畢業(yè)論文(設(shè)計)-xa6132型銑床電氣控制的plc改造

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄1</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p><b>　　引言3</b></p><p>　　第一章 概 述4</p>&

2、lt;p>　　第一節(jié) 電氣控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀4</p><p>　　第二節(jié) PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用5</p><p>　　第三節(jié) PLC在機(jī)床控制中的應(yīng)用6</p><p>　　第二章 控制方案的選擇11</p><p>　　第一節(jié) 控制要求分析11</p><p>　　第二節(jié)

3、確定電力拖動方案12</p><p>　　第三節(jié) 控制方案的選擇13</p><p>　　第三章 計算選擇設(shè)備22</p><p>　　第一節(jié) PLC選擇22</p><p>　　第二節(jié) 輸入設(shè)備選擇25</p><p>　　第三節(jié) 輸出設(shè)備選擇26</p><p

4、>　　第四節(jié) 其他設(shè)備的選擇26</p><p>　　第四章 程序設(shè)計27</p><p>　　第一節(jié) 系統(tǒng)功能表圖27</p><p>　　第二節(jié) 梯形圖程序設(shè)計28</p><p>　　第三節(jié) 程序清單31</p><p>　　第五章 機(jī)床電氣原理說明書33</p>

5、<p>　　第六章 機(jī)床使用與維護(hù)說明書35</p><p><b>　　總 結(jié)37</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)39</b></p><p>　　附表： 銑床的基本元件一覽表40</p><p>　　附圖：機(jī)床電氣原理圖42</p><

6、p><b>　　摘 要</b></p><p>　　可編程控制器（PLC)是近年來發(fā)展迅速應(yīng)用廣泛的控制裝置，是一種工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字電子控制系統(tǒng)，它不僅可以取代傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)，還可以完成邏輯運(yùn)算，順序控制，定時,計數(shù)，數(shù)值計算和特定的功能，其應(yīng)用于從單機(jī)自動化控制到整條生產(chǎn)線的自動化及至整個工廠的生產(chǎn)自動化控制，使電器控制技術(shù)進(jìn)入了一個暫新的階段，目前PLC控制

7、幾乎在工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　本次設(shè)計的主要內(nèi)容是利用PLC對XA6132萬能銑床的電器部分進(jìn)行改造。先對本設(shè)計進(jìn)行總體的思考，使自己有一個大致的總體概念，然后仔細(xì)分析XA6132銑床，該床除主運(yùn)動和較復(fù)雜的進(jìn)給運(yùn)動外，還有其他輔助運(yùn)動，如圓工作臺的旋轉(zhuǎn)，圓工作臺是為了擴(kuò)大機(jī)床的生產(chǎn)能力而安裝的附件。另外該床運(yùn)動較多，電氣控制較復(fù)雜，為安全可靠工作，還設(shè)置完善的連鎖與保護(hù)。了解

8、銑床基本結(jié)構(gòu)和電氣控制后，根據(jù)電氣原理圖，編譯PLC梯形圖，編譯通過后，利用PLC實驗臺進(jìn)行實驗仿真。因此銑床在完成原有功能特點外，還具有安裝簡便，穩(wěn)定性好，易于維修，擴(kuò)展能力強(qiáng)等特點。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】 可編程控制器 XA6132萬能銑床 電氣控制 改造</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　生產(chǎn)中

9、廣泛采用各種機(jī)床設(shè)備，不過傳統(tǒng)的機(jī)床電氣控制系統(tǒng)一般采用繼電器接觸器控制方式。這種控制方式由于控制方法簡單、成本低等特點，在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用廣泛。但是由繼電器構(gòu)成的電氣控制系統(tǒng)有著體積大、耗電多、可靠性差、壽命短等明顯缺點。尤其是對生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性更差，如果生產(chǎn)任務(wù)和工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計并改變硬件結(jié)構(gòu)，造成時間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。 </p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC 技術(shù)被逐漸引入到

10、各種生產(chǎn)機(jī)械 設(shè)備中。與傳統(tǒng)繼電器控制相比，可編程控制器具有可靠性高、柔性好、編程靈活、開發(fā)周期短以及故障自診斷等特點，特別適合應(yīng)用于機(jī)床控制系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，通過使用PLC設(shè)計機(jī)床控制系統(tǒng)，可以減少強(qiáng)電元器件數(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。目前，國內(nèi)許多廠家的自動控制系統(tǒng)及加工機(jī)床都采用PLC代替繼電器控制。</p><p>　　可編程邏輯控制器(PLC)，是計算機(jī)技術(shù)與繼

11、電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是近年來發(fā)展最迅速，應(yīng)用最廣泛的工業(yè)自動控制裝置之一。目前PLC 技術(shù)很成熟，所以基于PLC 的機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計具有良好的可行性。在我國PLC 的應(yīng)用比例還不足10％，有廣闊的市場前景。因此該課題的研究具有一定的應(yīng)用價值。</p><p>　　第一章 概 述</p><p>　　第一節(jié) 電氣控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>

12、;　　傳統(tǒng)機(jī)床電氣控制是繼電器接觸式控制系統(tǒng)，由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成，實現(xiàn)對機(jī)床的啟動、停車、有極調(diào)速等控制。繼電器接觸式控制系統(tǒng)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、抗干擾強(qiáng)、價格低，因此廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床和機(jī)械設(shè)備。目前，在我國繼電器接觸式控制仍然是機(jī)床和其他機(jī)械設(shè)備最基本的電氣控制形式之一。 </p><p>　　在實際生產(chǎn)中，由于大量存在一些用開關(guān)量控制的簡單的程序控制過程，而實際生產(chǎn)工藝和流程又是

13、經(jīng)常變化的，因而傳統(tǒng)的繼電器接觸式控制系統(tǒng)常不能滿足這種要求，因此曾出現(xiàn)了繼電器接觸控制和電子技術(shù)相結(jié)合的控制裝置，叫做順序控制器。它能根據(jù)生產(chǎn)需要改變控制程序，而又遠(yuǎn)比電子計算機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，它是通過組合邏輯元件插接或編程來實現(xiàn)繼電器接觸控制的。但它的裝置體積大，功能也受到一定限制。隨著大規(guī)模集成電路和微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，上述控制技術(shù)也發(fā)生了根本性的變化，在上世紀(jì)70年代出現(xiàn)了將計算機(jī)的存儲技術(shù)引入順序控制器，產(chǎn)生了新型工

14、業(yè)控制器——可編程序控制器(PLC)，它兼?zhèn)淞擞嬎銠C(jī)控制和繼電器控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點，故目前在世界各國已作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用裝置普遍應(yīng)用于工業(yè)控制。 </p><p>　　為解決占機(jī)械總加工量80％左右的單件和小批量生產(chǎn)的自動化難題，50年代出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床。它綜合應(yīng)用了電子、計算機(jī)、檢測、自動控制和機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計等各個技術(shù)領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，它是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床經(jīng)過40年來的發(fā)展，品種日益增多，性能不斷

15、完善，其中以輪廓控制的數(shù)控機(jī)床和帶有自動換刀裝置和工作臺能自動轉(zhuǎn)位的數(shù)控加工中心發(fā)展更為迅速。數(shù)控機(jī)床由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體等部分組成，其中伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機(jī)床加工精度和生產(chǎn)率的主要因素之一。</p><p>　　第二節(jié) PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用</p><p>　　PLC是可編程序邏輯控制器的英文縮寫,其發(fā)展的基礎(chǔ)是微處理器的研發(fā),而且綜合了各種先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)、

16、機(jī)械和自動化技術(shù),從而形成了可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、性價比高、編程簡單等優(yōu)點為一體的新型工業(yè)自動化控制裝置。與傳統(tǒng)的工業(yè)控制裝置相比,PLC裝置還具有功能強(qiáng)、體積小的特點,逐漸成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中的主導(dǎo)技術(shù)裝置,與我國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。</p><p>　　PLC的顯著特點PLC將計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體,成為實現(xiàn)單機(jī)、車間、工廠自動化的核心設(shè)備。在工業(yè)控制中應(yīng)用的PLC具有顯著的特點

17、,如:靈活性高、可靠性高、實現(xiàn)機(jī)電一體化等,下面進(jìn)行具體分析:1.1靈活性高從技術(shù)的角度進(jìn)行分析,PLC的靈活性主要表現(xiàn)為:1)編程靈活性,PLC常用的編程語言有功能表圖、梯形圖、功能模塊圖、布爾助記符等,編程人員只要熟練掌握其中一種語言,即可完成相關(guān)操作;2)擴(kuò)展靈活性,根據(jù)應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)展情況,PLC裝置中可以通過增加輸出或輸入的卡件的方式,以達(dá)到增加點數(shù)效果。而采用擴(kuò)展單元或多臺PLC并聯(lián)的方式,也可以實現(xiàn)其功能和容量的擴(kuò)大。<

18、;/p><p>　　現(xiàn)在，PLC 廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、造紙、化工、輕工、電力、冶金等領(lǐng)域，是現(xiàn)代工業(yè)控制的支柱之一，大大推進(jìn)了機(jī)電一體化進(jìn)程發(fā)展。</p><p>　　第三節(jié) PLC在機(jī)床控制中的應(yīng)用</p><p>　　組合機(jī)床采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，

19、能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動牛產(chǎn)線。</p><p>　　傳統(tǒng)的組合機(jī)床多采用繼電器邏輯線路進(jìn)行加工過程的自動控制，在使用中常會出現(xiàn)各種故障，使維修時間增加，影響生產(chǎn)效率。滿足不了現(xiàn)代產(chǎn)品更新加速的需求，而采用可編程序控制器可明顯改善上述情況?？删幊绦蚩刂破?PLC)是以微處理器為核心的專用計算機(jī)系統(tǒng)，但它擁有比一般計算機(jī)更強(qiáng)大的與工業(yè)

20、過程相連接的接口和直接適應(yīng)于控制要求的編程語言。現(xiàn)已成為一種新型1二業(yè)控制裝置，它具有體積小、功能強(qiáng)、編程簡單、維護(hù)方便等優(yōu)點，因此，用PLC電路替代傳統(tǒng)的繼電器電路已成為一種趨勢。</p><p>　　PLC具有可靠性高、控制功能強(qiáng)、編程方便和易于使用等特點，現(xiàn)已在機(jī)床的工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。在精度和可靠性方面，雖然機(jī)床的精度和可靠性主要取決于所選用的機(jī)床本身而不是控制系統(tǒng)，但它對精度和可靠性還是會產(chǎn)生很大的影響

21、，特別是在生產(chǎn)效率的提高上。PLC不僅在機(jī)床的控制領(lǐng)域，還在電氣控制中都會有非常廣泛的應(yīng)用。它降低了機(jī)床運(yùn)行故障率，提高了機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，大幅度的提升生產(chǎn)效率。它的編程控制可以大幅度降低人工操作， 同時它運(yùn)行的信號指示有利于準(zhǔn)確的判斷故障發(fā)生的位置，為檢修節(jié)省了時間。</p><p>　　1.1銑床簡介及主要特點</p><p>　　銑床作為機(jī)械加工的通用設(shè)備在內(nèi)燃機(jī)配件的生產(chǎn)中

22、一直起著不可替代的作用。銑床具有工作平穩(wěn)可靠，操作維護(hù)方便，已成為現(xiàn)代生產(chǎn)中的主要設(shè)備。銑床主要是用于加工零件的平面、斜面、溝槽、成型面的加工機(jī)床?？梢耘渲梅侄阮^、圓工作臺、鏜刀架、傳動箱、銑夾頭、平口鉗等附件。其用途廣泛，在機(jī)械行業(yè)的機(jī)床設(shè)備中占有相當(dāng)大的比重。</p><p><b>　　銑床主要特點</b></p><p>　　1）工作臺沿床鞍移動實現(xiàn)縱向運(yùn)動、

23、床鞍沿升降臺移動實現(xiàn)橫向運(yùn)動、其垂向運(yùn)動由升降臺沿床身導(dǎo)軌移動實現(xiàn)。</p><p>　　2）機(jī)床具有基礎(chǔ)鑄件鋼性好，能承受重負(fù)荷切削。</p><p>　　3）主軸傳動和進(jìn)給傳動均采用18級齒輪變速，具有較寬的變速范圍和很寬的加工范圍。 </p><p>　　4）機(jī)床電氣控制貫徹了國家GB5226.1-2002標(biāo)準(zhǔn)，提高了安全性和可靠性。</p>&

24、lt;p>　　5）機(jī)床通用性強(qiáng)、互換性好，可以配置分度頭、圓工作臺、鏜刀架、銑夾頭等附件，進(jìn)一步擴(kuò)大機(jī)床加工范圍。</p><p>　　6）容易磨損的部分都有消除間隙的調(diào)整裝置。保證機(jī)床的精度和工作平穩(wěn)。</p><p>　　銑床的作用及其結(jié)構(gòu)運(yùn)動</p><p><b>　　1 作用：</b></p><p>　

25、　銑床是用于成形面加工的機(jī)床，如加工平面、鍵槽、斜面、球面等。常見的銑床有平面銑床、立式銑床、仿形銑床、專用銑床等。在機(jī)床中，銑床使用量除車床外，位居第二。</p><p><b>　　2 結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　銑床的主要組成部件有：底座、工作臺、銑刀架、主軸變速箱、進(jìn)給變速箱等。</p><p><b>　　3 運(yùn)動：

26、</b></p><p>　　主運(yùn)動：銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動</p><p>　　輔運(yùn)動：進(jìn)給運(yùn)動和冷卻泵旋轉(zhuǎn)運(yùn)動</p><p>　　進(jìn)給運(yùn)動可以按以下幾種方式分類：</p><p><b>　　速度</b></p><p><b>　　方式方向</b></p&g

27、t;<p>　　2.2 XA6132銑床</p><p>　　本設(shè)計以XA6132型萬能銑床為研究對象，保持原銑床的工藝和操作方法,讓整個設(shè)備具有更好的協(xié)調(diào)性。最終實現(xiàn)銑床通用性、實用性、可靠性及有效速率得到有效的應(yīng)用。</p><p>　　XA6132型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，是機(jī)械與電

28、氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動作的典型控制。XA6132型銑床的電氣控制系統(tǒng),在線路、故障率、維護(hù)工作上操作簡單，成本低廉等特點。本文提出了XA6132型銑床的繼電器接觸式控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù),從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性,更好地滿足了實際生產(chǎn)的需要,提高了經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　XA6132型萬能銑床主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　表2-1XA6132型萬能銑床主要技術(shù)參數(shù)</p

29、><p>　　XA6132型銑床的控制要求，具體有以下幾點：</p><p>　　a.主軸電動機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，以實現(xiàn)順銑、逆銑；</p><p>　　b.主軸具有停車制動；</p><p>　　c.主軸變速箱在變速時具有變速沖動，即短時點動；</p><p>　　d.進(jìn)給電動機(jī)雙向運(yùn)行；</p><p&g

30、t;　　e.主軸電動機(jī)與進(jìn)給電動機(jī)具有聯(lián)鎖，以防在主軸沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時，工作臺進(jìn)給損壞刀具或工件；</p><p>　　f.圓工作臺進(jìn)給與矩形工作臺進(jìn)給具有互鎖，以防損壞刀具或工件；</p><p>　　g.矩形工作臺各進(jìn)給方向具有互鎖，以防損壞工作臺進(jìn)給機(jī)構(gòu)；</p><p>　　h.工作臺進(jìn)給變速箱在變速時同樣具有變速沖動；</p><p>　

31、　i.主軸制動、工作臺的工進(jìn)和快進(jìn)由相應(yīng)的電磁離合器接通對應(yīng)的機(jī)械傳動鏈實現(xiàn)；</p><p>　　j.具有完善的電氣保護(hù)。</p><p>　　XA6132銑床元件選型</p><p>　　表2-2銑床的電機(jī)參數(shù)參照表</p><p>　　XA6132主電路分析 </p><p>　　主軸電動機(jī)M1由正、反接觸器KM

32、1、KM2實現(xiàn)正反向運(yùn)行直接啟動，由熱繼電器FR2實現(xiàn)長期過載保護(hù)。</p><p>　　進(jìn)給電動機(jī)M2由接觸器KM3、KM4實現(xiàn)正反運(yùn)行直接啟動，由熱繼電器FR3實現(xiàn)長期過載保護(hù)。</p><p>　　冷卻泵電動機(jī)M3由繼電器KA3實現(xiàn)直接起動，由熱繼電器FR1實現(xiàn)長期過載保護(hù)。</p><p>　　圖1-1X62w萬能銑床主電路線路圖</p>&l

33、t;p>　　第二章 控制方案的選擇</p><p>　　第一節(jié) 控制要求分析</p><p>　　設(shè)計任何一個機(jī)床PLC控制系統(tǒng)，如同設(shè)計任何一種機(jī)床電氣控制系統(tǒng)一樣，其目的都是通過控制被控對象機(jī)床來實現(xiàn)其機(jī)械加工的生產(chǎn)工藝要求，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則:</p><p>　?。?） 機(jī)床PLC控制系統(tǒng)應(yīng)

34、能控制機(jī)床設(shè)備最大限度地滿足機(jī)床的生產(chǎn)工藝要求。</p><p>　　（2） 在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，力求使PLC系統(tǒng)越簡單、越經(jīng)濟(jì)，操作使用及維護(hù)維修越方便越好。</p><p>　?。?） 要充分保證PLC控制系統(tǒng)的安全和可靠性。</p><p>　?。?） 考慮到今后加工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和機(jī)床工藝的不斷改進(jìn)，在配置PLC硬件設(shè)備時應(yīng)適當(dāng)留有一定的擴(kuò)展余量。

35、</p><p>　　機(jī)床PLC控制系統(tǒng)是由PLC與機(jī)床輸入、輸出設(shè)備連接而成的。因此，機(jī)床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：</p><p>　?。?）選擇機(jī)床輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象（電動機(jī)、電磁閥等）。這些設(shè)備屬于一般的電氣元件。</p><p>　　

36、（2）PLC的選擇。PLC是PLC系統(tǒng)的核心部件。正確選擇PLC對于保證整個控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)將起著重要的決定性作用。選擇PLC，主要包括機(jī)型、容量的選擇以及I/O模塊、電源模塊等的選擇。</p><p>　?。?）分配I/O點，繪制PLC的實際接線圖。</p><p>　?。?）控制程序設(shè)計，包括控制系統(tǒng)流程圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖、梯形圖、語句表等的設(shè)計。控制程序是控制整個機(jī)床系統(tǒng)工作的

37、軟件，是保證機(jī)床系統(tǒng)工作正常、安全、可靠的關(guān)鍵。因此，設(shè)計的機(jī)床控制程序必須經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足機(jī)床生產(chǎn)工藝要求為止。</p><p>　　第二節(jié) 確定電力拖動方案</p><p>　?。?） XA6132萬能臥式銑床，主軸傳動系統(tǒng)在床身內(nèi)部，進(jìn)給系統(tǒng)在升降臺內(nèi)，而且主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動之間沒有速度比例協(xié)調(diào)的要求。故采用單獨傳動，即主軸和工作臺分別由主軸電動機(jī)，進(jìn)給電動機(jī)拖動。而工

38、作臺進(jìn)給與快速移動由進(jìn)給電動機(jī)拖動；經(jīng)電磁離合器傳動來獲得。</p><p>　?。?）主軸電動機(jī)處于空載下起動，為能進(jìn)行順銑和逆銑加工，要求主軸能稱實現(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)動方向而在加工過程中不交換。</p><p>　?。?）銑削加工是多刀多刃不連續(xù)切削，負(fù)載波動。為減輕負(fù)載波加動的影響，往往在主軸傳動系統(tǒng)中加入飛輪，使轉(zhuǎn)動慣量加大，但為實現(xiàn)主軸快速停車，主

39、軸電動機(jī)應(yīng)設(shè)有停車制動。同時，主軸在上刀時，也應(yīng)使主軸制動，為此本銑床采用電磁離合器控制主軸停車制動和主軸上刀制動。</p><p>　?。?）工作臺的垂直，橫向和縱向三個方向的運(yùn)動由一臺進(jìn)給電動機(jī)拖動，而三個方向的選擇是由操縱手柄改變傳動鏈來實現(xiàn)的。每個方向又有正反向的運(yùn)動，這就要求進(jìn)給電動機(jī)能正、反轉(zhuǎn)。而且，同一時間只允許工作臺只有一個方向的移動，故應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)。</p><p>　　

40、（5）使用圓工作臺時，工作臺不得移動，即圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動與工作臺上下，左右，前后六個方向的運(yùn)動之間有聯(lián)鎖控制。</p><p>　?。?）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)范圍。XA6132萬能銑床采用機(jī)械變速，改變變速箱的傳動比來實現(xiàn)，為保證變速時齒輪易于嚙合，減少齒輪端面的沖擊，要求變速時電動機(jī)有沖動控制。</p><p>　?。?）根據(jù)工藝要求。主軸旋轉(zhuǎn)和工作臺進(jìn)

41、給應(yīng)有先后順序控制，即進(jìn)給運(yùn)動要在銑刀旋轉(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。</p><p>　?。?）為供給銑削加工時冷卻液，應(yīng)有冷卻泵電動機(jī)拖動冷卻泵，供給冷卻液。</p><p>　　（9）為適應(yīng)銑削加工時操作者的正面與側(cè)面操作要求，機(jī)床應(yīng)對主軸電動機(jī)的走動與停止及工作臺的快速移動控制，具有兩地操作的性能。</p><p>　　（10）工作臺上

42、下、左右、前后六個方向的運(yùn)動應(yīng)具有限位保護(hù)。</p><p>　　(11）應(yīng)有局部照明電路</p><p>　　第三節(jié) 控制方案的選擇</p><p>　　1.3原機(jī)床的控制過程</p><p>　　1.3.1主拖動控制電路</p><p>　　圖1-2 XA6132臥式萬能銑床電氣原理圖</p>&

43、lt;p>　　圖1-3 XA6132萬能銑床控制電路線路圖</p><p>　　圖1-2是XA6132臥式萬能銑床的電氣控制原理圖。圖中M1為主軸電機(jī)，M2為工作臺進(jìn)給電機(jī)，M3為冷卻泵電動機(jī)。該電路的一個特點是采用電磁離合器控制，另一個特點是機(jī)械操作和電氣操作密切配合進(jìn)行。因此，在分析電氣原理圖時，應(yīng)對機(jī)械操作手柄與相應(yīng)電器開關(guān)動作關(guān)系，XA6132萬能銑床控制線路圖，對各開關(guān)的作用及指令開關(guān)狀態(tài)弄清楚。

44、</p><p>　　（1) 主軸電動機(jī)的起動控制 主軸電動機(jī)M1由正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2來實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)全壓起動，而由主軸換向開關(guān)SA4來預(yù)選電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)。由停止按鈕SB1或SB2，起動按鈕SB3或SB4與KM1、KM2構(gòu)成主軸電動機(jī)正反轉(zhuǎn)兩地操作控制電路。起動時，應(yīng)將電源引入開關(guān)QF1閉合，再把換向開關(guān)SA4扳到主軸所需的旋轉(zhuǎn)方向，然后按下起動按鈕SB3或SB4，中間繼電器KA1線圈通電并自鎖，觸頭KA

45、1閉合，使KM1或KM2線圈通電吸合，其主觸頭接通主軸電動機(jī)，M1實現(xiàn)全壓起動。而KM1或KM2的一對輔助觸頭KM1或KM2斷開，主軸電動機(jī)制動電磁摩擦離合器線圈YC1電路斷開。繼電器的另一觸頭KA1閉合，為工作臺的進(jìn)給與快速移動作好準(zhǔn)備。</p><p>　　圖1-4 XA6132臥式萬能銑床外形圖</p><p>　?。?)主軸電動機(jī)的制動控制 由主軸停止按鈕SB1或SB2，正轉(zhuǎn)接

46、觸器KM1或反轉(zhuǎn)接觸器KM2以及主軸制動電磁摩托離合器YC1構(gòu)成主軸制動停車控制環(huán)節(jié)。電磁離合器YC1安裝在主軸傳動鏈中與主軸電動機(jī)相聯(lián)的第一根傳動軸上，主軸停車時，按下SB1或SB2，KM1或KM2線圈斷電釋放，主軸電動機(jī)M1斷開三相交流電源；同時YC1線圈通電，產(chǎn)生磁場，在電磁吸力作用下將摩擦片壓緊產(chǎn)生制動，使主軸迅速制動。當(dāng)松開SB1或SB2時，YC線圈斷電，摩擦片松開，制動結(jié)束。這種制動方式迅速、平衡，制動時間不超過0.5s.&

47、lt;/p><p>　　（3)主軸上刀換刀時的制動控制 在主軸上刀或更換銑刀時，主軸電動機(jī)不得旋轉(zhuǎn)，否則將發(fā)生嚴(yán)重人身事故。為此，電路設(shè)有主軸上刀制動環(huán)節(jié)，它是由主軸上刀制動開關(guān)SA2控制。在主軸上刀換刀前，將SA2扳到“接通”位置。觸頭SA2斷開，使主軸起動控制電路斷電，主軸電動機(jī)不能起動旋轉(zhuǎn)；而另一觸頭SA2閉合，接通主軸制動電磁離合器YC1線圈，使主軸處于制動狀態(tài)。上刀換刀結(jié)束后，再將SA2扳至“斷開”位置，

48、觸頭SA2斷開，解除主軸制動狀態(tài)，同時，觸頭SA2閉合，為主電動機(jī)起動作準(zhǔn)備。</p><p>　?。?）主軸變速沖動控制 主軸變速操縱箱裝在床身左側(cè)窗口上，變速應(yīng)在主軸旋轉(zhuǎn)方向預(yù)選之后進(jìn)行。變換主軸轉(zhuǎn)速的操作順序如（圖1-2）下：</p><p>　?、?將主軸變速手柄壓下，使手柄的榫塊自槽中滑出，然后拉動手柄使榫塊落到第二道槽內(nèi)為止。</p><p>　　②

49、轉(zhuǎn)動變速刻度盤，把所需轉(zhuǎn)速對準(zhǔn)指針。</p><p>　　③ 把手柄推回原來位置，使榫塊落進(jìn)槽內(nèi)。</p><p>　　在將變速手柄推回原位置時，將瞬間壓下主軸變速行程開關(guān)SQ5，使觸頭閉合，觸頭SQ5斷開。于是KM1或KM2線圈瞬間吸合。其主觸頭瞬間接通主軸電動機(jī)瞬時點動，利于齒輪嚙合，當(dāng)變速手柄榫塊落入槽內(nèi)時SQ5不再受壓，觸頭SQ5斷開，切斷主軸電動機(jī)瞬時點動電路，主軸變速沖動結(jié)束。

50、</p><p>　　主軸變速行程開關(guān)SQ5的觸頭SQ5是為主軸旋轉(zhuǎn)時進(jìn)行變速而設(shè)的，此時無需按下主軸停止按鈕，只需將主軸變速手柄拉出，壓下SQ5斷開，于是斷開了主軸電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)接觸器線圈電路，電動機(jī)通電自然停車，爾后再進(jìn)行主軸變速操作，電動機(jī)進(jìn)行變速沖動，完成變速。變速完成后尚需再次起動電動機(jī)，主軸將在新選擇的轉(zhuǎn)速下起動旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　1.3.2進(jìn)給拖動控制電路<

51、;/p><p>　　圖1-5工作臺橫向、縱向、垂直進(jìn)給控制線路</p><p>　　圖1-6工作臺縱向進(jìn)給操作圖</p><p>　　工作臺進(jìn)給方向的左右縱向運(yùn)動，前后的橫向運(yùn)動和上下的垂直運(yùn)動，都是由進(jìn)給電動機(jī)M2的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。而正、反轉(zhuǎn)接觸器KM3、KM4是由行程開關(guān)SQ1、SQ3、與SQ2、SQ4來控制的，行程開關(guān)又是由兩個機(jī)械操作手柄控制的。這兩個機(jī)械操作手

52、柄，一個是縱向機(jī)械操作手柄，另一個是垂直與橫向操作手柄。扳動機(jī)械操作手柄，在完成相應(yīng)的機(jī)械掛檔同時，壓合相應(yīng)的行程開關(guān)，從而接通接觸器，起動進(jìn)給電動機(jī)，拖動工作臺按預(yù)定方向運(yùn)動。在工作進(jìn)人時，由于快速移動繼電器KM2線圈處于斷電狀態(tài)，而進(jìn)給移動電磁離合器YC2線圈通電，工作臺的運(yùn)動是工作進(jìn)給。</p><p>　　縱向機(jī)械操作手柄有左、中、右三個位置，垂直與橫向機(jī)械操作手柄有上、下、前、后、中五個位置。SQ1、S

53、Q2為縱向機(jī)械操作手柄有機(jī)械聯(lián)系的行程開關(guān)；SQ3、SQ4為與垂直、橫向操作手柄有機(jī)械聯(lián)系的行程開關(guān)。當(dāng)這兩個機(jī)械操作手柄處于中間位置時，SQ1－SQ4都處在未被壓下的原始狀態(tài)，當(dāng)扳動機(jī)械操作手柄時，將壓下相應(yīng)的行程開關(guān)。</p><p>　　SA3為圓工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)，其有“接通”與“斷開”兩個位置，三對觸頭。當(dāng)不需要圓工作臺時，SA3置于“斷開” 位置，此時觸頭SA3，SA3閉合，SA3斷開。當(dāng)使用圓工作臺時，

54、SA3置于“接通”位置，此時SA3，SA3斷開，SA3閉合。</p><p>　　圖1-7進(jìn)給電機(jī)工作臺六方向運(yùn)動示意圖</p><p>　　在起動進(jìn)給電動機(jī)之前，應(yīng)先起動主軸電動機(jī)，即合上電源開關(guān)QF1，按下主軸起動按鈕SB3或SB4，中間繼電器KA1線圈通電并自鎖，其觸頭KM1閉合，為起動進(jìn)給電動機(jī)作準(zhǔn)備。</p><p>　　（1）工作臺縱向進(jìn)給運(yùn)動的控制，若

55、需工作臺向右工作進(jìn)給，將給向進(jìn)給操作手柄扳向右側(cè)，在機(jī)械上通過聯(lián)動機(jī)構(gòu)接通縱向進(jìn)給離合器，在電氣上壓下行程開關(guān)SQ1，觸頭SQ1閉合，SQ1斷開，后者切斷通往KM3、KM4的另一條通路，前者使進(jìn)給電動機(jī)M2的接觸器KM3線圈通電吸合，M2正向起動旋轉(zhuǎn)，拖動工作臺向右工作進(jìn)給。</p><p>　　向右工作進(jìn)給結(jié)束，將縱向進(jìn)給操作手柄由右位扳到中間位置，行程開關(guān)SQ1不再受壓，觸頭SQ1斷開，KM3線圈斷電釋放，M

56、2停轉(zhuǎn)，工作臺向右進(jìn)給停止。</p><p>　　工作臺向左進(jìn)給的電路與向右進(jìn)給時相仿。此時是將縱向進(jìn)給操作手柄扳向左側(cè)，在機(jī)械掛檔的同時，電氣上壓下的行程開關(guān)SQ2，反轉(zhuǎn)接觸器KM4線圈通電，進(jìn)給電動機(jī)反轉(zhuǎn)，拖動工作臺向左進(jìn)給，當(dāng)將縱向操作手柄由左側(cè)扳向進(jìn)給操作手柄扳回中間位置時，向左進(jìn)給結(jié)束。</p><p>　　（2）工作臺向前與向下進(jìn)給運(yùn)動的控制 將垂直與橫向進(jìn)給操作手柄扳到“向

57、前”位置，在機(jī)械上接通了橫向進(jìn)給離合器，在電氣上壓下行程開關(guān)SQ3，觸頭SQ3閉合，SQ3斷開，正轉(zhuǎn)接觸器KM3線圈通電吸合，進(jìn)給電動機(jī)M2正向轉(zhuǎn)動，拖動工作臺向前進(jìn)給。向前進(jìn)給結(jié)束，將垂直與橫向進(jìn)給操作手柄扳回中間位置，SQ3不再受壓，KM3線圈斷電釋放，M2停止旋轉(zhuǎn)，工作臺向前進(jìn)給停止。</p><p>　　工作臺向下進(jìn)給電路工作情況與“向前”時完全相同，只是將垂直與橫向操作手柄扳到“向下”位置，在機(jī)械上接通

58、垂直進(jìn)給離合器，電氣上仍壓下行程開關(guān)SQ3，KM3線圈通電吸合，M2正轉(zhuǎn)，拖動工作臺向下進(jìn)給。</p><p>　　（3）工作臺向后與向上進(jìn)給的控制，電路情況與向前或向下進(jìn)給運(yùn)動的控制相仿，只是將垂直與橫向操作手柄扳到“向右”或“向上”位置，在機(jī)械上接通垂直或橫向進(jìn)給離合器，電氣上都是壓下行程開關(guān)SQ4，反向接觸器KM4線圈通電吸合，進(jìn)給電動機(jī)M2反向起動旋轉(zhuǎn)，拖動工作臺實現(xiàn)向后或向上的進(jìn)給運(yùn)動。當(dāng)操作手柄扳回中

59、間位置時，進(jìn)給結(jié)束。</p><p>　?。?）進(jìn)給變速沖動控制，進(jìn)給變速沖動只有在主軸起動后，縱向進(jìn)給操作手柄，垂直與橫向操作手柄置于中間位置時才可以進(jìn)行。</p><p>　　進(jìn)給變速箱是一個獨立部件，裝在升降臺的左邊，進(jìn)給速度的變速是由進(jìn)給操作箱來控制，進(jìn)給操作箱位于進(jìn)給變速箱前方。進(jìn)給變速的操作順序是：</p><p>　　① 將蘑菇形手柄拉出。</p

60、><p>　?、?轉(zhuǎn)動手柄，把刻度盤上所需的進(jìn)給速度值對準(zhǔn)指針。</p><p>　?、?把蘑菇形手柄向前拉到極限位置，此時借變速孔盤推壓行程開關(guān)SQ6.</p><p>　　④ 將蘑菇形手柄推回原位，此時SQ6不再受壓。</p><p>　　就在蘑菇形手柄向前拉于極限位位置，在反向推回之前，SQ6壓下，觸頭SQ6閉合，SQ6斷開。此時，正向接觸

61、器KM3線圈瞬時通電吸合，進(jìn)給電動機(jī)瞬時正向旋轉(zhuǎn)，獲得變速沖動。如果一次瞬間點動時齒輪仍未進(jìn)行嚙合狀態(tài)，此時變速手柄不能復(fù)原?？稍俅卫鍪直⒃俅瓮苹?。實現(xiàn)再次瞬間點動，直到齒輪嚙合為止。</p><p>　?。?）進(jìn)給方向快速移動的控制，進(jìn)給方向的快速移動是由電磁離合器改變傳動鏈來獲得的。先開動主軸，將進(jìn)給操作手柄扳到所需移動方向?qū)?yīng)位置，則工作臺按操作手柄選擇的方向以選定的進(jìn)給速度作工作進(jìn)給。此時如按下快速移

62、動按鍵SB5或SB6，接通快速移動繼電器KA2電路，而觸頭KA2閉合，快速移動電磁離合器YC3線圈通電，工作臺按原運(yùn)動方向作快速移動。松開SB5或SB6，快速移動立即停止，仍以原進(jìn)給速度繼續(xù)進(jìn)給，所以，快速移動為點動控制。</p><p>　　1.3.3圓工作臺的控制</p><p>　　圓工作臺的回轉(zhuǎn)運(yùn)動是由進(jìn)人電動機(jī)經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動的，使用工作臺時，首先把圓工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3扳到“接通

63、”位置。按下主軸起動按鍵SB3或SB4，KA1或KM2線圈通電吸合，主軸電動機(jī)起動旋轉(zhuǎn)。接觸器KM3線圈經(jīng)SQ1－SQ4行程開關(guān)閉觸頭和SA3觸頭通電吸合，進(jìn)給電動機(jī)起動旋轉(zhuǎn)，拖動圓工作臺單向回轉(zhuǎn)。此時工作臺進(jìn)給兩個機(jī)械操作手柄均處于中間位置。工作臺不動，只拖動圓工作臺回轉(zhuǎn)。</p><p>　　1.3.4冷卻泵和機(jī)床照明的控制</p><p>　　冷卻泵電動機(jī)M3通常在銑削加工時由冷卻泵

64、轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1控制，當(dāng)SA1扳到“接通”位置時，冷卻泵起動繼電器KA3線圈通電吸合，M3起動旋轉(zhuǎn)，并由熱繼電器FR3作長期過載保護(hù)。</p><p>　　床工作時，只允許工作臺一個方向運(yùn)動。為此，工作臺上下左右前后6個方向之間都有聯(lián)鎖。其中工作臺縱向操作手柄實現(xiàn)工作臺左右運(yùn)動方向的聯(lián)鎖；垂直與橫向操作手柄實現(xiàn)上下前后4個方向的聯(lián)鎖，但關(guān)鍵在于如何實現(xiàn)這兩個操作手柄之間的聯(lián)鎖，對此電路設(shè)計成：接線之間由SQ3、SQ

65、4常閉觸頭串聯(lián)組成，之間由SQ1、SQ2常閉觸頭串聯(lián)組成，然后在24號點并接后串于KM3、KM4線圈電路中，以控制進(jìn)給電動機(jī)正反轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)扳動縱向操作手柄機(jī)床照明由照明變壓器TC3供給24V安全電壓，并由控制開關(guān)SA5控制照明燈EL。</p><p>　　圖1-8萬能銑床照明圖 </p><p>　　1.3.5控制電路的聯(lián)鎖與保護(hù)</p><p>　　XA61

66、32型萬能銑床運(yùn)動較多，電氣控制線路較為復(fù)雜，為安全可靠地工作，電路具有完善的聯(lián)鎖與保護(hù)。</p><p>　　（1）主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動的順序聯(lián)鎖，進(jìn)給電氣控制電路接在中間繼電器KA1觸頭KA1之后，這就保證了只有在起動主軸電動機(jī)之后才可起動進(jìn)給電動機(jī)，而當(dāng)主軸電動機(jī)停止時，進(jìn)給電動機(jī)也立即停止。</p><p>　　（2）工作臺6個運(yùn)動方向的聯(lián)鎖，銑，SQ1或SQ2行程開關(guān)壓下，斷開28－

67、24支路，但KM3或KM4仍可經(jīng)支路供電。若此時再扳動垂直與橫向操作手柄，又將SQ3或SQ4行程開關(guān)壓下，將支路斷開，使KM3或KM4電路斷開，進(jìn)給電動機(jī)無法起動。從而實現(xiàn)了工作臺6個方向之間的聯(lián)鎖。</p><p>　?。?）長工作臺與圓工作的聯(lián)鎖，圓形工作臺的運(yùn)動必須與長工作臺6個方向的運(yùn)動有可靠的聯(lián)鎖，否則將造成刀具與機(jī)床的損壞。這里由選擇開關(guān)SA3來實現(xiàn)其相互間的聯(lián)鎖，當(dāng)使用圓工作臺時，選擇開關(guān)SA3置于

68、“接通”位置，此時觸頭SA3、SA3通，若此時又操縱縱向或垂直與橫向進(jìn)給操作手柄，將壓下SQ1－SQ4行程開關(guān)的某一個，于是斷開了KM3線圈電路，進(jìn)給電動機(jī)停止，圓工作臺也停止。若長工作臺正在運(yùn)動，扳動圓工作臺選擇開關(guān)SA3于“接通”位置，此時觸頭SA3斷開，于是斷開了KM3或KM4線圈電路，進(jìn)給電動機(jī)也立即停止。（4）工作臺進(jìn)給運(yùn)動與快速運(yùn)動的聯(lián)鎖，工作臺工作進(jìn)給與快速移動分別電電磁摩擦離合器YC2與YC3傳動，而YC2與YC3是由快

69、速進(jìn)給繼電器KA2控制，利用KA2的常開觸頭與常閉觸頭實現(xiàn)工作臺工作進(jìn)給與快速運(yùn)動的聯(lián)鎖。</p><p>　?。?）具有完善的保護(hù)，完善的保護(hù)有以下五種：</p><p>　?、?熔斷器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5實現(xiàn)相應(yīng)電路的短路保護(hù)。</p><p>　?、?熱斷電器FR1、FR2、FR3實現(xiàn)相應(yīng)電動機(jī)的長期過載保護(hù)。</p><

70、p>　?、?斷路器QF1實現(xiàn)整個電路的過電流，欠電壓等保護(hù)。</p><p>　?、?工作臺6個運(yùn)動方向的限位保護(hù)采用機(jī)械與電氣相配合的方法來實現(xiàn)，當(dāng)工作臺左、右運(yùn)動到預(yù)定位置時，安裝在工作臺前方的擋鐵將撞動縱向操作手柄，使其從左位或右位返回到中間位置，使工作臺停止，實現(xiàn)工作臺左右運(yùn)動的限位保護(hù)。</p><p>　　在銑床床身導(dǎo)軌旁設(shè)置了上、下兩塊擋鐵，當(dāng)升降臺上下運(yùn)動到一定位置時

71、，擋鐵撞動垂直與橫向操作手柄，使其回到中間位置，實現(xiàn)工作臺垂直運(yùn)動的限位保護(hù)。</p><p>　　工作臺橫向運(yùn)動的限位保護(hù)由安裝在工作臺左側(cè)底部擋鐵來撞動垂直與橫向操作手柄，使其回到中間位置，實現(xiàn)工作臺垂直運(yùn)動的限位保護(hù)。</p><p>　　第三章 計算選擇設(shè)備</p><p>　　第一節(jié) PLC選擇</p><p>　　

72、根據(jù)原機(jī)床的控制電路圖和結(jié)合PLC的型號，以及PLC的觸點數(shù)和機(jī)床的機(jī)械動作開關(guān)，列出I/O接口分配表如（表3-1），在根據(jù)I/O接口分配表設(shè)計出輸入輸出口接線圖如圖3-1所示。 </p><p><b>　　圖3-1 外接線圖</b></p><p>　　圖3-2X62W萬能銑床PLC接線圖</p><p>　　3.1.1 基于PLC的銑床電

73、氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p>　?。?）分析被控制對象</p><p>　　將被控對象按功能進(jìn)行相互獨立的分解，這樣便于確定PLC的資源分配，屬于化整為零的設(shè)計思路。通過PLC來實現(xiàn)銑床電氣控制系統(tǒng)的各項功能，需要將各種控制和檢測信號通過按鈕和檢測元件輸入PLC，再通過PLC內(nèi)部程序的運(yùn)算將結(jié)果輸出到各種執(zhí)行設(shè)備，完成電氣控制系統(tǒng)對于銑床的控制。每個功能的輸入信號，都可以通過控制面板

74、上的按鈕進(jìn)行操作，輸出則可以通過接觸器、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成。</p><p>　?。?）根據(jù)控制對象確定I／O點</p><p>　　根據(jù)分解后的各個功能項，對PLC所需的輸入輸出點數(shù)量進(jìn)行確定</p><p><b>　?。?）PLC的選型</b></p><p>　　XA6132萬能銑床所需的I／O點總數(shù)在256以

75、下，屬于小型機(jī)的范圍?？刂葡到y(tǒng)只需要邏輯運(yùn)算等簡單功能。主要用來實現(xiàn)條件控制和順序控制，可選擇小型機(jī)系列，它的價格低，體積小，非常適用于單機(jī)自動化控制系統(tǒng)。</p><p>　　3.1.2 基于PLC的銑床電氣控制系統(tǒng)程序設(shè)計</p><p><b>　　（1）程序要求分析</b></p><p>　　PLC控制系統(tǒng)其優(yōu)點在于根據(jù)加工工藝要求的

76、不同相應(yīng)的修改程序就可以實現(xiàn)。銑床電氣控制系統(tǒng)屬于廣泛的應(yīng)用系統(tǒng)，不針對特殊的加工工藝，因此PLC內(nèi)部的程序只需要相對每個控制按鈕發(fā)出的信號，做出相應(yīng)的動作即可。</p><p>　?。?）基于PLC的銑床電氣控制系統(tǒng)程序</p><p>　　PLC的程序可以采用梯形圖、語句表、程序塊等形式表示。為了與繼電器一接觸器系統(tǒng)相承接，采用梯形圖形式對銑床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行編程。</p>

77、<p>　　3.2 XA6132銑床進(jìn)行PLC改造方法及步驟</p><p><b>　　工藝要求</b></p><p>　　不變動原機(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)械動作。為保證人身財產(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。</p><p>　　根據(jù)XA6132 萬能

78、銑床的具體控制要求和電氣原理圖，確定輸入輸出點數(shù)，編寫控制流程圖，設(shè)計出PLC 控制程序，并調(diào)試運(yùn)行。具體為以下幾個步驟：</p><p>　　1．分析XA6132 萬能銑床的電氣控制要求和電氣控制原理圖；</p><p>　　2．根據(jù)XA6132 萬能銑床控制要求，確定輸入輸出信號；</p><p>　　3．利用PLC 梯形圖與電氣原理圖之間的對應(yīng)關(guān)系，對機(jī)床進(jìn)行

79、PLC 改造，具體包括程序編制，調(diào)試運(yùn)行等內(nèi)容。</p><p>　　第二節(jié) 輸入設(shè)備選擇</p><p>　　選擇機(jī)床輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象（電動機(jī)、電磁閥等）。這些設(shè)備屬于一般的電氣元件。</p><p>　　表3-1輸入I/O分配表</p><

80、;p>　　第三節(jié) 輸出設(shè)備選擇</p><p>　　表3-2輸出I/O分配表</p><p>　　第四節(jié) 其他設(shè)備的選擇</p><p><b>　　熔斷器的選取</b></p><p>　　熔斷器用于短路保護(hù)。根據(jù)被保護(hù)的對象選擇熔斷器的類型、電壓電流和熔斷器的額定電流。對于沒有沖擊電流的一般負(fù)載如照明、指示

81、信號、電阻器等，熔斷的額定電流應(yīng)稍大于或等于線路的工作電流。熔斷器的種類有插入式、螺旋式填料封閉管式及快速熔斷器等?？梢赃x擇RL1-20型的熔斷器即可滿足要求。</p><p><b>　　第四章 程序設(shè)計</b></p><p>　　第一節(jié) 系統(tǒng)功能表圖</p><p>　　圖4-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　

82、　本系統(tǒng)由CNC計算機(jī)控制系統(tǒng)和強(qiáng)電柜兩部分組成。CNC計算機(jī)控制系統(tǒng)是一專用的數(shù)控裝置，由CNC系統(tǒng)、輸入／輸出接口、驅(qū)動單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,是控制系統(tǒng)輪廓加工的核心,強(qiáng)電柜有動力電路、控制電路和可編程控制器組成。</p><p>　　第二節(jié) 梯形圖程序設(shè)計</p><p>　　使用梯形圖設(shè)計XA6132臥式萬能銑床的PLC程序。設(shè)計的基本原則是“復(fù)述”原繼電器電路所敘述的邏輯內(nèi)容。

83、由于梯形圖總是針對輸出列寫支路的，可以根據(jù)繼電器線路中的輔助繼電器M0.0的邏輯關(guān)系繪出第1個支路，根據(jù)輔助繼電器M0.1的邏輯關(guān)系繪出第2個支路。根據(jù)輔助繼電器M0.2的邏輯關(guān)系繪出第3個支路。根據(jù)繼電器KM1，KM2，KM4繪出第4個支路。根據(jù)連鎖保護(hù)和非圓工作臺進(jìn)給的工作邏輯繪出第5個支路。第6個支路由輔助繼電器M1.0繪出。這樣做，保留了原電路的邏輯關(guān)系，又簡化了梯形圖的結(jié)構(gòu)，是由繼電器電路設(shè)計梯形圖時常用的方法。設(shè)計的梯形圖見

84、圖3-2所示。圖中最后3條支路是針對電磁閥YC1、YC2、YC3的。</p><p>　　圖4-2 XA6132臥式萬能銑床梯形圖</p><p>　　第三節(jié) 程序清單</p><p>　　表4-1X62W型萬能銑床PLC控制指令語句表</p><p>　　第五章 機(jī)床電氣原理說明書</p><p>　　XA6

85、132w萬能升降臺銑床的外部結(jié)構(gòu)如圖1所示，它主要有1床身、2主軸、3刀竿、4懸梁、5支架、6工作臺、7回轉(zhuǎn)盤、8橫溜板、9升降臺、10底座等幾個部分組成。在床身的前面有垂直導(dǎo)軌，升降臺可沿著它上下運(yùn)動。在升降臺上面的水平導(dǎo)軌上，裝有可在平行主軸軸線方向移動（前后移動）的溜板。溜板上面有可轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)盤，工作臺就在溜板上部回轉(zhuǎn)盤上的導(dǎo)軌上作垂直于主軸軸線方向移動（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

86、三個坐標(biāo)上的六個方向調(diào)整位置或進(jìn)給。 </p><p>　　銑床的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動稱為主運(yùn)動，他有順銑和逆銑兩種方式，所以要求主軸有兩個旋轉(zhuǎn)方向。為了加工前對刀和提高生產(chǎn)效率，要求主軸停止迅速，所以電氣線路要有制動措施。銑床的進(jìn)給運(yùn)動有六種：即工作臺前后（橫向）運(yùn)動，左右（縱向）運(yùn)動和上下（垂直）運(yùn)動。六個方向上都能快速移動。</p><p><b>　　圖1</b>&

87、lt;/p><p>　　該銑床由三臺異步電動機(jī)拖動，M1為主電動機(jī)（功率為7.5KW、1450r/min），通過組合開關(guān)SA5 改變電源相序?qū)崿F(xiàn)主軸正、反兩個旋轉(zhuǎn)方向。為了準(zhǔn)確停車，主軸電動機(jī)采用電磁離合器制動。M2為進(jìn)給電動機(jī)，他通過操縱手柄和機(jī)械離合器相配合實現(xiàn)前、后、左、右、上、下，六個方向上的進(jìn)給運(yùn)動和進(jìn)給方向的快速移動。進(jìn)給的快速移動是通過牽引電磁鐵和機(jī)械掛檔來完成。為了擴(kuò)大其加工能力在工作臺上可加圓形工作

88、臺，圓形工作臺的回轉(zhuǎn)運(yùn)動是由進(jìn)給電動機(jī)經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動的。M3為冷卻泵電動機(jī)，三臺電動機(jī)都有可靠的短路保護(hù)和過載保護(hù)。</p><p>　　根據(jù)加工工藝要求，該電動機(jī)具有如下電氣連鎖措施：</p><p>　　(1) 為了防止刀具和機(jī)床的損壞，要求只有主軸旋轉(zhuǎn)后才允有進(jìn)給運(yùn)動和進(jìn)給方向的快速移動</p><p>　　(2) 為了降低表面加工粗糙度，只有進(jìn)給停止后主軸才

89、能停止或同時停止，該機(jī)床在電氣上采用了主軸和進(jìn)給同時停止的方式。但是由于主運(yùn)動的慣性很大，實際上保證了進(jìn)給運(yùn)動先停止、主軸運(yùn)動后停止的要求。</p><p>　　(3) 六個方向的進(jìn)給運(yùn)動同時只有一種運(yùn)動產(chǎn)生，該機(jī)床采用了機(jī)械操縱手柄和行程開關(guān)相配合的辦法實現(xiàn)六個方向進(jìn)給運(yùn)動的互鎖。</p><p>　　(4) 主軸運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動采用變速孔盤來進(jìn)行速度選擇，為了保證變速齒輪進(jìn)入良好嚙合狀態(tài)

90、，兩種運(yùn)動都要求變速后做瞬時點動</p><p>　　(5) 當(dāng)主電動機(jī)或冷卻泵電動機(jī)過載時，進(jìn)給運(yùn)動必須停止，以免損壞刀具和機(jī)床.</p><p>　　第六章 機(jī)床使用與維護(hù)說明書</p><p>　　1.將機(jī)臺電源開關(guān)(33)打開;正反轉(zhuǎn)開關(guān)(30)轉(zhuǎn)到for正轉(zhuǎn)位置上;</p><p>　　2.校正機(jī)臺主軸(8)的垂直度及虎鉗平行度

91、,并把虎鉗牢固的鎖緊在工作平臺(10)上;</p><p>　　3.放兩個高度合適的墊塊在虎鉗上(墊塊高度取決于將工件高出虎鉗高度有利于尋邊器作業(yè),并且虎鉗夾持部分要超過工件厚度一半以上),將工件放在墊塊上,轉(zhuǎn)動虎鉗手柄將工件平穩(wěn)的固定在虎鉗上.</p><p>　　4.選擇合適的套筒夾,把尋邊器裝于機(jī)臺主軸刀桿頭(9)內(nèi),將高低速轉(zhuǎn)換開關(guān)(38),轉(zhuǎn)至H檔,主軸轉(zhuǎn)動開關(guān)(22)打到轉(zhuǎn)動位

92、置 ,轉(zhuǎn)動主軸變速開關(guān)(e) ,將轉(zhuǎn)速調(diào)整在500rpm~550rpm之間,對工件進(jìn)行尋邊(根據(jù)圖紙要求把工件分中或者尋單邊);</p><p>　　5.以分中尋邊方式進(jìn)行加工,轉(zhuǎn)速調(diào)好后 打開緊急停止開關(guān)(d),按下電源開關(guān)(a),再將主軸轉(zhuǎn)動開關(guān)(b)打開,尋邊器由主軸帶動轉(zhuǎn)起來,開始尋邊,用手搖動左右,前后移動搖動游戲桿(13),(16)先尋A,B邊,尋好后Y軸歸零,再尋BC邊,尋好后X軸歸零,轉(zhuǎn)過來尋CD

93、邊,尋好后分中Y軸,最后尋DA邊,再分中X軸,這樣分中尋邊就尋好了,0,0一般與模具中心線重合,如果不重合,將其移至模具中心線歸零。注意在分中時應(yīng)多次尋一條邊,尋好后再尋下一邊,以保證尋邊更加準(zhǔn)確;</p><p>　　6.根據(jù)工件的材質(zhì)和開槽的大小選擇合適的銑刀,裝夾在主軸夾頭內(nèi),裝夾刀具凸出長度應(yīng)盡量減小,但不可夾持刀具刃口,刀具裝夾時需夾緊牢固;</p><p>　　7.根據(jù)刀具的大

94、小及工件的材質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速,先在工件頂面碰刀,先將銑刀直徑1/4面積對于工件上,然后用手慢慢均勻向上搖動上,下移動搖桿(35),用力不可過猛,以免損壞刀具或工件,待碰刀后將Z軸歸零,然后下降約1~2mm,接著用手搖至上次歸零處0.05~0.08mm處.再半條半條的進(jìn)刀,待剛好進(jìn)半條時碰到工件為準(zhǔn),再次將Z軸歸零,這樣Z軸碰刀完成;</p><p>　　8.進(jìn)行開-槽,按下主軸轉(zhuǎn)動開關(guān)(b),根據(jù)銑刀大小,工件材

95、質(zhì)和開槽深度進(jìn)行銑削工作,注意深度不能一次性到位,應(yīng)分兩次或兩次以上階段進(jìn)行加工(包括側(cè)壁加工),注意預(yù)留余量給磨床加工,一般留單邊0.15mm,然后根據(jù)圖紙要求進(jìn)行其它的孔穴加工(具體加工方法可參考銑床組教育數(shù)據(jù));</p><p>　　9.在銑削過程中注意刀具是否有異常現(xiàn)象,如果有異常情 況應(yīng)立即停機(jī),進(jìn)行修磨或更換刀具,不可繼續(xù)使用已磨損或破損的刀具;</p><p>　　10.加工

96、過程中選擇適當(dāng)?shù)那邢饕?以減少刀具磨損.</p><p><b>　　注意事項:</b></p><p>　　1.在整個加工過程中,不可載手套,應(yīng)穿工作服、安全鞋,對于加工過程中有鐵屑飛濺時應(yīng)作好眼睛的保護(hù)工作;</p><p>　　2.加工過程中不能用手或碎布等雜物接觸正在轉(zhuǎn)動的刀具,在清理鐵屑時要確保刀具完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)才能清除鐵屑;</

97、p><p>　　3.銑床運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不得變動高低速轉(zhuǎn)換桿(38);</p><p>　　4.銑床高速擋轉(zhuǎn)速不可低于450rpm,不可高于3600rpm,低速擋時不可低于60rpm,不可高于480rpm;</p><p>　　5.在加工過程中每加工完一個步驟,需將工件毛邊打干凈,虎鉗虎口板擦拭干凈,再進(jìn)行下一步操作;</p><p>　　6.為保證精

98、度,在加工時應(yīng)多次測量工件,以求將誤差減到最小;</p><p>　　7.各光學(xué)尺在打掃衛(wèi)生時,不可用風(fēng)槍吹拭(以免影響精度),打掃時用羊毛刷將鐵屑等雜物清掃干凈,然后用抹布擦拭干凈即可;</p><p>　　8.機(jī)臺其它地方打掃時,可先用風(fēng)槍吹拭,再用抹布擦干凈</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p&g

99、t;　　系統(tǒng)的分析與設(shè)計過程也是對學(xué)習(xí)的總結(jié)過程，更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索的過程。在這個過程中我對利用可編程控制器進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)有了深刻的認(rèn)識，對機(jī)械的工作原理有了進(jìn)一步的掌握，對控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計有了切身的認(rèn)識與體會，并在學(xué)習(xí)和實踐過程中增長了知識。豐富了經(jīng)驗?？刂葡到y(tǒng)的開發(fā)設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須嚴(yán)格按照系統(tǒng)分析，系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)實施，系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)試的過程來進(jìn)行。系統(tǒng)的分析與設(shè)計是一項很辛苦的工作，同時也是一個充滿樂趣的

100、過程。在設(shè)計過程中，要邊學(xué)習(xí)邊實踐，遇到新的問題就不斷探索和努力，即可使問題得到解決。</p><p>　　在設(shè)計中體會到理論必須和實踐相結(jié)合。雖然收集了大量的資料，但在實際應(yīng)用中卻有很多的差異，出現(xiàn)了很多意想不到的問題。許多問題在書本上是這樣，而在實際運(yùn)用中卻很不一樣，在經(jīng)過多次分析修改后，才設(shè)計出達(dá)到控制要求的系統(tǒng)。</p><p>　　通過本次設(shè)計和論文的撰寫，讓我對以前的知識又做了

101、復(fù)習(xí)和鞏固，同時學(xué)習(xí)了以前學(xué)的不好或者沒有學(xué)到的知識?？傊?，本次設(shè)計的過程，對我的整體素質(zhì)有了較大的提高，對我以后的工作和學(xué)習(xí)具有重要意義！</p><p>　　在完成畢業(yè)設(shè)計過程中，由于專業(yè)知識有限，且缺少實踐經(jīng)驗，使得設(shè)計中難免出現(xiàn)紕漏之處，所以懇請各位指導(dǎo)老師給予批評指正。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　

102、　這不單是一個畢業(yè)設(shè)計課題，同時也是對我們整個大學(xué)三年的學(xué)習(xí)的一個深刻總結(jié)。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。在這里要感謝指導(dǎo)老師**老師給我的悉心指導(dǎo)，并且為我提供了設(shè)計的思路和方法，幫我解決了在設(shè)計過程中遇到許多困難，也要感謝在設(shè)計中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)。與此同時也衷心感謝三年來教過我的所有老師，在他們辛勤的培養(yǎng)和悉心教育下，不僅使我具備了堅實的專業(yè)知識，還掌握了學(xué)習(xí)的方法。再次向老師和同學(xué)致以最衷心的感謝和深刻

103、的敬意。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]許翏主編，《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[2]廖常初主編，《PLC編程及應(yīng)用》第3版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[3]戴一平主編，可編程控制器[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版

104、社，2004</p><p>　　[4]張普禮主編，機(jī)械加工設(shè)備[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　[5]毛杰主編，計算機(jī)輔助繪圖[M]，浙江：浙江大學(xué)出版社，2004</p><p>　　[6]徐健豐、徐麗珍主編，基于三菱PLC的XA6132型臥式萬能銑床的技術(shù)改造，出自《機(jī)床電器》，2005年5期</p><p>

105、　　[7]張政主編，《PLC編程技術(shù)與工程應(yīng)用》，機(jī)械工業(yè)出版社，2011</p><p>　　[8]杜從商主編，《PLC編程應(yīng)用基礎(chǔ)：西門子》，機(jī)械工業(yè)出版社，2010</p><p>　　[9]周美蘭主編，《PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計》，科學(xué)出版社，2009</p><p>　　[10]方強(qiáng)主編，《PLC可編程控制器技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用實踐》，電子工業(yè)出版社，2009&