《第5章可编程控制器的综合应用》-课件设计(公开).ppt

第五章 可编程控制器的综合应用 5.1 PLC在传统机床电路电气改造中的应用 5.1.1 控制任务分析 （1）铣削加工有顺铣和逆铣两种加工方式，因此主轴电动机M1要能够正反转，但方向改变并不频繁；主轴电动机采用电磁离合器制动，以实现准确停车。 （3）主轴运动和进给运动采用变速盘进行速度选择，两种运动都要求变速后作瞬时点动，以保证变速齿轮良好地啮合。 b.只有进给停止后主轴才能停止，以减小加工工件的的表面粗糙度；也可采用主轴运动和进给运动同时停止的方式，因为主轴运动的转动惯量很大，这样实际上就保证了进给运动先停止，主轴运动后停止的要求。 c.六个方向的进给运动间必须有联锁，以保证机械操纵手柄每次操作只能执行一个方向的进给运动。 在电气改造时，铣床控制线路的主回路不变，而涉及触点较多，连线较为复杂的控制回路由PLC编程代替，为使梯形图程序具有正确的逻辑关系，首先必须仔细分析X62W万能铣床继电器控制电路的各个环节，理清其逻辑关系。 5.1.2 相关基础知识 1. X62W万能铣床继电器控制电路解读 X62W万能铣床主要由底座、床身、主轴、悬梁、刀杆、升降台、横溜板、回转盘和工作台等几部分组成。工件放置在工作台上，工作台可以前后纵向移动；工作台放置在可以转动的回转盘上，回转盘放置在可以横向移动的横溜板上，而横溜板又放置在可以上下移动的升降台上。因此安装在工作台上的工件能够进行前后左右上下多个方向运动。 　铣床电气元件功能表 （1）主轴电动机M1的控制 继电器控制原理图中，主轴电动机M1由接触器KM1控制，主轴旋转方向事先可通过转换开关SA3来选择。为便于操作，在机床的两边各有一个启停按钮，按下启动按钮SB1或SB2，接触器KM1线圈得电并自锁，主轴电动机运转； 按下停止按钮SB5或SB6，常闭触点SB5-1或SB6-1断开，接触器KM1线圈断电，常开触点SB5-2或SB6-2闭合，主轴制动电磁离合器YC1得电，主轴电动机停转。 为便于更换刀具，可转动转换开关SA1，使SA1-2闭合，YC1得电，主轴制动；同时SA1-1断开，切断控制回路，以防换刀时启动主轴发生意外。 主轴在变速时，应先将变速手柄下压，再向外拉动手柄，转动变速盘选择所需转速，然后快速将手柄快速推回原位。在手柄推拉过程中，凸轮瞬间压下弹簧杆使冲动开关SQ1瞬时动作，接触器KM1线圈瞬时得电，以便于变速齿轮啮合。 接触器KM1线圈和主轴制动电磁离合器YC1线圈的逻辑表达式如下： （2）进给电动机M2的控制 a.工作台纵向（前、后）和升降（上、下）进给控制 先将工作台转换开关SA2扳在断开位置，此时SA2-1和SA2-3 接通。 工作台的纵向和升降进给运动是由一个操纵手柄控制的，该操纵手柄有上、下、前、后和中间零位五个位置，并与位置开关SQ3和SQ4联动。 当手柄处在中间位置时，SQ3、SQ4均未被压合，工作台无任何进给运动； 当手柄扳至向下或前位置时，位置开关SQ3压合使常闭触点SQ3-2断开，常开触点SQ3-1闭合，接触器KM3线圈得电，电动机M2正转带动工作台向下或向前运动； 当手柄扳至向上或后位置时，位置开关SQ4压合使常闭触点SQ4-2断开，常开触点SQ4-1闭合，接触器KM4线圈得电，电动机M2反转带动工作台向上或向后运动。 由于手柄扳向不同位置时，电动机M2的传动链和不同的丝杠搭合，所以电动机M2只有正反两个转向却能实现工作台四个方向的进给运动。 其控制逻辑如下： b.工作台的横向（左、右）进给控制 作台转换开关SA2仍扳在SA2-1和SA2-3接通位置,横向操纵手柄控制工作台的左右横向进给运动，该操纵手柄有左、右和中间零位三个位置。工 当手柄处于中间位置时，位置开关SQ5和SQ6均未被压合，进给控制电路处于断开状态；扳动手柄时，位置开关SQ5或SQ6被压合的同时，通过机械结构将电动机M2的传动链与工作台下面的左右进给丝杠搭合。 当手柄扳至向左位置时，位置开关SQ5压合使常闭触点SQ5-2断开，常开触点SQ5-1闭合，接触器KM3线圈得电，电动机M2正转带动工作台向左运动；当手柄扳至向右位置时，位置开关SQ6压合使常闭触点SQ6-2断开，常开触点SQ6-1闭合，接触器KM4线圈得电，电动机M2反转带动工作台向右运动。 其控制逻辑如下： c.圆工作台的回转运动控制 加工前应将转换开关SA2应扳到接通位置，此时触点SA2-2接通，触点SA2-1和SA2-3断开，电流经10→13→14→15→20→19→17→18路径，使接触器KM3线圈得电，电动机M2运转，通过一根专用轴带动圆形工作台作旋转运动； 停止时仍将转换开关SA扳至断开位置，以保证工作台能够进行六个方向中任意一个方向的进给运