基于X68W万能铣床的PLC改造.doc
《基于X68W万能铣床的PLC改造.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于X68W万能铣床的PLC改造.doc(29页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 基于X68W万能铣床的PLC改造 目录. 1 1 绪论. 3 1.1 铣床简单介绍. 3 1.2 铣床国外研究状况和发展趋势. 3 1.3 铣床的选型. 5 1.4 X62W 机床特点 . 5 2 x62w 万能铣床系统工艺分析 . 6 2.1 X62W 万能铣床的主要结构与运动形式 . 6 2.2 电气原理图. 7 2.3 主电路分析. 9 2.4 控制电路分析. 9 3 系统的软件设计. 13 3.1PLC 的编程语言. 13 3.2 PLC 的系统结构和基本工作原理. 15 3.2.1PLC 的系统结构. 15 3.2.2PLC 的基本工作原理. 17 3.3PLC 的基本功能和基本指
2、令 . 18 3.3.1 PLC 的基本功能. 18 3.4 X62W 型万能铣床 PLC 控制. 19 3.5 程序流程图. 20 3.6 现场信号与 PLC 软继电器对照表 . 21 3.7PLC 程序 . 23 4 基于 PLC 控制系统优点 . 25 4.1 控制继电器存在的缺点. 25 4.2 可编程序控制器的优势、特点与功能. 25 4 优点. 2614.4 调试过程. 26 5 结束语. 27 6 致. 28 参考文献. 29 附录主要电气元件表. 30 附录 II 控制电路原理图 . 33 附录 IIIPLC 控制系统 I/O 分配表 . 34 附录 IV PLC 控制程序清单
3、 . 35 附录 V 控制系统 I/O 接线图 . 3721 绪论1.1 铣床简单介绍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。 铣床作为机械加工的通用设备在燃机配件的生产中一直起着不可替 代的作用。铣床具有工作平稳可靠,操作维护方便,运转费用低的特点,已成为 现代生产中的主要设备。铣床控制系统的设计是一个很传统的课题,现在随着各 种先进精确的诸多控制仪器的出现,铣床控制的设计方案也越来越先进,越来越 趋于完美,各种参考文献也数不胜数。在我国 7080 年代大多数铣床中,大多数 的开关量控制系统都是采用继电器控制,也有相当一部分辅机系统是采用继电控 制。因
4、此,继电器本身固有的缺陷,给铣床的安全和经济运行带来了不利影响,用 PLC 对铣床的继电器式控制系统进行改造已是大势所趋。1.2 铣床国外研究状况和发展趋势从上世纪 80 年代起,铣床制造业的发展虽有起伏,但对自动控制技术 和自动铣床一直给予较大的关注。 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, 所生产的中档普与型自动铣床的功能性能和可靠性方面 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。 利用刀具对金属毛坯进行切削, 从而加工出机械零件的工作机械称为金 属切削机床,简称机床。机床是现代机械制造业中最重要的加工设备,在一般机
5、械制造厂中,机床所担负的加工工作量约占机械制造总工作量 %60%。机 床的性能直接影响机械产品的性能、质量和经济性。因此,它是国民经济中具有 战略意义的基础工业, 机床的拥有量与其先进程度将直接影响到国民经济各部门 生产发展和技术进步的能力。3X62W 铣床是由普通机床发展而来。它集于机械、液压、气动、伺服驱 动、精密测量、电气自动控制、现代控制理论、计算机控制等技术于一体,是一 种高效率、高精度能保证加工质量、解决工艺难题,而且又具有一定柔性的生产 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 来了深刻的变化。这是由于欧美日等先进工业国家于 80 年代先后完成了自动
6、机 床产业进程,其中一些著名机床公司,致力于科技创新和新产品的研发,引导着 数控机床技术发展,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发展,日本牧野公司对高效精密加工中心所作的贡 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,以与日本马扎克公 司研发的车铣中心对高效复合加工的推进等等。 随着科学技术的不断发展,生产工艺的不断发展改进,特别是计算机技 术的应用,新型控制策略的出现,不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法 上,从手动控制发展到自动控制;在控制功能上,从简单控制发展到智能化控制; 在操作上,从策重发展到信息化处理;在控制原理上,从单一的
7、有触头硬接线继 电器逻辑控制系统, 发展到以微处理器或微型计算机为中心的网络化自动控制系 统。X62W 铣床综合了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智 能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。 工业、农业、科学和国防现代化建设要求机械产业不断地提供各种先进 的设备。如电力机床、燃机车、工程机械等设备,其技术水平高低和拥有量多 少,是衡量一个国家和企业现代化水平的重要标志。41.3 铣床的选型X62W 万能铣床是一种通用的多用途机床,它可以进行平面、斜面、螺 旋面与成型表面的加工,是一种较为精密的加工设备,它采用触点接触器电路实 现电气控制。 是专为工业环境应用而设计, P
8、LC 其显著的特点之一就是可靠性高, 抗干扰能力强,将 X62W 万能铣床电气控制线路改造为可编程控制器控制,可以 提高整个电气控制系统的工作性能,减少维护,维修的工作量。1.4 X62W 机床特点(1) 能完成很多普通机床难以加工或者根本不能加工的复杂型面的加工。 (2) 采用 X62W 铣床可以提高零件的加工精度,稳定产品的质量。 (3) 采用 X62W 可以比普通机床提高 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与尺寸规格零件 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
9、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5期长,给生产与维护带来诸多不便,严重地影响生产。 本文所述方案是对原来的继 电器接触式模拟控制系统进行 PLC 改造而成,经实际运行证明该 PLC 控制系统无 论是硬件还是软件,控制稳定可靠, 具有极高的可靠性与灵活性, 更容易维修, 更能适应经常变动的工艺条件,取得了较好的经济效益。2 x62
10、w 万能铣床系统工艺分析2.1 X62W 万能铣床的主要结构与运动形式1、机床的主要结构与运动形式 (1)主要结构 由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等 几部分组成,如图 2.1 所示。 2、运动形式 1)主轴转动是由主轴电动机通过弹性 联轴器来驱动传动机构,当机构中的一个双 联滑动齿轮块啮合时,主轴即可旋转。工作 台面的移动是由进给电动机驱动,它通过机图 2.1X62W 万能铣床形外形图械机构使工作台能进行三种形式六个方向的移动,即:工作台面能直接在溜板上 部可转动部分的导轨上作纵向(左、右)移动;工作台面借助横溜板作横向(前、 后)移动;工作台面还能借助升降台作垂直(
11、上、下)移动。62.2 电气原理图7图 2.2X62W 万能铣床电气原理图8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 2.2 所示, 该线路分为主电路、 控制电路和照明电路三部分。2.3 主电路分析主轴电动机 M1拖动主轴带动铣刀进行铣削加工,通过组合开关来实现正反 转;进给电动机 M2通过操纵手柄和机械离合器的配合拖动工作台前后、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供应切削液,且当 M1启动后,用手动开关 QS2控制;3台电动机共用 熔
12、断器 FU1作短路保护,3台电动机分别用热继电器 FR1、FR2、FR3作过载保护。2.4 控制电路分析控制电路的电源由控制变压器输出电压供电。 主轴电动机 M1的控制 主轴电动机 M1采用 地控制方式,SB1和 SB2是两组启动按钮,SB5和 SB6是 两组停止按钮。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扳到所需要的转向。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,
13、主轴电动机 M1启动运转,KM1常开辅 助触头 (9-10) 闭合, 为工作台进给电路提供了电源。 按下停止按钮 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,切断了控制电路,保证了人身安全。 3)主轴变速时,利用变速手柄与冲动位置开关 SQ1,通
14、过 M1点动,使齿轮系 统产生一次抖动,以便于齿轮顺利啮合,且变速前应先停车。9进给电动机 M2的控制 工作台的进给运动在主轴启动后方可进行。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控制相应的位置开关 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)当需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
15、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控制。操作手柄与位置开关 SQ5 和 SQ6 联动,有左、中、右三个位置,其控制关系见表 1。当手柄扳向中间 位置时,位置开关 SQ5 和 SQ6 均未被压合,进给控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
16、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 动工作台向左或向右运动表1 工作台左右进给手柄位置与其控制关系手 柄位置 左 动作 SQ5 SQ6接触器 动作 KM3 KM4电动 机 M2转向 正转 停止 反转传动链搭合 丝杠 左右进给丝 杠 左右进给丝 杠工作台 运动方向 向左 停止 向右工作台的上下和前后进给运动是由一个手柄控制的。该手柄与位置开关 SQ3 和 SQ4联动,有上、下、前、后、中5个位置,其控制关系见表2。当手柄扳至中10间位置时,位置开关 SQ3和 SQ
17、4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、
18、 前后丝杠) 中的一根 (只 能是一根)丝杠相搭合,拖动工作台沿选定的进给方向运动,而不会沿其他方向 运动。 表2 手 柄位置 工作台上、下、中、前、后进给手柄位置与其控制关系 位置开 关动作 接触 器动作 电动机 M2转向 传动链 搭合丝杠 上下进 给丝杠 上 下 中 前 后 SQ4 SQ3 SQ3 SQ4 KM4 KM3 KM3 KM4 反转 正转 停止 正转 反转 上下进 给丝杠 前后进 给丝杠 前后进 给丝杠 左右进给手柄与上下前后手柄实行了联锁控制, 如当把左右进给手柄扳向左 时,若又将另一个进给手柄扳到向下进给方向,则位置开关 SQ5和 SQ3均被压下, 触头 SQ5-2和 SQ3
19、-2均分断,断开了接触器 KM3和 KM4的通路,电动机 M2只能停 转,保证了操作安全。 3) 6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配合实 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 向上 向下 停止 向前 向后 工作台 运动方向11或 SB4(两地控制) ,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离;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与进给丝杠直接搭合;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,带动工作台沿选定的方向快速移
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 X68W 万能 铣床 PLC 改造
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【二***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【二***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。