X62W万能铣床电气控制系统的PLC改造

精心整理辽宁省交通高等专科学校机电系毕业设计文件设计题目: 专业: 姓名: 班级: 学号: 完成期限:2010年11月1日至2010年12月19日指导教师：设计任务设计要求设计成果设计进程指导教师评语评阅人评语成果设计成果指导教师评阅成果评阅教师辩论成果辩论负责人总评负责人摘 要本设计讲解并描述了X62W万能铣床电气限制线路的工作原理，说明白用PLC改造的具体方法，从而可以提高整个电气限制系统的工作性能。铣床是用铣刀对工件进展铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比拟困难的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。 最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年头出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-决速”或“决速-进给”的自动转换。 1950年以后，铣床在限制系统方面开展很快，数字限制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年头以后，微处理机的数字限制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。 第一章主要介绍铣床国内外探究状况和开展趋势和铣床简洁介绍，包括铣床的选型和特点。其次章X62W万能铣床硬件设计主要包括X62W万能铣床电力拖动的特点及限制要求和X62W万能铣床元件选型还有X62W万能铣床的主要构造及运动形式，第三章主要分析电路的工作原理。第四章是介绍软件局部及其PLC的根本学问。关键词：X62W万能铣床；电气限制系统；PLC；梯形图目 录第一章 概述 1.1铣床国内外探究状况和开展趋势 1.2铣床简洁介绍 X62W铣床的简介 X62W铣床的特点其次章X62W万能铣床功能及改造方案 2.1 X62W万能铣床电力拖动的特点及限制要求 2.2 X62W万能铣床元件选型 2.3 X62W万能铣床的主要构造及运动形式第三章 电气限制原理 3.1 电气原理图 3.2 主电路设计 3.3限制电路设计第四章X62W万能铣床软件设计 4.1 PlC的根本定义和PLC的主要特点 4.2 X62W万能铣床电气限制线路的PLC设计 4.3 现场信号与PLC软继电器参照表 4.4 PLC梯形图和 PLC指令表第五章 总结参考文献第1章 概述1.1铣床国内外探究状况和开展趋势 自从1969年第一台可编程限制器在美国问世以来，在工业限制中得到广泛的应用。近年来，我国在石油、化工、机械、轻工、发电、电子、橡胶、塑料加工等行业工艺设备的电气限制中，越来越多地采纳PLC机限制，并取得了显著的效果，深受各行业的欢送。铣床是以各类电动机为动力的传动装置与系统的对象以实现生产过程自动化的技术装置。随着电子技术的开展，可编程序限制器日益广泛的应用于机械、电子加工与设备电气改造中。 铣床作为机械加工的通用设备在内燃机配件的生产中始终起着不行替代的作用。自动铣床具有工作平稳牢靠，操作维护便利，运转费用低的特点，已成为现代生产中的主要设备。自动铣床限制系统的设计是一个很传统的课题，此时此刻随着各种先进准确的诸多限制仪器的出现，铣床限制的设计方案也越来越先进，越来越趋于完备。在我国7080年头大多数铣床中,大多数的开关量限制系统都是采纳继电器限制,也有相当一局部辅机系统是采纳继电限制。因此,继电器本身固有的缺陷,给铣床的平安和经济运行带来了不利影响,用PLC对铣床的继电器式限制系统进展改造已是大势所趋。自动铣床的开展及现状：从上世纪80 年头起铣床制造业的开展虽有起伏但对自动限制技术和自动铣床床始终赐予较大的关注。经过九五自动车床和加工中心包括自动铣床的产业化生产基地的形成，所生产的中档普及型自动铣床的功能性能和牢靠性方面已具有较强的市场竞争力。但在中高档自动铣床方面与国外一些先进产品相比仍存在较大差距。这是由于欧美日等先进工业国家于80 年头先后完成了自动机床产业进程，其中一些闻名机床公司致力于科技创新和新产品的研发引导着数控机床技术开展，如美国英格索尔公司和德国惠勒喜乐公司对用于汽车工业和航空工业高速数控铣床的开展日本牧野公司对高效精细加工中心所作的奉献，德国瓦德里希公司在重型龙门五面加工铣床方面的开发以及日本马扎克公司研发的车铣中心对高效复合加工的推动等等。相比之下，我国大局部数近代机床产品在技术处于跟踪阶段。表1以中挡铣床为例列出国内外先进产品主要技术指标，由此可以看到效率精度和牢靠性等方面均有明显差。随着科学技术的不断开展，生产工艺的不断开展改良，特殊是计算机技术的应用，新型限制策略的出现，不断变更着电气限制技术的面貌。在限制方法上，从手动限制开展到自动限制;在限制功能上，从简洁限制开展到智能化限制；在操作上，从策重开展到信息化处理；在限制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑限制系统开展到以微处理器或微型计算机为中心的网络化自动限制系统。X62W铣床综合了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动限制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。X62W铣床是由平凡机床开展而来。它集于机械、液压、气动、伺服驱动、精细测量、电气自动限制、现代限制理论、计算机限制等技术于一体，是一种高效率、高精度能保证加工质量、解决工艺难题，而且又具有必须柔性的生产设备。万能铣床的广泛应用，给机械制造业的生产方式、产品机构和产业机构带来了深刻的变更，其技术水平凹凸和拥有量多少，是衡量一个国家和企业现代化水平的重要标记。一种新型的限制装置，一项先进的应用技术，总是依据工业生产的实际须要而产生的。 可编程序限制器产生以前，以各种继电器为主要元件的电气限制线路，担当着生产过程自动限制的艰难任务，可能有成百上千只各种继电器构成困难的限制系统，须要用成千上万根导线连接起来，安装这些继电器须要大量的继电器限制柜，且占据大量的空间。当这些继电器运行时，又产生大量的噪声，消耗大量的电能。为保证限制系统的正常运行，须要支配大量的电气技术人员进展维护，有时某个继电器损坏，甚至某个继电器触头接触不良，都回影响整个系统的正常运行。假如系统出现故障，要进展检查解除故障又是特别困难的，全靠电气技术人员长期积累经历。尤其是在生产工艺发生变更时，可能须要增加很多的继电器或继电器限制柜，重新接线或改线的工作量很大，甚至须要重新设定限制系统。尽管如此，这种限制系统的功能仅仅局限在能实现具有粗略定时、计数功能的依次逻辑限制。因此，人们迫切须要一种新的工业限制装置来取代传统的继电器限制系统，是电气限制系统工作更牢靠，更简洁修理，更能适应经常变更的生产工艺要求。可编程限制器(Programmable Controller)简称PC，在办公自动化和工业自动化中广泛运用的个人计算机Personal Computer也简称PC，为了幸免混摇，此时此刻一般将可编程序限制器简称为PLC(Programmable Logic Controller).随着可编程限制器在国内的运用和推广，人们找到了万能铣床较志向的限制系统，即PLC限制系统。由于其具有牢靠性高，抗干扰实力强，修理检测便利等优点，适合于对万能铣床的限制，获得广泛的推广。此时此刻万能铣床已全部采纳PLC限制，完毕了近二十年运用继电限制的历史。本文主要以该厂对PLC限制系统的探究，推广介绍可编程控器在万能铣床上的应用。自从1969年第一台可编程限制器在美国问世以来，在工业限制中得到广泛的应用。近年来，我国在石油、化工、机械、轻工、发电、电子、橡胶、塑料加工等行业工艺设备的电气限制中，越来越多地采纳PLC机限制，并取得了显著的效果，深受各行业的欢送。1988年起先将可编程序限制器应用在万能铣床上，至今运用状况始终良好。 国外生产PLC的厂家很多，最闻名的有美国A-B公司和GE-FANUC公司，日本的欧姆龙公司和三菱公司，德国AEG公司和西门子公司，法国的TE公司。它们号称PC领域的大雄，代表PC的最高水平。它们在中国都有各自的代理商，很简洁买到其产品。国产PLC以小型为主，多数为仿制产品，I/0点均在128点以下。主要厂家有上海工业自动化仪表探究所，苏州电子计算机厂，北京机械工业自动化探究所，无锡华光电子工业公司中科院自动化探究所究上海香岛机电制造公司。一般只处理开关量，进展逻辑运算，依次运算 1.2 铣床简洁介绍 铣床的选型 X62W万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以进展平面、斜面、螺旋面及成型外表的加工，是一种较为精细的加工设备，它采纳继电接触器电路实现电气限制。PLC专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是牢靠性高，抗干扰实力强。将X62W万能铣床电气限制线路改造为可编程限制器限制，可以提高整个电气限制系统的工作性能，削减维护、修理的工作量。 X62W机床特点(1) 能完成很多平凡机床难以加工或者根本不能加工的困难型面的加工。(2) 采纳X62W铣床可以提高零件的加工精度，稳定产品的质量。(3) 采纳X62W可以比平凡机床提高23倍生产率，对困难零件的加工，生产率可以提高十几倍甚至几十倍。(4) 此机床具有柔性，只需更换程序，就可以适应不同品种及尺寸规格零件的自动加工。(5) 大大的减轻了工人的劳动强度。万能铣床是一种高效率的加工机械,在机械加工和机械修理中得到广泛的应用，万能铣床的操作是通过手柄同时操作电气与机械,以到达机电严密协作完成预定的操作,是机械与电气构造联合动作的典型限制,是自动化程度较高的组合机床。但是在电气限制系统中,故障的查找与解除是特别困难的,特殊是在继电器接触式限制系统，由于电气限制线路触点多、线路困难、故障率高、检修周期长,给生产与维护带来诸多不便,紧要地影响生产。本文所述方案是对原来的继电器接触式模拟限制系统进展PLC改造而成,经实际运行证明该PLC限制系统无论是硬件还是软件,限制稳定牢靠, 具有极高的牢靠性与敏捷性, 更简洁修理,更能适应经常变动的工艺条件，取得了较好的经济效益。第2章 X62W万能铣床硬件设计2.1 X62W万能铣床电力拖动的特点1铣削加工有顺铣和逆铣两种加工方式，要求主轴电动机能正反转，因正反操作并不频繁，所以由床身下侧电器箱上的组合开光来变更电源相序实现。2由于主轴传动系统中装有幸免震荡的惯性轮，故主轴电动机采纳电磁离合器制动以实现准确停车。3铣床的工作台要求有前后、左右、上下6个方向的 进给运动和快速移动，所以也要求进给电动机能正反转，并通过操作手柄和机械离合器相协作来实现。进给的快速移动通过电磁铁和机械挂挡来完成。圆形工作台的回转运动是由进给电动机经传动机构驱动的。4依据加工工艺的要求，该铣床应具有以下的电气联锁措施：为了防止刀具和铣床的损坏，只有主轴旋转后才允许有进给运动和进给方向的快速运动。为了减小加工外表的粗糙度，只有进给停顿后主轴才能停顿或同时停顿。该铣床采纳机械操纵手柄和位置开关相协作的方式实现进给运动6个方向的连锁。主轴运动和进给运动采纳变速盘来进展速度选择，为保证变速齿轮进入良好的啮合状态，两种运动都要求变速后顺时点动。当主轴电动机或冷却泵过载时，进给运动必需马上停顿，以免损坏刀具和铣床。5要求有冷却系统、照明设备及各种爱护措施。2.2 X62W万能铣床元件选型表2-1铣床的电机参数参照表符号名称型号规格件数作用M1主轴电动机Y132M4B375KW，380V，1450r/min1主轴传动M2进给电动机Y90L415KW,380V,1400r/min1进给传动M3冷却泵电动机JCB220125KW,380V,2790r/min1冷却泵传动表2-2铣床的根本元件一览表符号名称型号规格件数作用KM1接触器CJO2020A,110V1主轴启动KM2接触器CJO1010A,110V1快速进给KM3接触器CJO1010A,110V1M2正转KM4接触器CJO1010A,110V1M2反转KS速度继电器JY12A1反接制动SB1、2按钮LA2绿色2M1启动按钮SB3、4按钮LA2黑色2快速进给按钮SB5、6按钮LA2红色2M1停顿按钮SA1转换开关HZ110/E16三极1换刀开关SA2转换开关HZ110/E16三极圆工作台转换SA3转换开关HZ110/E16三极M1换向开关SQ1限位开关LX111K开启式1向右进给SQ2限位开关LX111K开启式1向左进给SQ3限位开关LX2131单轮，自动复位1向前、向下进给SQ4限位开关LX2131单轮，自动复位1向后、向上进给SQ5限位开关LX311K开启式1快速与进给转换SQ6限位开关LX311K开启式1主轴变速冲动SQ7限位开关LX311K开启式1进给变速冲动QS1转换开关HZ160/E26三极1电源总开关QS2转换开关HZ160/E26三极1冷却泵开关FR1热继电器JRQ4011A、3A1M1过载爱护FR2热继电器JR10103A、5A1M3过载爱护FR3热继电器JR10100.415A1M2过载爱护FU1熔断器RL130A3总电源短路爱护FU2熔断器RL110A3进给短路爱护FU3、FU6熔断器RL16A2限制电路短路爱护FU4、FU5熔断器RL14A2照明电源短路爱护VC整流器ZCZX45A，50V1整流作用TC变压器BK50380/36V1照明变压器TC1变压器BK150380/127V1限制电路变压器YC1电磁离合器B1DLIII1主轴制动YC2电磁离合器B1DLII1正常进给YC3电磁离合器B1DLII1快速进给R电阻ZB21 .45W、15.4A2限制制动电阻2.3 X62W万能铣床的主要构造及运动形式X62W型万能铣床的外形构造如图2-1所示，它主要由床身、主轴、刀杆、悬梁、工作台、回转盘、横溜板、升降台、底座等几局部组成。在床身的前面有垂直导轨，升降台可沿着它上下移动。在升降台上面的水平导轨上，装有可在平行主轴轴线方向移动前后移动的溜板。溜板上部有可转动的回转盘，工作台就在溜板上部回转盘上的导轨上作垂直于主轴轴线方向移动左右移动。工作台上有T形槽用来固定工件。这样，安装在工作台上的工件就可以在三个坐标上的六个方向调整位置或进给。铣床主轴带动铣刀的旋转运动是主运动；铣床工作台的前后横向、左右纵向和上下垂直6个方向的运动是进给运动；铣床其他的运动，如工作台的旋转运动、在各个方向的快速移动那么属于协助运动。1 床身立柱 2主轴 3刀杆 4悬梁 5支架 6工作台7回转盘8横溜板 9升降台 10底座图2-1铣床外部构造图2.4 限制要求 1主轴电动机M1有三种限制：正反转起动，反接制动和变速冲动。2工作台进给电动机M2有三种限制：进给、快速移动和变速冲动。3M3拖动冷却泵供给冷却液，只需单向运行。4为了能刚好实现限制，机床设置了两套操纵系统，再机床正面及侧 都安装了一样的按钮、手轮和手柄，操作方面，以实现两地限制。5为了保证平安，防止事故，机床有依次的动作，采纳了联锁。6三台电动机都设有过载爱护，限制线路设有短路爱护，工作台的六个方向，都设有终端爱护。第三章 电气限制原理3.1电气原理图图3-1 X62W卧式铣床电气原理图该铣床共用3台异步电动机拖动，它们分别是主轴电动机M1、进给电动机M2和冷却泵电动机M3。X62W万能铣床的电路如图3-1所示，该线路分为主电路、限制电路和照明电路三局部。3.2 主电路分析主轴电动机M1拖动主轴带动铣刀进展铣削加工，通过组合开关SA3来实现正反转；进给电动机M2通过操纵手柄和机械离合器的协作拖开工作台前后、左右、上下6个方向的进给运动和快速移动，其正反转由接触器KM3、KM4来实现；冷却泵电动机M3供给切削液，且当M1启动后，用手动开关QS2限制；3台电动机共用熔断器FU1作短路爱护，3台电动机分别用热继电器FR1、FR2、FR3作过载爱护。3.3限制电路分析限制电路的电源由限制变压器TC输出110V电压供电。主轴电动机M1的限制主轴电动机M1采纳两地限制方式，SB1和SB2是两组启动按钮，SB5和SB6是两组停顿按钮。KM1是主轴电动机M1的启动接触器，YC1是主轴制动用的电磁离合器，SQ1是主轴变速时瞬时点动的位置开关。1主轴电动机M1启动前，应首先选择好主轴的转速，然后合上电源开关QS1，再把主轴换向开关SA3扳到所须要的转向。按下启动按钮SB1或SB2，接触器KM1线圈得电，KM1主触头和自锁触头闭合，主轴电动机M1启动运转，KM1常开协助触头9-10闭合，为工作台进给电路供给了电源。按下停顿按钮SB5或SB6，SB5-1或SB6-1常闭触头分断，接触器KM1线圈失电，KM1触头复位，电动机M1断电惯性运转，SB5-2或SB6-2常开触头闭合，接通电磁离合器YC1，主轴电动机M1制动停转。2)主轴换铣刀时将转换开关SA1扳向换刀位置，这时常开触头SA1-1闭合，电磁离合器YC1线圈得电，主轴处于制动状态以便换刀；同时常闭触头SA1-2断开，切断了限制电路，保证了人身平安。3)主轴变速时，利用变速手柄与冲动位置开关SQ1，通过M1点动，使齿轮系统产生一次抖动，以便于齿轮顺当啮合，且变速前应先停车。进给电动机M2的限制工作台的进给运动在主轴启动前方可进展。工作台的进给可在3个坐标的6个方向运动，进给运动是通过两个操作手柄和机械联动机构限制相应的位置开关使进给电动机M2正转或反转来实现的，并且6个方向的运动是联锁的，不能同时接通。1当须要圆形工作台旋转时，将开关SA2扳到接通位置，这时触头SA2-1和SA2-3断开，触头SA2-2闭合，电流经1013141520191718路径，使接触器KM3得电，电动机M2启动，通过一根专用轴带动圆形工作台作旋转运动。转换开关SA2扳到断开位置，这时触头SA2-1和SA2-3闭合，触头SA2-2断开，以保证工作台在6个方向的进给运动，因为圆形工作台的旋转运动和6个方向的进给运动也是联锁的。2工作台的左右进给运动由左右进给操作手柄限制。操作手柄与位置开关SQ5和SQ6联动，有左、中、右三个位置，其限制关系见表1。当手柄扳向中间位置时，位置开关SQ5和SQ6均未被压合，进给限制电路处于断开状态；当手柄扳向左或右位置时，手柄压下位置开关SQ5或SQ6，使常闭触头SQ5-2或SQ6-2分断，常开触头SQ5-1或SQ6-1闭合，接触器KM3或KM4得电动作，电动机M2正转或反转。由于在SQ5或SQ6被压合的同时，通过机械机构已将电动机M2的传动链与工作台下面的左右进给丝杠相搭合，所以电动机M2的正转或反转就拖开工作台向左或向右运动。 表31工作台左右进给手柄位置及其限制关系手柄位置位置开关动作接触器动作电动机M2转向传动链搭合丝杠工作台运动方向左SQ5K正转左右进给丝杠向左中停顿停顿右SQ6K反转左右进给丝杠向右工作台的上下和前后进给运动是由一个手柄限制的。该手柄与位置开关SQ3和SQ4联动，有上、下、前、后、中5个位置，其限制关系见表2。当手柄扳至中间位置时，位置开关SQ3和SQ4均未被压合，工作台无任何进给运动；当手柄扳至下或前位置时，手柄压下位置开关SQ3使常闭触头SQ3-2分断，常开触头SQ3-1闭合，接触器KM3得电动作，电动机M2正转，带动着工作台向下或向前运动；当手柄扳向上或后时，手柄压下位置开关SQ4，使常闭触头SQ4-2分断，常开触头SQ4-1闭合，接触器KM4得电动作，电动机M2反转，带动着工作台向上或向后运动。当两个操作手柄被置定于某一进给方向后，只能压下四个位置开关SQ3、SQ4、SQ5、SQ6中的一个开关，接通电动机M2正转或反转电路，同时通过机械机构将电动机的传动链与三根丝杠左右丝杠、上下丝杠、前后丝杠中的一根只能是一根丝杠相搭合，拖开工作台沿选定的进给方向运动，而不会沿其他方向运动。表32工作台上、下、中、前、后进给手柄位置及其限制关系手柄位置位置开关动作接触器动作电动机M2转向传动链搭合丝杠工作台运动方向上下中前后SQ4SQ3SQ3SQ4KM4KM3KM3KM4反转正转停顿正转反转上下进给丝杠上下进给丝杠前后进给丝杠前后进给丝杠向上向下停顿向前向后左右进给手柄与上下前后手柄实行了联锁限制，如当把左右进给手柄扳向左时，假设又将另一个进给手柄扳到向下进给方向，那么位置开关SQ5和SQ3均被压下，触头SQ5-2和SQ3-2均分断，断开了接触器KM3和KM4的通路，电动机M2只能停转，保证了操作平安。36个进给方向的快速移动是通过两个进给操作手柄和快速移动按钮协作实现的。安装好工件后，扳动进给操作手柄选定进给方向，按下快速移动按钮SB3或SB4两地限制，接触器KM2得电，KM2常闭触头分断，电磁离合器YC2失电，将齿轮传动链与进给丝杠分别；KM2两对常开触头闭合，一对使电磁离合器YC3得电，将电动机M2与进给丝杠干脆搭合；另一对使接触器KM3或KM4得电动作，电动机M2得电正转或反转，带开工作台沿选定的方向快速移动。由于工作台的快速移动采纳的是点动限制，故松开SB3或SB4，快速移动停顿。4进给变速时与主轴变速时一样，利用变速盘与冲动位置开关SQ2使M1产生瞬时点动，齿轮系统顺当啮合。第四章X62W万能铣床软件设计4.1 PlC的根本定义可编程限制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业限制应用而设计制造的。早期的可编程限制器称作可编程逻辑限制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑限制。随着技术的开展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑限制的范围，因此，今日这种装置称作可编程限制器，简称PC。但是为了幸免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程限制器简称PLC。PLC的主要特点： 1、高牢靠性 1全部的I/O接口电路均采纳光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。2各输入端均采纳R-C滤波器，其滤波时间常数一般为1020ms.3各模块均采纳屏蔽措施，以防止辐射干扰。4采纳性能优良的开关电源。5对采纳的器件进展严格的筛选。6良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异样状况，CPU马上采纳有效措施，以防止故障扩大。7大型PLC还可以采纳由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使牢靠性更进一步提高。2、丰富的I/O接口模块 PLC针对不同的工业现场信号，如：沟通或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位；强电或弱电等。有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；限制阀等干脆连接。另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。3、采纳模块化构造为了适应各种工业限制须要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采纳模块化构造。PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采纳模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可依据用户的须要自行组合。4、编程简洁易学 PLC的编程大多采纳类似于继电器限制线路的梯形图形式，对运用者来说，不须要具备计算机的特地学问，因此很简洁被一般工程技术人员所理解和驾驭。5、安装简洁，修理便利PLC不须要特地的机房，可以在各种工业环境下干脆运行。运用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行状况和查找故障。由于采纳模块化构造，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统快速复原运行。4.2 X62W万能铣床电气限制线路的PLC设计 X62W万能铣床电气限制线路中的电源电路、主电路及照明电路保持不变，在限制电路中，变压器TC的输出及整流器VC的输出局部去掉。用可编程限制器改造后的PLC硬接线如图4-2所示，为了保证各种联锁功能，将SQ1SQ6,SB1SB6按图示分别接入PLC的输入端，换刀开关SA1和圆形工作台转换开关SA2分别用其一对常开和常闭触头接入PLC的输入端子。输出器件分两个电压等级，一个是接触器运用的110V电压，另一个是电磁离合器运用的36V直流电，这样也将PLC的输出口分为两组连接点。依据输入输出口的数量，可选择三菱FX2N32MR型PLC。X62W型万能铣床电器位置图如图4-1所示，全部的电器元件均可采纳改造前的型号。依据X62W万能铣床的限制要求，设计该电气限制系统的PLC限制梯形图，如图4-3所示。该程序共有8条支路，反映了原继电器电路中的各种逻辑内容。在第1支路中，因SQ1和SB5、SB6都采纳常闭触头分别接至输入端子X13、X2，那么X13、X2的常开触点闭合，按下启动按钮SB1或SB2时，X0常开触点闭合，Y0、M0线圈得电并自锁，第3支路中Y0常开触点闭合，协助继电器M1线圈得电，其常开触点闭合，为第4支路以下程序执行做好打算，保证了只有主轴旋转后才有进给运动。Y0的输出信号使主轴电动机M1启动运转。当按停顿按钮SB5或SB6时，X2常开触点复位，Y0线圈失电，主轴惯性运转，同时X3常开触点闭合，Y4线圈得电接通电磁离合器YC1，主轴制动停转。第2支路表达了KM2及YC3的工作逻辑，当按下快速移动按钮SB3或SB4时，X1常开触点闭合，那么Y1及Y5线圈得电，KM2常闭触头断开，电磁离合器YC2失电，YC3得电，工作台沿选定方向快速移动；松开SB3或SB4那么YC2得电，YC3失电，快速移动停顿。第4、5、6、8支路表达了工作台六个方向的进给、进给冲动及圆工作台的工作逻辑关系。当圆形工作台转换开关SA2动作，4、5支路中X5的常开触点分断，第6支路中X5常闭触头复位，M4及Y2线圈得电，使KM3得电，电动机M2启动，圆形工作台旋转；当SA2复位时，M4、Y2线圈失电，圆形工作台停顿旋转。左右进给时，SQ5或SQ6被压合，X6常开触点复位，第5、6支路被分断，而X10或X11常开触点闭合，M2其常开触点使Y2线圈得电或Y3线圈得电，电动机M2正转或反转，拖开工作台向左或向右运动。同样，工作台上下、前后进给时，SQ3或SQ4被压合，X7常开触点复位，第5、6支路被分断，M2或Y3线圈得电，电动机M2正转或反转，拖开工作台按选定的方向上、下、前、后中某一方向作进给运动。该程序及PLC的硬接线不仅保证了原电路的工作逻辑关系，而且具有各种联锁措施，电气改造的投资少、工作量较小。图4-1 X62W型万能铣床电器位置图4-2 PLC外部接线图4.3 现场信号与PLC软继电器参照表分类信号名称现场信号PLC线圈编号输入信号M1启动按钮SB1、SB2X0快速进给点动SB3、SB4X1停顿制动按钮常闭 SB5、SB6X2常开 SB5、SB6X3信号名称现场信号PLC线圈编号输入信号换刀开关SA1X4圆工作台开关SA2X5左右进给SQ5、SQ6X6上下前后进给SQ3、SQ4X7常开SQ3、SQ5X10常开SQ4、SQ6X11进给冲动SQ2X12主轴冲动SQ1X13输出信号主轴启动接触器KM1、KM2Y0、Y1M2正转接触器KM3Y2M2反转接触器KM4Y3正常进给电磁阀YC2COM主轴制动电磁阀YC1Y4快速进给电磁阀YC3Y5图4-3 PLC梯形图4.4 PLC梯形图45指令表序号指令名称数据序号指令名称数据0000LDX00018ORX60001ORM00019ANDX50002ANDX20020ANDM10003ANIX130021MPS0004ANIX40022ANDX100005OUTY00023OUTM20006ANDX130024MPP0007OUTM00025ANDX110008LDX10026OUTY30009ANDX20027LDIX120010OUTY10028ANDX60011OUTY50029ANDX70012LDY10030ANDX50013ORY00031ANDM10014ANDX20032OUTM30015OUTM10033LDX120016LDX120034ANDX60017ANDX70035ANDX7序号指令名称数据序号指令名称数据0036ANIX50042LDM20037ANDM10043ORM30038OUTM40044ORM40039LDX30045OUTY20040ORX400460041OUTY40047第五章 总结常用的万能铣床有两种:一是卧式万能铣,型号为X62W;另一种为立式万能铣,型号为X53K。万能铣床是一种高效率的加工机械,在机械加工和机械修理中得到广泛的应用。X62W型卧式万能铣床的电气限制系统,存在线路困难、故障率高、维护工作量大、牢靠性差、敏捷性差等缺点,本文提出了用PLC对X62W型万能铣床的继电器接触式限制系统进展技术改造,从而保证了电控系统的快速性、准确性、合理性,更好地满意了实际生产的须要,提高了经济效益X62W万能铣床是一种高效率的加工机械，万能铣床的操作，是通过手柄同时操作电气与机械，是机械与电气构造联合动作的典型限制。但是在电气限制系统中，故障的查找与解除是特别困难的，这给生产与维护带来诸多不便。随着工业自动化的开展，生产设备和自动生产线的限制系统必需具有极高的牢靠性与敏捷性，这就须要运用智能化程度高的限制系统来取代传统的限制系统。基于这些问题，本文提出了利用三菱PLC和对X62W型卧式万能铣床的继电接触式电控系统进展技术改造的方案。 系统的分析与设计过程也是对学习的总结过程，更是进一步学习和探究的过程。在这个过程中我对利用可编程限制器进展限制系统的设计与开发有了深刻的相识，对机械的工作原理有了进一步的驾驭，对限制系统的分析与设计有了切身的相识与体会，并在学习和实践过程中增长了学问。丰富了经历。限制系统的开发设计是一项困难的系统工程，必需严格遵照系统分析，系统设计，系统实施，系统运行与调试的过程来进展。系统的分析与设计是一项很辛苦的工作，同时也是一个充溢乐趣的过程。在设计过程中，要边学习边实践，遇到新的问题就不断探究和努力，即可使问题得到解决。 在设计中体会到理论必需和实践相结合。虽然收集了大量的资料，但在实际应用中却有很多的差异，出现了很多意想不到的问题。很多问题在书本上是这样，而在实际运用中却很不一样，在经过屡次分析修改后，才设计出到达限制要求的系统。致 谢 在理论学问学习的根底上，对X62W卧式铣床的构造及运动形式进展了分析，通过细致的分析铣床的电气原理图，制定出了初步的元件替换方案，对原继电器进展PLC软继电器代换，画出其梯形图与外部接线图，并列出指令表。通过此设计，可以使我们了解到X62W万能铣床的电气限制系统的构造和PLC限制的原理，简洁工作原理。也可以对以前所学的电机与电气限制更系统更全面的复习一遍，对遗忘的学问点又有了更深一层的相识,经过几周的劳碌，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经历的匮乏，难免有很多考虑不周全的地方，假如没有导师的催促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是不可思议的。在这里首先要感谢我的导师。他平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从设计草案确实定和修改，中期检查，后期具体设计，设计草图等整个过程中都赐予了我悉心的指导。我的设计较为困难烦琐，但是高教师仍旧细心地订正设计中的错误。除了钦佩高教师的专业水平外，他的治学严谨和科学探究的精神也是我恒久学习的典范，并将踊跃影响我今后的学习和工作。参考文献：1 李敬梅.电力拖动限制线路与技能训练.北京：中国劳动社会保障出版社，2001.2 王国海,沈蓬.可编程序限制器及其应用.北京:中国劳动社会保障出版社,2001.3 廖常初，设备改造中的PLC梯形图设计方法，电工技术杂志 2001.94 张万忠，可编程序限制器应用技术，北京：化学工业出版社 20025 谭维瑜，电机与电气限制，北京：机械工业出版社 2003 .126工厂电器限制技术 清华大学出版社7电子技术与应用 机械工业出版社8PLC编程及应用 机械工业出版社9流行PLC管用程序及设计 西安电子科技大学出版社10数控机床电气限制 高等教育出版社11机电类专业毕业设计指南 机械工业出版社12模拟电路 机械工业出版社13数字电路 机械工业出版社14陈远龄.机床电气自动限制M.重庆大学出版社，1997.15吕景泉.可编程序限制器及其应用M.北京：机械工业出版社，2001.16杨长能，张光毅.可编程序限制器根底及其应用M.重庆大学出版社，1992.17管用模拟电子设计技术