產(chǎn)生一次抖動，以便于齒輪順利嚙合，且變速前應先停

11、車。</p><p>　　⑵進給電動機M2的控制</p><p>　　工作臺的進給運動在主軸啟動后方可進行。工作臺的進給可在3個坐標的6個方向運動，進給運動是通過兩個操作手柄和機械聯(lián)動機構控制相應的位置開關使進給電動機M2正轉或反轉來實現(xiàn)的，并且6個方向的運動是聯(lián)鎖的，不能同時接通。</p><p>　　1）當需要圓形工作臺旋轉時，將開關SA2扳到接通位置，這時觸頭

12、SA2-1和SA2-3斷開，觸頭SA2-2閉合，電流經(jīng)10—13—14—15—20—19—17—18路徑，使接觸器KM3得電，電動機M2啟動，通過一根專用軸帶動圓形工作臺作旋轉運動。轉換開關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個方向的進給運動，因為圓形工作臺的旋轉運動和6個方向的進給運動也是聯(lián)鎖的。</p><p>　　2）工作臺的左右進給運動由左右進給操作

13、手柄控制。操作手柄與位置開關SQ5和SQ6聯(lián)動，有左、中、右三個位置，其控制關系見表1。當手柄扳向中間位置時，位置開關SQ5和SQ6均未被壓合，進給控制電路處于斷開狀態(tài)；當手柄扳向左或右位置時，手柄壓下位置開關SQ5或SQ6，使常閉觸頭SQ5-2或SQ6-2分斷，常開觸頭SQ5-1或SQ6-1閉合，接觸器KM3或KM4得電動作，電動機M2正轉或反轉。由于在SQ5或SQ6被壓合的同時，通過機械機構已將電動機M2的傳動鏈與工作臺下面的左右進

14、給絲杠相搭合，所以電動機M2的正轉或反轉就拖動工作臺向左或向右運動。</p><p>　　表1 工作臺左右進給手柄位置及其控制關系</p><p>　　手柄位置位置開關動作接觸器動作電動機M2轉向傳動鏈搭合絲杠工作臺運動方向</p><p>　　左SQ5KＭ３正轉左右進給絲杠向左</p><p>

15、;　　中——停止—停止</p><p>　　右SQ6KＭ４反轉左右進給絲杠向右</p><p>　　工作臺的上下和前后進給運動是由一個手柄控制的。該手柄與位置開關SQ3和SQ4聯(lián)動，有上、下、前、后、中5個位置，其控制關系見表2。當手柄扳至中間位置時，位置開關SQ3和SQ4均未被壓合，工作臺無任何進給運動；當手柄扳至下或前位置時，手柄壓下位置開關SQ3使常閉觸頭SQ3-

16、2分斷，常開觸頭SQ3-1閉合，接觸器KM3得電動作，電動機M2正轉，帶動著工作臺向下或向前運動；當手柄扳向上或后時，手柄壓下位置開關SQ4，使常閉觸頭SQ4-2分斷，常開觸頭SQ4-1閉合，接觸器KM4得電動作，電動機M2反轉，帶動著工作臺向上或向后運動。</p><p>　　當兩個操作手柄被置定于某一進給方向后，只能壓下四個位置開關SQ3、SQ4、SQ5、SQ6中的一個開關，接通電動機M2正轉或反轉電路，同時

17、通過機械機構將電動機的傳動鏈與三根絲杠（左右絲杠、上下絲杠、前后絲杠）中的一根（只能是一根）絲杠相搭合，拖動工作臺沿選定的進給方向運動，而不會沿其他方向運動。</p><p>　　表2 工作臺上、下、中、前、后進給手柄位置及其控制關系</p><p>　　手柄位置位置開關動作接觸器動作電動機M2轉向傳動鏈搭合絲杠工作臺運動方向</p><p&g

18、t;<b>　　上</b></p><p><b>　　下</b></p><p><b>　　中</b></p><p><b>　　前</b></p><p><b>　　后SQ4</b></p><p>

19、;<b>　　SQ3</b></p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　SQ3</b></p><p><b>　　SQ4KM4</b></p><p><b>　　KM3</b></p>&

20、lt;p><b>　　—</b></p><p><b>　　KM3</b></p><p><b>　　KM4反轉</b></p><p><b>　　正轉</b></p><p><b>　　停止</b></p>

21、;<p><b>　　正轉</b></p><p><b>　　反轉上下進給絲杠</b></p><p><b>　　上下進給絲杠</b></p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　前后進給絲杠</

22、b></p><p><b>　　前后進給絲杠向上</b></p><p><b>　　向下</b></p><p><b>　　停止</b></p><p><b>　　向前</b></p><p><b>　　

23、向后</b></p><p>　　左右進給手柄與上下前后手柄實行了聯(lián)鎖控制，如當把左右進給手柄扳向左時，若又將另一個進給手柄扳到向下進給方向，則位置開關SQ5和SQ3均被壓下，觸頭SQ5-2和SQ3-2均分斷，斷開了接觸器KM3和KM4的通路，電動機M2只能停轉，保證了操作安全。</p><p>　　3）６個進給方向的快速移動是通過兩個進給操作手柄和快速移動按鈕配合實現(xiàn)的。安裝

24、好工件后，扳動進給操作手柄選定進給方向，按下快速移動按鈕SB3或SB4（兩地控制），接觸器KM2得電，KM2常閉觸頭分斷，電磁離合器YC2失電，將齒輪傳動鏈與進給絲杠分離；KM2兩對常開觸頭閉合，一對使電磁離合器YC3得電，將電動機M2與進給絲杠直接搭合；另一對使接觸器KM3或KM4得電動作，電動機M2得電正轉或反轉，帶動工作臺沿選定的方向快速移動。由于工作臺的快速移動采用的是點動控制，故松開SB3或SB4，快速移動停止。</p&