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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
