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1、个人资料整理仅限学习使用基于触摸屏和 PLC 的万能铣床控制改造设计引 言X62W 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,以达到机电紧密配合完成预定的操作,是机械与电气结构联合动作的典型控制,是自动化程度较高的组合机床。但是在电气控制系统中,故障的查找与排除是非常困难的,特别是在继电器接触式控制系统,由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长,给生产与维护带来诸多不便,严重地影响生产。时随着工业自动化的发展,对工业智能化程度的要求越来越高,以及市场经济要求制造业对市场需求做出迅速反应生产出小批量、多品种
2、、多规格、低成本和高质量的产品。为满足这一要求,生产设备和自动生产线的控制系统必需具有极高的可靠性与灵活性,这就需要使用智能化程度高的控制系统来取代传统的控制系统,使电气控制系统的工作更加灵活、可靠,更容易维修,更能适应经常变动的工艺条件。基于这些问题,本文提出了利用西门子S7-200 和触摸屏对 X62W 型卧式万能铣床的继电接触式电控系统进行技术改造的方案。1 X62W 万能铣床工作原理及继电器接线图工作原理见图 1。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页个人资料整理仅限学习使用图 1 工作原理主电路中有三台电动机,
3、M1 是主电动机,拖动主轴带动铣刀 进行铣削加工; M2 是进给电动机,拖动升降台及工作台进给;M3 是冷却泵电动机,供应冷却液。三台电动机共用一组熔断器FU1 作短路保护。每台电动机均有热继电器FR 作过载保护。其中以主电动机的热继电器FU1 和冷却泵电机的热继电器 FU2 作总的保护,它们的常闭触头串在控制电路的总线上,而进给电动机的热继电器FR3 只作进给系统的保护,其常闭触头接在进给控制电路中。因为主电动机要求不频繁的正反转,用组合开关 SA5 控制倒相。进给电动机的正反转频繁,用接触器KM3 和 KM4 进行倒相。冷却泵在主精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总
4、结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页个人资料整理仅限学习使用电动机起动后方可开动,另有手动开关SA1 控制。主电机采用两组起动按钮SB3 和 SB4 并联,两组停止按钮 SB1 和 SB2 串联。接触器KM1 是电动机 M1 的控制接触器, SQ7 是位置开关,用作主轴变速的冲动开关。主轴的起动,按下起动按钮SB3 或 SB4,接触器 KM1 通电吸合并自锁,主电动机 M1 起动。当主电动机起动后,KM1 的辅助触头接通控制电路的进给控制部分,才可以开动进给电动机。 电机的转速达到一定速度时接通速度继电器,当按下停止按钮SB1 或 SB2 时,接触器KM2 得电,主轴电机反转。
5、工作台向右进给,当主轴起动后,工作台控制电源接通。将位置开关SQ1 旋转, SQ1-1 常开触头闭合,接触器 KM3 通电吸合,电动机M2 正转。当运行到预定位置时,位置开关SQ1 复位,电动机M2 停止转动。工作台向左进给,将位置开关SQ2 旋转, SQ2-1 闭合, SQ2-2 断开,接触器 KM4 通电吸合,电动机反转,工作台向左移动。当 SA3-1 、SA3-3 闭合 SA3-2 断开时,电流通过11、SQ6 、15、SQ4-2 、16、SQ3-2 、17、SA3-1、18、SQ1-1 或 11、SA3-3 、21、SQ2-2 、22、 SQ1-2 、17、SA3-1 、18、SQ3-
6、1 )、 19、KM4、20 ,KM3 得电 M2 正转,工作台向下运动。当 SA3-1 、SA3-3 闭合 SA3-2 断开时,电流通过11、SQ6 、15、SQ4-2 、16、SQ3-2 、17、SA3-1、18、SQ2-1 或 11、SA3-3 、21、SQ2-2 、22、 SQ1-2 、17、SA3-1 、18、SQ4-1 )、 24、KM3、25, KM4 得电 M2 反转,工作台向上运动。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页个人资料整理仅限学习使用当 SA3-2 闭合 SA3-1 、SA3-3 断开时,电流
7、通过11、SQ6、15、SQ4-2 、16、SQ3-2 、17、SQ1-2、22、SQ2-2 、21、SA3-2 、19、KM4 、20, KM3 得电。当 SA3-2 闭合, SA3-1 、SA3-3 断开时,进给电机M2 正反转就组成了互锁,SQ1,SQ2,SQ3 ,SQ4 位置开关控制圆盘旋转不同的位置。不论电动机正反转,接触器KM3 和 KM4 的线圈电流都由SQ1-2 和 SQ3-2 接通。若机床正在向左进给机床的联锁问题,当SQ2 或 SQ4 被旋转时,它们的常闭触头SQ2-2 或 SQ4-2 是断开的,所或向右进给时,发生误操作,压着上下前后手柄,则一定使SQ3-2 或 SQ4-
8、2 中的一个断开,使KM3或 KM4 断电释放,电动机M2 停止运转,以确保安全。位置开关SQ6 为进给变速冲动开关。冷却和照明控制,冷却泵只有在主电动机起动后才能起动,所以主电路中将M3 接在主接触器KM1触头后面, SA1 控制冷却泵。照明电路用安全电压36 伏用开关 SA4 控制。2 X62W 型万能铣床控制系统的硬件构成2.1 PLC 的选择和硬件设计根据 X62W 万能铣床电气控制要求,输入输出均为开关量,需要PLC 监测的输入信号有8 个按钮,5 个行程开关,两个选择开关,输入点为 21 点,PLC 输出控制信号有6 个继电器, 1 个照明灯,共7 点。因此,选用了西门子S7-200PLC ,具体配 置 如 下 :CPU226CN AC/DC/DC型精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页