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1 第 1 章 緒論 1 1 選題的目的和意義 由于現(xiàn)代加工技術(shù)的日益提高 對(duì)加工機(jī)床特別是工作母機(jī)的要求也越來(lái) 越高 由此人們也將注意力集中到機(jī)床上來(lái) 數(shù)控技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù) 信息技 術(shù) 現(xiàn)代控制技術(shù)等發(fā)展的產(chǎn)物 他的出現(xiàn)極大的推動(dòng)了制造業(yè)的進(jìn)步 機(jī)床 的控制系統(tǒng)的優(yōu)劣與機(jī)床的加工精度息息相關(guān) 特別是 PLC 廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng) 域后 已經(jīng)顯現(xiàn)出它的優(yōu)越性 可編程控制器 PLC 已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的自 動(dòng)控制 在機(jī)械加工領(lǐng)域 機(jī)床的控制上更顯示出其優(yōu)點(diǎn) 由于鏜床的運(yùn)動(dòng)很 多 控制邏輯復(fù)雜 相互連鎖繁多 采用傳統(tǒng)的繼電器控制時(shí) 需要的繼電器 多 接線復(fù)雜 因此故障多維修困難 費(fèi)工費(fèi)時(shí) 不僅加大了維修成本 而且 影響設(shè)備的功效 采用 PLC 控制可使接線大為簡(jiǎn)化 不但安裝十分方便而且工 作可靠 降低了故障率 減小了維修量 提高了功效 1 2 關(guān)于課題的一些介紹和討論 1 2 1 設(shè)計(jì)目標(biāo) 研究?jī)?nèi)容和擬定解決的關(guān)鍵問(wèn)題 完成對(duì) T6113 機(jī)床的整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造 控制核心是 PLC 并使其 加工精度進(jìn)一步提高 加工范圍擴(kuò)大 控制更可靠 研究?jī)?nèi)容 1 T6113 的電氣系統(tǒng) PLC 硬件電路設(shè)計(jì)和在機(jī)床上的布局 2 PLC 程序的編制 解決的關(guān)鍵問(wèn)題 PLC 對(duì)機(jī)床各個(gè)工作部分的可靠控制 電氣電路的安全問(wèn)題 的解決 1 2 2 題目的可行性分析 雖然目前數(shù)控機(jī)床以其良好的加工性能得到了人們的肯定 但是其昂貴的 價(jià)格是一般用戶望塵莫及的 所以改造現(xiàn)有的機(jī)床以達(dá)到使用要求是比較現(xiàn)實(shí) 的 也是必須的 經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明這樣的改造是可以滿足大多數(shù)情況下的精度和 其他加工要求 并且在實(shí)踐中已取得的相當(dāng)好的效益 2 1 2 3 本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處 利用 PLC 作為控制核心 替代傳統(tǒng)機(jī)床的繼電器控制 使得機(jī)床的控制 更加靈活可靠 減少了很多中間的機(jī)械故障的可能 利用 PLC 的可編程功能 使得變換和改進(jìn)控制系統(tǒng)成為可能 1 2 4 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 鏜床是一種主要用鏜床刀在工件上加工孔的機(jī)床 通常用于加工尺寸較大 精度要求較高的孔 特別是分布在不同表面上 孔距和位置精度要求較高的孔 如各種箱體 汽車(chē)發(fā)電機(jī)缸體等零件的孔 一般鏜刀的旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng) 鏜刀或 工件的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 在鏜床上除鏜孔外 還可以進(jìn)行銑削 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 锪平面等工件 因此鏜床的工作范圍較廣 它可以應(yīng)用于機(jī)械加工的各 個(gè)領(lǐng)域 但因其價(jià)格比一般機(jī)床貴好多 所以在比較大的加工車(chē)間才可見(jiàn)到 1 3 電氣控制技術(shù)的發(fā)展 電氣控制技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展 生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而 迅速發(fā)展的 從最早的手動(dòng)控制到自動(dòng)控制 從簡(jiǎn)單的控制設(shè)備到復(fù)雜的控制 系統(tǒng) 從有觸點(diǎn)的硬接線控制系統(tǒng)到以計(jì)算機(jī)為中心的存儲(chǔ)系統(tǒng) 現(xiàn)代電氣控 制技術(shù)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī) 自動(dòng)控制 電子技術(shù) 精密測(cè)量等許多先進(jìn)的科學(xué) 技術(shù)成果 作為生產(chǎn)機(jī)械的電機(jī)拖動(dòng) 已由最早的采用成組拖動(dòng)方式 發(fā)展到 今天無(wú)論是自動(dòng)化功能還是生產(chǎn)安全性方面都相當(dāng)完善的電氣自動(dòng)化系統(tǒng) 繼電接觸式控制系統(tǒng)主要由繼電器 接觸器 按鈕 行程開(kāi)關(guān)等組成 其 控制方式是斷續(xù)的 所以又稱(chēng)為斷續(xù)控制系統(tǒng) 由于這種系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 價(jià)格低廉 維護(hù)容易 抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) 至今仍是機(jī)床和其他許多機(jī)械設(shè) 備廣泛采用的基本電氣控制形式 也是學(xué)習(xí)先進(jìn)電氣控制的基礎(chǔ) 這種控制系 統(tǒng)的缺點(diǎn)是采用固定的接線方式 靈活性差 工作頻率低 觸點(diǎn)易損壞 可靠 性差 從 20 世紀(jì) 30 年代開(kāi)始 生產(chǎn)企業(yè)為了提高生產(chǎn)率 采用機(jī)械化流水作業(yè) 的生產(chǎn)方式 對(duì)不同類(lèi)型的產(chǎn)品分別組成生產(chǎn)線 隨著產(chǎn)品類(lèi)型的更新?lián)Q代 生產(chǎn)線承擔(dān)的加工對(duì)象也隨之改變 這就需要改變控制程序 使生產(chǎn)線的機(jī)械 設(shè)備按新的工藝過(guò)程運(yùn)行 而繼電接觸器控制系統(tǒng)采取固定接線方式 很難適 應(yīng)這個(gè)要求 大型生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)使用的繼電器的數(shù)量很多 這種有觸點(diǎn)的 3 電器工作頻率很低 在頻繁動(dòng)作的情況下壽命較短 從而造成系統(tǒng)故障 使生 產(chǎn)線的運(yùn)行可靠性降低 為了解決這個(gè)問(wèn)題 20 世紀(jì) 60 年代初期利用電子技 術(shù)研制出矩陣式順序控制器和晶體管邏輯控制系統(tǒng)來(lái)代替繼電接觸式控制系統(tǒng) 對(duì)復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)則采用計(jì)算機(jī)控制 由于這些控制裝置本身存在不足 因此均未能獲得廣泛應(yīng)用 1968 年美國(guó)最大的汽車(chē)制造商通用汽車(chē) GM 公 司 為適應(yīng)汽車(chē)型號(hào)不斷更新 提出把計(jì)算機(jī)的完備功能以及靈活性 通用性 好等優(yōu)點(diǎn)和繼電接觸器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂 操作方便 價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起 來(lái) 做成一種能適應(yīng)工作環(huán)境的通用控制裝置 并把編程方法輸入方法簡(jiǎn)化 美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司 DEC 于 1969 年率先研制出第一臺(tái)可編程控制器 簡(jiǎn)稱(chēng) PLC 并在通用汽車(chē)公司的自動(dòng)裝配線上試用獲得成功 從此以后 許多國(guó) 家的著名廠商竟相研制 各自成為系列 而且品種更新很快 功能不斷增強(qiáng) 從最初的邏輯控制為主發(fā)展到能進(jìn)行模擬量控制 具有數(shù)字運(yùn)算 數(shù)據(jù)處理和 通信聯(lián)網(wǎng)等多種功能 PLC 另一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是可靠性很高 平均無(wú)故障運(yùn) 行可達(dá) 10 萬(wàn)小時(shí)以上 可以大大減少設(shè)備維修費(fèi)用和停產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)損失 當(dāng)前 PLC 已經(jīng)成為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的核心控制裝置 電氣控制技術(shù)的發(fā)展始終是伴隨著社會(huì)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大 生產(chǎn)水平的提高 而前進(jìn)的 電氣控制技術(shù)的進(jìn)步反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的進(jìn)一步提高 同 時(shí) 電氣控制技術(shù)又是與微電子技術(shù) 電力電子技術(shù) 檢測(cè)傳感技術(shù) 機(jī)械制 造技術(shù)等緊密聯(lián)系在一起的 21 世紀(jì)電氣控制技術(shù)必將給人類(lèi)帶來(lái)更加繁榮 的明天 1 4 PLC 的發(fā)展史 優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn) 1 4 1 發(fā)展史 可編程控制器 PLC 誕生之前 工業(yè)電氣控制主要使用低壓電器構(gòu)成的繼 電接觸器電路 它是以接線邏輯實(shí)現(xiàn)控制功能的 這樣的控制設(shè)備一經(jīng)生產(chǎn)出 來(lái) 功能就固定了 若要改變就必須改變控制器內(nèi)部的硬件接線 使用起來(lái)不 靈活 也很麻煩 1968 年 美國(guó)最大的汽車(chē)制造商 通用汽車(chē)公司 GM 為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要 要尋找一種比繼電器更可靠 功能更齊全 響應(yīng)速度更快的新型工業(yè)控制器 并從用戶角度提出了新一代控制器應(yīng)具備的 十大條件 立即引起了開(kāi)發(fā)熱潮 1969 年 美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司 DEC 研制出了第一臺(tái)可編程控制器 4 PDP 14 在美國(guó)通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線上適用成功 并取得了滿意的效果 可編程控制器由此誕生 可編程控制器自問(wèn)世以來(lái) 發(fā)展極為迅速 1971 年 日本開(kāi)始生產(chǎn)可編 程控制器 1973 年 歐洲開(kāi)始生產(chǎn)可編程控制器 到現(xiàn)在 世界各國(guó)的一些 著名的電器工廠幾乎都在生產(chǎn)可編程控制器 可編程控制器已作為一個(gè)獨(dú)立的 工業(yè)設(shè)備被列入生產(chǎn)中 成為當(dāng)代電控裝置的主導(dǎo) 早期的可編程控制器主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成 它采用了 一些計(jì)算機(jī)技術(shù) 但簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)的內(nèi)部電路 對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適應(yīng)性較好 指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單 一般只具有邏輯計(jì)算的功能 隨著微電子技術(shù)和集成電路的發(fā) 展 特別是微處理器和微計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展 在 20 世紀(jì) 70 年代中期 美 日 德等國(guó)的一些廠家在可編程控制器中開(kāi)始更多地引入微機(jī)技術(shù) 微處理器及其 他大規(guī)模集成電路芯片成為其核心部件 使可編程控制器具有了自診斷功能 可靠性有了大幅提高 性能價(jià)格比產(chǎn)生了新的突破 到 20 世紀(jì) 80 年代 可編 程控制器都采用了微處理器 CPU 只讀存儲(chǔ)器 ROM 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM 或是單片機(jī)作為其核心 處理速度大大提高 不僅增加了多種特殊 功能 體積還進(jìn)一步縮小 20 世紀(jì) 90 年代末 PLC 幾乎完全計(jì)算機(jī)化 其速 度更快 各種智能模塊不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái) 使其不斷地?cái)U(kuò)展著它在各類(lèi)工業(yè)控制 中的作用 現(xiàn)在 PLC 不僅能進(jìn)行邏輯控制 在模擬量閉環(huán)控制 數(shù)字量的智能控制 數(shù)據(jù)采集 監(jiān)控 通信聯(lián)網(wǎng)及集散控制系統(tǒng)等各方面都得到了廣泛應(yīng)用 如今 大 中型 甚至小型 PLC 都配有 A D D A 轉(zhuǎn)換及算術(shù)運(yùn)算功能 有的還具 有 PID 功能 這些功能使 PLC 在模擬量閉環(huán)控制 運(yùn)動(dòng)控制 速度控制等方 面具有了硬件基礎(chǔ) 許多 PLC 具有輸出和接收高速脈沖的功能 配合相應(yīng)的 傳感器及伺服設(shè)備 PLC 可實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的智能控制 PLC 配合可編程終端設(shè) 備 可實(shí)時(shí)顯示采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果 為系統(tǒng)分析 研究工作提供依 據(jù) 利用 PLC 的自檢信號(hào)還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控 PLC 具有較強(qiáng)有利的通信功 能 可以與計(jì)算機(jī)或其他智能裝置進(jìn)行通訊及聯(lián)網(wǎng) 從而能方便地實(shí)現(xiàn)集散控 制 功能完備的 PLC 不僅能滿足控制要求 還能滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)管理的需 要 近年來(lái) 可編程控制器的發(fā)展更為迅速 展望未來(lái) 可編程控制器在規(guī) 模和功能上將向兩大方向發(fā)展 一是大型可編程控制器向高速 大容量和高性 能方向發(fā)展 二是發(fā)展簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)的超小型可編程控制器 以適應(yīng)單機(jī)控制及小 5 型自動(dòng)化設(shè)備的需要 另外 不斷增強(qiáng) PLC 工業(yè)過(guò)程控制的功能 模擬量控 制能力 研制采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線 使同一工業(yè)控制系統(tǒng)中能連接不同的控制 設(shè)備 增強(qiáng)可編程控制器的聯(lián)網(wǎng)通信功能 便于分散系統(tǒng)與集中控制的實(shí)現(xiàn) 大力開(kāi)發(fā)智能 I O 模塊 增強(qiáng)可編程控制器的功能等也具有重要意義 1 4 2 PLC 的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn) 1 可靠性高 抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性往往是用戶選擇控制裝置的首要條件 在繼電器接觸器控制系統(tǒng) 中 由于器件的老化 脫焊 觸點(diǎn)的抖動(dòng)以及觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象大大降低了系統(tǒng) 的可靠性 而在 PLC 系統(tǒng)中 大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作是由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完 成的 加上 PLC 充分考慮了工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境電磁 粉塵 溫度等各種干擾 在 硬件和軟件上采取了一系列抗干擾措施 PLC 有極高的可靠性 根據(jù)有關(guān)資 料統(tǒng)計(jì) 目前個(gè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的 PLC 其平均無(wú)故障時(shí)間都大大超過(guò)了 IEC 規(guī)定的 10 萬(wàn)小時(shí) 有的甚至達(dá)到了幾十萬(wàn)小時(shí) 2 適應(yīng)性強(qiáng) 應(yīng)用靈活 由于 PLC 產(chǎn)品均成系列化生產(chǎn) 品種齊全 多數(shù)采用模塊式的硬件結(jié)構(gòu) 組合和擴(kuò)展方便 用戶可根據(jù)自己的需要靈活選用 以滿足系統(tǒng)大小不同及功 能繁簡(jiǎn)各異的控制要求 更重要的是 PLC 系統(tǒng)相對(duì)繼電器接觸器控制系統(tǒng) 接線很少 3 編程方便 容易使用 PLC 的編程可采用與繼電器電路極為相似的梯形圖語(yǔ)言 直觀易懂 4 功能強(qiáng) 擴(kuò)展能力強(qiáng) PLC 中含有數(shù)量巨大的可用于開(kāi)關(guān)量處理的繼電器類(lèi)軟元件 可輕松的 實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的開(kāi)關(guān)量邏輯控制 這是一般的繼電器系統(tǒng)所不能實(shí)現(xiàn)的 5 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 安裝 調(diào)試方便 PLC 中相當(dāng)于繼電器接觸器系統(tǒng)中的中間繼電器 時(shí)間繼電器 計(jì)數(shù)器等 軟元件 數(shù)量巨大 又用程序 軟接線 代替硬接線 安裝接線工作量 小 設(shè)計(jì)人員只要具有 PLC 就可進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)并可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬 調(diào)試 而繼電器接觸器系統(tǒng)的調(diào)試是靠在現(xiàn)場(chǎng)改變接線進(jìn)行的 十分煩瑣 6 維修方便 維修工作量小 PLC 有完善的自診斷 履歷情報(bào)存儲(chǔ)及監(jiān)視功能 對(duì)于其內(nèi)部工作狀態(tài) 6 通信狀態(tài) 異常狀態(tài)和 I O 點(diǎn)的狀態(tài)均有顯示 工作人員可以通過(guò)它查出故障 原因 便于迅速處理 7 PLC 體積小 重量輕 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 第 2 章 鏜床的概況 2 1 T6113 臥式鏜床主要結(jié)構(gòu)及機(jī)械運(yùn)動(dòng) 2 1 1T6113 臥式鏜床主要結(jié)構(gòu) 鏜床是一種精密加工機(jī)床 主要用于加工精密圓柱孔 這些孔的軸線往往 要求嚴(yán)格地平行或垂直 相互間的距離也要求很準(zhǔn)確 鏜床本身剛性好 其可 動(dòng)部分在導(dǎo)軌上活動(dòng)間隙很小 而且有附加支撐 臥式鏜床用于加工各種復(fù)雜大型工件 如箱體零件 機(jī)床等 是一種功能 很大的機(jī)床 除了鏜孔外 還可以進(jìn)行鉆 擴(kuò) 絞孔以及車(chē)削內(nèi)外螺紋 用絲 錐攻螺紋 車(chē)外圓柱面和端面 7 臥式鏜床外形結(jié)構(gòu)如圖中所示 1 床身 2 前立柱 3 主軸箱 4 尾筒工作臺(tái) 5 下滑座 6 上滑座 7 工作臺(tái) 8 后立柱 9 懸掛按鈕站 10 固定按鈕站 臥式鏜床的床身是由整體的鑄件制成 床身的一端有固定不動(dòng)的前立柱 在前立柱的垂直導(dǎo)軌上裝有鏜頭架 它可以上下移動(dòng) 鏜頭架上集中了主軸部 件 變速箱 進(jìn)給箱與操縱機(jī)構(gòu)等部件 切削刀具安裝在鏜軸前端的錐孔里 或裝在平盤(pán)的刀具溜板上 在工作過(guò)程 鏜軸一面旋轉(zhuǎn) 一面沿軸向做進(jìn)給 運(yùn)動(dòng) 平旋盤(pán)只能旋轉(zhuǎn)裝在它的上面刀具溜板可在垂直于主軸軸線方向的徑向 進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 平旋盤(pán)主軸是空心軸 鏜軸穿過(guò)其中空心部分 通過(guò)各自的傳動(dòng)鏈 運(yùn)動(dòng) 因此可獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng) 在大部分工作情況下使用鏜軸加工 只有在用車(chē)刀切 削端面時(shí)才使用平旋盤(pán) 臥式鏜床后立柱上安裝在尾架 用來(lái)夾持裝夾在鏜軸上的鏜桿的末端 它 可隨鏜頭架同時(shí)升降 并且某軸心線與鏜頭架軸心線保持在同一直線上 后立 柱可在床身導(dǎo)軌上沿鏜軸軸線方向上做調(diào)整 移動(dòng) 加工時(shí) 工件放在床身中 部的工作臺(tái)上 工作臺(tái)在上滑座上面 上滑座下面是下滑座 下滑座安裝在床 身導(dǎo)軌上 并可沿床身導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng) 上滑座又可沿下滑座上的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái) 數(shù) 顯 表879 26514103 8 就可在床身上作前后左右任一方向運(yùn)動(dòng) 并可作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 再配合鏜頭架的垂 直運(yùn)動(dòng) 就可以加工工件上一系列與軸線相平行或垂直的孔 加工時(shí) 刀具裝在主軸箱的鏜軸或平旋盤(pán)上 由主軸箱可獲得各種轉(zhuǎn)速和 進(jìn)給量 主軸箱可沿前立柱的導(dǎo)軌上下移動(dòng) 工件安在工作臺(tái) 可與工作臺(tái)一 起隨上滑座或下滑座作橫向或縱向移動(dòng) 此外 工作臺(tái)還可以繞上滑座的圓導(dǎo) 軌在水平面內(nèi)移動(dòng)一定的角度 以便加工互成一定角度的孔或平面 裝在鏜軸 上的鏜刀還可以隨鏜軸軸向運(yùn)動(dòng) 以實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給或調(diào)整刀具的軸位置 當(dāng)鏜 軸及刀桿伸出較長(zhǎng)時(shí) 可用后立柱來(lái)支撐左端 以增加鏜軸和刀桿的剛度 當(dāng) 刀具裝在平旋盤(pán)的徑向刀架時(shí) 徑向刀架可帶著刀具作徑向進(jìn)給 以車(chē)削端面 2 1 2 機(jī)械運(yùn)動(dòng) 鏜桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 主軸箱垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 1 2 3 工作臺(tái)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 鏜桿的軸向運(yùn)動(dòng) 平旋盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 平旋盤(pán) 4 5 6 7 徑向刀架進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 輔助運(yùn)動(dòng) 主軸箱 工作臺(tái)在進(jìn)給方向的快速調(diào)位運(yùn)動(dòng) 8 后立柱縱向調(diào)位運(yùn)動(dòng) 后支架的垂直調(diào)位運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng) 這些輔助 運(yùn)動(dòng)可以手動(dòng) 也可以由快速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 2 2 電氣控制 2 2 1 臥式鏜床電力拖動(dòng)及控制要求 1 主軸應(yīng)有較大調(diào)速范圍 要求恒功率調(diào)速 采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速 2 變速時(shí) 為使滑移齒輪能順利進(jìn)行嚙合位置 應(yīng)有低速或斷續(xù)變速?zèng)_動(dòng) 3 主軸能作正反轉(zhuǎn)低速點(diǎn)動(dòng)調(diào)整 要求對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)及點(diǎn)動(dòng)控 制 4 為使主軸迅速準(zhǔn)確停車(chē) 主軸電動(dòng)機(jī)應(yīng)有機(jī)械制動(dòng) 5 主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)由各自傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng) 主軸和工 作臺(tái)除工作進(jìn)給外 還應(yīng)有快速移動(dòng)由另一臺(tái)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng) 6 鏜床運(yùn)動(dòng)部件多 設(shè)置必要的聯(lián)鎖和保護(hù) 2 2 2 T613 臥式鏜床的電氣 控制 9 機(jī)床的電氣系統(tǒng)是按三相交流電源設(shè)計(jì)的 其電源電壓與頻率為 380V 50Hz 機(jī)床采用可編程控制器 PC 控制 可編程控制器的電源為 220V 接觸器的 電壓交流 110V 電磁閥 電磁離合器為 DC24V 信號(hào)指示燈為交流 6V 手 把燈 最大 100W 電為 24V 均由變壓器供電 機(jī)床照明燈電壓為 24V 機(jī)床上裝有五臺(tái)交流電動(dòng)機(jī) 主電機(jī) M1 快速移動(dòng)電機(jī) M2 后立柱快速移動(dòng)電機(jī) M3 下滑 座液壓油泵電機(jī) M4 主軸箱液壓油泵電機(jī) M5 可編程控制器 PLC 安裝在配電盤(pán)下部 配電盤(pán)安裝在立柱后面的電器 柜內(nèi) 機(jī)床上裝有懸掛按鈕站對(duì)機(jī)床進(jìn)行集中操作 各部分簡(jiǎn)要說(shuō)明 1 可編程控制器 PLC 本機(jī)床采用 SIEMENS S7 200 系列可編程控制器對(duì)機(jī)床實(shí)行控制 它能夠 控制各種設(shè)備以滿足自動(dòng)化控制需求 S7 200 的用戶程序中包括了位邏輯 計(jì)數(shù)器 定時(shí)器 復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能模塊通訊等指令內(nèi)容 從而使 它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài) 改變輸出狀態(tài)以達(dá)到控制的目的 緊湊的結(jié)構(gòu) 靈活的 配置和強(qiáng)大的指令集使 S7 200 成為各種控制應(yīng)用的理想解決方案 本系統(tǒng)采用的可編程控制器為 S7 200 系列 CPU 224 外形尺寸為 120 5 80 62 單位 程序存儲(chǔ)區(qū) 4096 字節(jié) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) 2560 字節(jié) 掉 電保持時(shí)間 190 小時(shí) I O 數(shù)量 14 入 10 出 本機(jī)擴(kuò)展模塊 7 個(gè) 脈沖輸出 DC 為 2 路 20KHz 模擬電位器 實(shí)時(shí)時(shí)鐘為內(nèi)置 通訊口 1RS 485 擴(kuò)展模塊選用的是四塊 EM223 8I 8Q 223 1PH22 0XAO 2 輸入信號(hào) 機(jī)床所使用的按鈕 旋鈕開(kāi)關(guān) 無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān) 各部的行程開(kāi)關(guān)及各部的限 位開(kāi)關(guān) 速度繼電器等均作為輸入信號(hào) 3 輸出信號(hào) 10 可編程控制器輸出信號(hào)分別接通交流接觸器 液壓電磁閥 電磁離合器 和信號(hào)燈 4 機(jī)床的程序編制利用 STEP7 Micro WIN 軟件來(lái)編制 采用梯形圖方式 來(lái)實(shí)現(xiàn) 詳細(xì)情況見(jiàn)系統(tǒng)程序編制部分 2 限位 線路保護(hù)說(shuō)明 1 進(jìn)給和快速移動(dòng)的限位 SQ14 SQ15 主軸箱升降終點(diǎn)限位開(kāi)關(guān) SQ16 SQ17 上滑座移動(dòng)終點(diǎn)限位開(kāi)關(guān) SQ18 SQ19 下滑座移動(dòng)終點(diǎn)限位開(kāi)關(guān) 當(dāng)某一移動(dòng)部件達(dá)到極限位置時(shí) 相應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作 切斷進(jìn)給 和快速移動(dòng)電路或使換向離合器脫開(kāi) 可以按相反方向的快速移動(dòng)按鈕 使其 復(fù)位 2 線路保護(hù)和互鎖裝置 短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù) 三極自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) QF1 QF2 QF3 QF4 和熱繼電器 FR1 FR2 FR3 分別對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載或短路保護(hù) 電機(jī)自動(dòng)開(kāi)關(guān) QF5 QF6 QF7 QF8 QF9 QF10 QF11 QF12 分別對(duì)相應(yīng)的控制電路進(jìn) 行短路和過(guò)載保護(hù) 主軸保護(hù) 工作臺(tái)處于 松開(kāi) 狀態(tài) 即分配工作臺(tái)后指示燈時(shí) 主軸不能旋轉(zhuǎn) 機(jī)動(dòng)進(jìn)給和快速移動(dòng)的互鎖 機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí) 快速移動(dòng)不能進(jìn)行 同樣快速移動(dòng)時(shí) 機(jī)床不能機(jī)動(dòng)進(jìn)給 主軸箱前面大手輪狀態(tài) 大手輪扳到 微動(dòng) 位置 行程開(kāi)關(guān) SQ4 被壓動(dòng)作 切斷快速移動(dòng)和機(jī) 動(dòng)進(jìn)給 大手輪扳到 手大動(dòng) 位置 SQ5 被壓動(dòng)作 使按鈕 SB23 分配到主 軸無(wú)效 主軸只能手動(dòng)移動(dòng) 保護(hù)接地 11 電氣柜底部設(shè)有總的接地銅排 機(jī)床各部件之間為滑動(dòng)面者 均接有跨接 地線 金屬外殼的電器件如電動(dòng)機(jī)等也接有保護(hù)地線 并為樹(shù)叉式接法 這些 地線均接在銅排上 3 導(dǎo)軌潤(rùn)滑說(shuō)明 機(jī)車(chē)已放置很長(zhǎng)時(shí)間在使用 機(jī)床通電后先按導(dǎo)軌潤(rùn)滑按鈕 SB19 多按 幾次 間隔 10 秒鐘 每按一次 導(dǎo)軌潤(rùn)滑泵來(lái)一次潤(rùn)滑導(dǎo)軌 以后導(dǎo)軌自動(dòng) 潤(rùn)滑 三 主電機(jī)制動(dòng)說(shuō)明 主電機(jī)采用電子制動(dòng)器制動(dòng) 主軸停車(chē)快而平穩(wěn) 主電機(jī)的制動(dòng)電流及制 動(dòng)時(shí)間均可調(diào) 主軸旋轉(zhuǎn)時(shí) 制動(dòng)器的 允許 燈亮 表示制動(dòng)器可以工作了 按下停止按鈕 制動(dòng)器 電源 燈亮 制動(dòng) 燈亮 兩秒鐘后 制動(dòng) 和 電源 燈滅 制動(dòng)結(jié)束 主軸沒(méi)有剎車(chē) 即制動(dòng)器不工作 制動(dòng)器報(bào)警燈亮 12 第 3 章 鏜床電力拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇 3 1 概述 正確的的選擇電動(dòng)機(jī)具有重要意義 合理的選擇電動(dòng)機(jī)是從驅(qū)動(dòng)機(jī)床的具 體對(duì)象 加工規(guī)范 也就是要從機(jī)床的使用條件出發(fā) 經(jīng)濟(jì) 合理 安全等多 方面考慮 使電動(dòng)機(jī)能夠安全可靠的運(yùn)行 電動(dòng)機(jī)功率的確定是選擇電動(dòng)機(jī)的 關(guān)鍵 但也要對(duì)轉(zhuǎn)速 使用電壓等級(jí)及結(jié)構(gòu)形式等項(xiàng)目進(jìn)行選擇 異步電動(dòng)機(jī) 由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固 維修方便 造價(jià)低廉 因此在機(jī)床中使用的最為廣泛 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低則體積越大 價(jià)格也越高 功率因數(shù)和效率越低 因此電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速要根據(jù)機(jī)械的要求和傳動(dòng)裝置的具體情況而定 異步電動(dòng)機(jī)的電壓等 級(jí)是 380 伏 一般的說(shuō)金屬切削機(jī)床都采用通用系列的普通電動(dòng)機(jī) 在選擇電 動(dòng)機(jī)時(shí) 也應(yīng)考率機(jī)床的轉(zhuǎn)動(dòng)條件 對(duì)易產(chǎn)生懸浮飛揚(yáng)的鐵屑或廢料 或冷卻 液 工業(yè)用水等有損于絕緣的介質(zhì)能侵入電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合 選用封閉式的 按機(jī) 床的電氣設(shè)備通用技術(shù)條件中規(guī)定 機(jī)床應(yīng)采用全封閉扇冷式電動(dòng)機(jī) 3 2 鏜床用電動(dòng)機(jī)容量的選擇 根據(jù)機(jī)床的負(fù)載功率 例如切削功率 就可選擇電動(dòng)機(jī)的容量 然而機(jī) 床的載荷是經(jīng)常變化的 而每個(gè)負(fù)載的工作時(shí)間也不盡相同 這就產(chǎn)生了使電 動(dòng)機(jī)功率如何最經(jīng)濟(jì)的滿足機(jī)床負(fù)載功率的問(wèn)題 機(jī)床上常用 Y 系列三相異 步電動(dòng)機(jī) Y 系列電動(dòng)機(jī)是封閉自扇冷式攏型三相異步電動(dòng)機(jī) 3 2 1 鏜床主運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量的選擇 多數(shù)機(jī)床負(fù)載情況比較復(fù)雜 切削用量變化很大 尤其是通用機(jī)床負(fù)載種 13 類(lèi)更多 不易準(zhǔn)確地確定其負(fù)載情況 因此通常采用調(diào)查統(tǒng)計(jì)類(lèi)比法來(lái)確定電 動(dòng)機(jī)的功率 調(diào)查統(tǒng)計(jì)類(lèi)比法 分析切削用量 確定切削用量最大值 在同類(lèi)同規(guī)格的機(jī)床上進(jìn)行切削實(shí) 驗(yàn) 并測(cè)出電動(dòng)機(jī)的輸出功率 再考慮機(jī)床最大負(fù)載情況 以及采用先進(jìn)切削 方法及新工藝 類(lèi)比同類(lèi)機(jī)床電動(dòng)機(jī)的功率 最后確定所設(shè)計(jì)的機(jī)床電動(dòng)機(jī)功 率來(lái)選擇電動(dòng)機(jī) 臥式鏜床主電動(dòng)機(jī)功率 1 70 4pD 式中 D 鏜桿直徑 D 120mm P 13 698KW 取電動(dòng)機(jī)功率 15KW 型號(hào) Y180L 6 額定電流 31 4 效率 89 5 6P 極 功率因數(shù) 0 81 額定轉(zhuǎn)矩 2 0 額定轉(zhuǎn)速 970r min 3 2 2 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量的選擇 6120ePGuv 式中 G 移動(dòng)部件的重量 移動(dòng)速度 u 動(dòng)摩擦系數(shù) 效率 機(jī)床傳動(dòng) G 9500 0 85 v 2 5m min 4 565KWkg eP 取電動(dòng)機(jī)功率 5 5KW 型號(hào) Y132M2 6 額定電流 17 A 效率 86 功 率因數(shù) 0 78 額定轉(zhuǎn)速 960 r min 3 2 3 后立柱電動(dòng)機(jī)容量的選擇 6120ePGuv 14 式中 G 移動(dòng)部件的重量 移動(dòng)速度v u 動(dòng)摩擦系數(shù) 效率 機(jī)床傳動(dòng) G 2000 0 85 v 2 5m min 0 961KWkg eP 取電動(dòng)機(jī)功率 1 1KW 型號(hào) Y90L 6 額定電流 3 15A 效率 73 5 功率 因數(shù) 0 72 額定轉(zhuǎn)速 910 r min 3 2 4 主軸箱油泵電動(dòng)機(jī)和工作臺(tái)油泵電動(dòng)機(jī)容量的選擇 工作臺(tái)油泵電動(dòng)機(jī)功率 0 75KW 型號(hào) Y802 4 額定電流 2 1A 效率 72 5 功率因數(shù) 0 76 額定轉(zhuǎn)速 1400r min 主軸箱油泵電動(dòng)機(jī)功率 1 5KW 型號(hào) Y90L 4 額定電流 3 7 效率 79 功率因數(shù) 0 79 額定轉(zhuǎn)速 1400r min 15 第 4 章 鏜床電氣控制用低壓電器的選擇 4 1 概述 地壓電器通常是指工作在交流 1200V 或直流 1500V 以下的電器 常用低 壓電器可分為配電電器和控制電器兩大類(lèi) 配電電器主要用于低壓配電系統(tǒng)及 動(dòng)力設(shè)備 兼有保護(hù)的職能 這類(lèi)電器包括熔斷器 自動(dòng)開(kāi)關(guān)等 控制電器主 要用于電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)之中 這類(lèi)電器包括接觸器 電磁鐵等 4 2 低壓電器的選擇 4 2 1 低壓斷路器的選擇 低壓斷路器又稱(chēng)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) 可用來(lái)分配電能 不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng) 機(jī) 對(duì)電動(dòng)機(jī)及電源保護(hù)等 具有過(guò)載 短路 欠電壓等保護(hù)功能 選用裝置 式低壓斷路器 又稱(chēng)塑料外殼式低壓斷路器 用絕緣材料制成的封閉型外殼將 所有構(gòu)件組裝在一起 用作配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)和電動(dòng)機(jī) 照明電路及電熱器等的 控制開(kāi)關(guān) 主要型號(hào)有 DZ5 DZ10 DZ20 等系列 選國(guó)產(chǎn)低壓斷路器 DW15 系列 自動(dòng)開(kāi)關(guān)的特點(diǎn) 一相短路跳閘電動(dòng)機(jī)不會(huì)單向運(yùn)行 整定值受周?chē)鷾囟?影響較小 跳閘后不需要調(diào)換 比較方便 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 價(jià)格高 適用范圍 適用于容量較大的交直流電動(dòng)機(jī)主電路及控制電路 對(duì)起制動(dòng) 頻繁的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用自動(dòng)開(kāi)關(guān)與接觸器聯(lián)合工作 敏感元件電磁脫扣器的選擇 脫扣器的額定參數(shù)應(yīng)根據(jù)被保護(hù)電路的負(fù)載 情況進(jìn)行選擇 整定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的最大電流 1 主電機(jī)電路中低壓斷路器 QF2 的選擇 敏感元件 電動(dòng)機(jī)主電路的電磁 脫扣器額定電流 按下式選取 eZI 16 eZDI 電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作電流 按下式選取以保證頻繁起 制動(dòng)時(shí)不致誤動(dòng)作 S 鏜床的電動(dòng)機(jī)的起 制動(dòng)比較頻繁應(yīng)用下式進(jìn)行計(jì)算 12SZQDIKI 63 4 120 58SZI 式中 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流 AQDI 電動(dòng)機(jī)額定電流 Ae 電磁脫扣器的負(fù)載系數(shù) 對(duì)于 DZ 型的自動(dòng)開(kāi)關(guān)取1K 1 5 1 71 主體部件 自動(dòng)開(kāi)關(guān)主觸頭的額定電流 及額定電壓 可按下式選取 eZIeZU eZI eU 式中 主電路負(fù)載額定電流 AeI 主電路額定電壓 V DZX10 200 33 額定電壓 380V 極數(shù) 3 脫扣器額定電流 140A 額定 短路通斷能力 4KA 0 9 電氣機(jī)械壽命 15000 次 電氣與 PLCCOS 17 控制技術(shù) 19 頁(yè)表 2 4 2 快速電機(jī)電路中低壓斷路器 QF3 的選擇 敏感元件 電動(dòng)機(jī)主電路的電磁脫扣器額定電流 按下式選取 eZI eZDI 式中 電動(dòng)機(jī)的額定電流e 電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作電流 按下式選取以保證頻繁起 制動(dòng)時(shí)不致誤動(dòng)作 SZI 鏜床的電動(dòng)機(jī)的起 制動(dòng)比較頻繁應(yīng)用下式進(jìn)行計(jì)算 12SZQDIKI 67 65 28SZI 主體部件 自動(dòng)開(kāi)關(guān)主觸頭的額定電流 及額定電壓 可按下式選取 eZIeZU eZI eU DZX10 100 33 額定電壓 380V 極數(shù) 3 脫扣器額定電流 20A 額定 短路通斷能力 3KA 0 9 電氣機(jī)械壽命 15000 次 電氣與 PLCCOS 控制技術(shù) 19 頁(yè)表 2 4 3 后立柱電機(jī)電路中的斷路器 QF4 的選擇 18 QF4 主要是對(duì)后立柱電動(dòng)機(jī)起短路保護(hù)的作用 電動(dòng)機(jī)主電路的電磁脫 扣器額定電流 按下式選取 eZI eZDI 式中 電動(dòng)機(jī)的額定電流e 電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作電流 按下式選取以保證頻繁起 制動(dòng)時(shí)不致誤動(dòng)作 SZI 鏜床的電動(dòng)機(jī)的起 制動(dòng)比較頻繁應(yīng)用下式進(jìn)行計(jì)算 12SZQDIKI 63 5 12 096SZI 主體部件 自動(dòng)開(kāi)關(guān)主觸頭的額定電流 及額定電壓 可按下式選取 eZIeZU eZI eU DZ163N4 額定電壓 380V 極數(shù) 4 脫扣器額定電流 16A 額定短路通斷 能力 4KA 0 9 電氣機(jī)械壽命 15000 次 電氣與 PLC 控制技術(shù)COS 19 頁(yè)表 2 4 4 控制電路斷路器 QF4 的選擇 用于控制線路的電磁脫扣器在大型接觸器或電磁鐵等電器 起動(dòng)時(shí)不應(yīng)跳閘 所以電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作電流 按下式選取 SZI 19 21 1 SZQeneIKNU 54380 SZI 7 式中 線路中最大一臺(tái)電器 或同時(shí)起動(dòng)的幾臺(tái)電器 的起動(dòng)1QN 容量 VA 線路中除最大一臺(tái)電器 或同時(shí)起動(dòng)的 1 en 幾臺(tái)電器 以外的其他電器額定容量之和 VA 控制線路的額定電壓 VeU 考慮負(fù)載情況的系數(shù) 一般取 1 25 1 32K2K 主體部件 自動(dòng)開(kāi)關(guān)主觸頭的額定電流 及額定電壓 可按下式選取 eZIeZU eZI eU DZ15 40 3901 殼架額定電流 40A 額定電壓 380V 極數(shù) 3 脫扣器額 定電流 6A 額定短路通斷能力 3KA 0 9 電氣機(jī)械壽命 15000 次 COS 4 2 2 交流接觸器的選擇 接觸器用于帶有負(fù)載主電路的自動(dòng)接通或切斷 分直流 交流兩類(lèi) 機(jī)床 中應(yīng)用最多的是交流接觸器 交流接觸器 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6 KM7 和 KM8 主 電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)運(yùn)行由接觸器 KM1 KM2 控制 起動(dòng)時(shí)采用星 三角減 壓起動(dòng)方式 由接觸器 KM3 KM4 控制 按時(shí)間原則控制轉(zhuǎn)換 接觸器 20 KM5 控制主電機(jī)的制動(dòng) 接觸器 KM6 KM7 控制快速移動(dòng)由電動(dòng)機(jī) M2 正向 和反向的移動(dòng) 接觸器 KM11 控制主軸箱油泵電動(dòng)機(jī) M3 接觸器 KM10 控制 工作臺(tái)油泵電動(dòng)機(jī) 選擇接觸器主要考慮以下技術(shù)數(shù)據(jù) 電源種類(lèi) 主觸點(diǎn)額定電壓 輔助觸 點(diǎn)種類(lèi) 數(shù)量及觸點(diǎn)額定電流 電磁線圈的電源種類(lèi) 頻率和額定電壓 主觸點(diǎn)額定電流 一般根據(jù)電動(dòng)機(jī)容量 計(jì)算觸點(diǎn)電流 即 dPcI 3 10 cddIPKU 式中 K 經(jīng)驗(yàn)常數(shù) 一般取 1 1 4 電機(jī)功率 KW d 電動(dòng)機(jī)額定線電壓 V U 接觸器主觸點(diǎn)電流 A cI 線路額定電壓 接觸器觸點(diǎn)額定電壓ea cU ea 交流接觸器 的選擇 1KM 根據(jù)上述公式可得 經(jīng)驗(yàn)常數(shù) K 取 1 2 3 0 cddIPK 51 28c 32 895AcI 選擇接觸器的類(lèi)型為 CJ10 40 觸頭額定電壓 380V 主觸頭額定電流 40A 輔助觸頭額定電流 5A 可控制電動(dòng)機(jī)最大容量 11KW 吸引線圈電壓 110V 吸引線圈消耗功率 32VA 輔助觸頭數(shù)量 2 常開(kāi) 2 常閉 外形尺寸 頻率 50HZ10298 m 同理 KM2 KM3 KM4 KM5 交流接觸器的型號(hào)為 CJ10 40 觸頭額 定電壓 380V 主觸頭額定電流 40A 輔助觸頭額定電流 5A 可控制電動(dòng)機(jī) 21 最大容量 11KW 吸引線圈電壓 110V 吸引線圈消耗功率 32VA 輔助觸頭 數(shù)量 2 常開(kāi) 2 常閉 外形尺寸 頻率 50HZ10298 m 4 2 3 快速電動(dòng)機(jī)用接觸器 交流接觸器 KM6 KM7 的選擇 根據(jù)公式可得 經(jīng)驗(yàn)常數(shù) K 取 1 2 3 10 cddIPKU 5 28c 1 063cIA 選擇接觸器的類(lèi)型為 CJ10 20 觸頭額定電壓 380V 主觸頭額定電流 20A 輔助觸頭額定電流 5A 可控制電動(dòng)機(jī)最大容量 4KW 吸引線圈電壓 110V 吸引線圈消耗功率 22VA 輔助觸頭數(shù)量 2 常開(kāi) 2 常閉 外形尺寸 頻率 50HZ9270 m 4 2 4 后立柱電動(dòng)機(jī)用接觸器 交流接觸器 KM8 KM9 的選擇 根據(jù)公式可得 經(jīng)驗(yàn)常數(shù) K 取 1 2 3 10 cddIPKU 28c A 41cI 選擇接觸器的類(lèi)型為 CJ10 5 觸頭額定電壓 380V 主觸頭額定電流 5A 輔助觸頭額定電流 5A 可控制電動(dòng)機(jī)最大容量 2 2KW 吸引線圈電壓 110V 吸引線圈消耗功率 6VA 輔助觸頭數(shù)量 1 常開(kāi) 頻率 50HZ 交流接觸器 KM10 KM11 的選擇 根據(jù)公式可得 經(jīng)驗(yàn)常數(shù) K 取 1 2 3 0 cddIPKU 31 50 28cI 22 A3 29cI 選擇接觸器的類(lèi)型為 CJ10 5 觸頭額定電壓 380V 主觸頭額定電流 5A 輔助觸頭額定電流 5A 可控制電動(dòng)機(jī)最大容量 2 2KW 吸引線圈電壓 110V 吸引線圈消耗功率 6VA 輔助觸頭數(shù)量 1 常開(kāi) 頻率 50HZ 4 2 3 電源引入開(kāi)關(guān) 組合開(kāi)關(guān)主要是作為電源引入開(kāi)關(guān) 所以也稱(chēng)電源隔離開(kāi)關(guān) 它也可以起 停 5KW 以下的異步電動(dòng)機(jī) 但每小時(shí)的接通次數(shù)不應(yīng)超過(guò) 10 20 次 開(kāi)關(guān)的 額定電流一般取電動(dòng)機(jī)額定電流的 1 5 2 5 倍 組合開(kāi)關(guān)主要根據(jù)電源種類(lèi) 電壓等級(jí) 所需觸點(diǎn)數(shù)及電動(dòng)機(jī)容量進(jìn)行選用 常用的組合開(kāi)關(guān)為 HZ 10 系列 額定電流為 10 25 60 和 100A 四種 適用 于交流 380V 以下 直流 220V 以下的電氣設(shè)備中 電源引入開(kāi)關(guān)的選擇 此電路中的 Q 主要作為電源隔離開(kāi)關(guān)用 并不用它來(lái)直接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī) 可按電動(dòng)機(jī)額定電流來(lái)選 顯然應(yīng)該根據(jù)四臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)選 選用 HZ 10 系列 額定電流為 25A 三極 380V 4 2 4 熔斷器的選擇 熔斷器由熔體 俗稱(chēng)保險(xiǎn)絲 和安裝熔體的熔管 或熔座 兩部分組成 在電路中用作短路保護(hù) 其中熔體是主要部分 它既是感測(cè)元件又是執(zhí)行元件 熔體是由低熔點(diǎn)的金屬材料制成絲狀 帶狀 片狀等 熔管的作用是安裝熔體 和在熔體熔斷時(shí)熄滅電弧 熔斷器的熔體串接于被保護(hù)電路中 當(dāng)電路正常工 作時(shí) 熔體通過(guò)的電流不會(huì)使其熔斷 當(dāng)電路發(fā)生短路和嚴(yán)重過(guò)載故障時(shí) 熔 體中通過(guò)很大電流 使其發(fā)熱 當(dāng)達(dá)到融化溫度時(shí)熔體自動(dòng)熔斷 切斷故障電 路 起到保護(hù)作用 熔斷器類(lèi)型的選擇 選擇熔斷器的類(lèi)型時(shí) 主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流的大小 通過(guò) 比較與考慮我選擇 RL1 系列螺旋式的熔斷器 熔體額定電流的選擇 23 FU 為保護(hù)籠型異步電動(dòng)機(jī) M1 M2 M3 M4 M5 的熔斷器 在出現(xiàn) 尖峰電流時(shí)也不應(yīng)熔斷 通常將其中容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)而其余電動(dòng)機(jī) 正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的電流作為其尖峰電流 為此熔體的額定電流應(yīng)滿足如下關(guān)系 即 3 zNU max 1 5 2 reeeIII 式中 為 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)中容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流 為其maxe eI 余電動(dòng)機(jī)額定電流之和 reI 2 53147 213 5 104 45Are 選用 RL1 200 型號(hào)的熔斷器 額定電流 200 熔體額定電流 125A FU1 控制變壓器原邊熔斷器的熔絲額定電流 根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算 110 eRqINU 式中 控制變壓器的額定容量e 線路中最大電器的吸引線圈起動(dòng)容量或幾個(gè)電器的吸引q 線圈同時(shí)起動(dòng)容量之和 VA 1250 4 380eRI e 69 選用 2A1eRI FU2 6V 回路指示燈的熔斷器的選擇 根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算 22 eRxINU 24 2eRI 10 6 1 67e 選用 2A2eRI FU3 24V 機(jī)床照明電路的熔斷器的選擇 根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算 33 eRzINU 40 24 68We 34 eRZINU 1 67A3eRI 選用 2Ae 選用 RL1 15 型號(hào)的熔斷器 熔斷器的額定電流 15A 熔體額定電流等 級(jí) 2 4 5 6 10 15 FU4 28V 整流橋 離合器電路的熔斷器的選擇 根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算 34 eRZINU 68 28e 2 43A3eRI 選用 4Ae 熔斷器額定電壓的選擇 熔斷器的額定電壓應(yīng)等于或大于所在電路的額定電壓 4 2 5 行程開(kāi)關(guān) 25 用于檢測(cè)工作機(jī)械的位置 發(fā)出命令以控制其運(yùn)動(dòng)方向或行程長(zhǎng)短的主令 電器 稱(chēng)為行程開(kāi)關(guān)或位置開(kāi)關(guān) 將行程開(kāi)關(guān)安裝于生產(chǎn)機(jī)械行程終點(diǎn)處 可 限制其行程 也稱(chēng)為限位開(kāi)關(guān)或終點(diǎn)開(kāi)關(guān) 行程開(kāi)關(guān)按結(jié)構(gòu)分為機(jī)械結(jié)構(gòu)的接 觸式有觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)和電氣結(jié)構(gòu)的非接觸式接近開(kāi)關(guān) 經(jīng)過(guò)分析我選擇機(jī)械結(jié) 構(gòu)的接觸式有觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān) 它靠移動(dòng)物體碰撞其可動(dòng)部件使常開(kāi)觸頭接通 常閉觸頭分?jǐn)?實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制 移動(dòng)物體 或工作機(jī)械 一旦離開(kāi) 行程 開(kāi)關(guān)復(fù)位 其觸點(diǎn)恢復(fù)到原始狀態(tài) 行程開(kāi)關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式 滾輪式 三種 行程開(kāi)關(guān)的選擇 選擇采用有盤(pán)形彈簧機(jī)構(gòu)瞬時(shí)動(dòng)作的滾輪式行程開(kāi)關(guān) 因?yàn)橹眲?dòng)式行程開(kāi) 關(guān)的缺點(diǎn)是 觸點(diǎn)分合速度取決于生產(chǎn)機(jī)械的移動(dòng)速度 當(dāng)速度低于 0 4m min 時(shí)觸點(diǎn)分?jǐn)嗵?易受電弧燒損 而當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械的行程比較小而作 用力也小時(shí) 才可采用具有瞬時(shí)動(dòng)作和微小動(dòng)作的微動(dòng)開(kāi)關(guān) 電器與 PLC 控 制技術(shù) LX 額定電壓 380 220V 額定電流 5A 觸頭接觸時(shí)間 0 04 動(dòng)作力2K 工作行程 1 3mm 超行程 2 4 觸頭數(shù)量 1 開(kāi) 1 閉0 4 2 6 其他所需電器的選擇 按鈕的選擇 按鈕通常是用來(lái)短時(shí)接通或斷開(kāi)小電流的控制電路的開(kāi)關(guān) 機(jī)床常用的按 鈕為 LA 系列 控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用廣泛的手動(dòng)主令電器 在控制電路中發(fā)出手 動(dòng)指令遠(yuǎn)距離控制其他電器 再由其他電器去控制主電路或轉(zhuǎn)移各種信號(hào) 也 可以直接用來(lái)轉(zhuǎn)換信號(hào)電路和電器連鎖電路等 當(dāng)按下按鈕時(shí) 先斷開(kāi)常閉觸 點(diǎn) 然后才接通常開(kāi)觸點(diǎn) 按鈕釋放后 在復(fù)位彈簧作用下使觸點(diǎn)復(fù)位 所以 按鈕常用來(lái)控制電器的點(diǎn)動(dòng) 按鈕沒(méi)有進(jìn)線和出線之分 直接將所需的觸點(diǎn)連 入電路即可 在沒(méi)有按動(dòng)按鈕時(shí) 接在常開(kāi)觸頭接線柱上的線路是斷開(kāi)的 常 閉觸頭的接線柱上的線路是接通的 當(dāng)按下按鈕時(shí) 兩種觸點(diǎn)的狀態(tài)改變 同 時(shí)也使與之相連的電路狀態(tài)改變 控制按鈕一般由按鈕 復(fù)位彈簧 觸點(diǎn)和外 26 殼等部分組成 為便于識(shí)別各個(gè)按鈕的作用 避免誤操作 通常在按鈕帽上作 出不同標(biāo)志或涂以不同顏色 表示不同作用 一般使用時(shí)用紅色代表停止按鈕 綠色作為啟動(dòng)按鈕 交流電機(jī)制電器的選擇 根據(jù)主電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)選擇 ZD 15 電子制電器 照明燈和信號(hào)燈的選擇 信號(hào)燈的選擇 選用 XD1 型號(hào)的信號(hào)燈 額定電壓 6 3V 功率 1W 燈頭型號(hào) E10 13 紅 黃 藍(lán) 綠 乳白無(wú)色 機(jī)床照明燈的選擇 選用 JC2 型號(hào)的照明燈 電源電壓 24V 燈泡功率 40W 燈架總長(zhǎng) 565 電磁閥和離合器的選擇 電磁閥 選用 WE 型電磁換向閥 型號(hào) 4WE10D10 0A 型濕式電磁換向閥 此電磁 閥有兩個(gè)電磁鐵和兩個(gè)工作位置 但沒(méi)有定位器 當(dāng)電磁鐵斷電時(shí) 滑閥沒(méi)有 固定位置 電磁換向閥在液壓系統(tǒng)中的作用是用來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓油路的換向 順序 動(dòng)作及卸荷等 電磁鐵信號(hào)是由電系統(tǒng)的按鈕 開(kāi)關(guān) 限位開(kāi)關(guān) 行程開(kāi)關(guān) 壓力繼電器以及其他電路元件發(fā)出的 離合器 YC 離合器是一種可以通過(guò)各種操縱方式 實(shí)現(xiàn)主從動(dòng)部分在同軸線上傳遞運(yùn) 動(dòng)和動(dòng)力時(shí)具有結(jié)合或分離功能的裝置 電磁離合器是利用激勵(lì)線圈電流產(chǎn)生的電磁力來(lái)操縱接合元件 使離合器 接合或脫開(kāi) 其特點(diǎn)為 起動(dòng)力矩大 動(dòng)作反應(yīng)快 離合迅速 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 安 裝維修方便 使用壽命長(zhǎng) 可實(shí)現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)距離操縱 控制簡(jiǎn)單 功率小 選用摩擦式電磁離合器 型號(hào) DLM5 63 許用轉(zhuǎn)矩 2260N m 線圈消耗功率 68W 接通時(shí)間 0 45S 斷開(kāi)時(shí)間 0 25 空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 10 0 N m 摩擦片許用相對(duì)速度 1800r min 27 整流橋 VC 選擇硅整流橋裝置 是將交流電源改為直流電源的裝置 型號(hào) BKZ 5 直流電壓 24V 直流電流 5A 4 2 7 控制變壓器的選用 當(dāng)控制線路所用電器較多 線路較為復(fù)雜時(shí) 一般需采用經(jīng)變壓器降壓的 控制電源 提高線路的安全可靠性 控制變壓器主要根據(jù)所需要變壓器容量及 一次側(cè) 二次側(cè)的電壓等級(jí)來(lái)選擇控制變壓器 可根據(jù)以下兩種情況確定起容 量 1 根據(jù)控制線路最大工作負(fù)載所需要的功率進(jìn)行計(jì)算 一般可 據(jù)如 下的公式進(jìn)行計(jì)算 TXCPK 式中 所需變壓器容量 變壓器容量?jī)?chǔ)備系數(shù) 1 1 1 25T TK 控制線路最大負(fù)載時(shí)工作的電器所需的總功率XCP VA 很顯然對(duì)于交流電器 應(yīng)取吸持功率值 XC 變壓器最大負(fù)載是 KM1 KM3 KM5 KM6 KM8 KM10 KM11 同時(shí)工 作 TXCPK 取 1 2 1 2 326 T 163 2VAP 28 2 變壓器的容量應(yīng)滿足已吸合的電器在又起動(dòng)吸合另一些電器時(shí)仍能 吸合 可根據(jù)下面公式進(jìn)行計(jì)算 0 61 5TXCSTPP 式中 同時(shí)起動(dòng)的電器的總吸持功率 VA S 0 671 54T VA 2P 關(guān)于式中的系數(shù) 變壓器二次側(cè)電壓 由于電磁電器起動(dòng)時(shí)負(fù)載電流的增 加要下降 但一般在下降額定值的 20 所有吸合電器不致釋放 系數(shù) 0 6 就 是從這一點(diǎn)來(lái)考慮的 式中第二項(xiàng)系數(shù)為經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 它考慮到個(gè)電器的起動(dòng)功 率換算到吸持功率 以及電磁電器在保證起動(dòng)吸合的條件下 變壓器容量只是 該器件的起動(dòng)功率的一部分因素 最后所需變壓器容量 應(yīng)由以上兩式中所計(jì)算出的最大容量決定 從以上的計(jì)算中可知變壓器的容量應(yīng)大于 163 2VA 考慮到照明燈等其他 電路容量 可選用 JBK 250 型號(hào)的變壓器 額定容量 250VA 電壓等級(jí) 380 110 24 6 可滿足輔助回路的各種電壓需要 機(jī)床電氣控制技術(shù) 64 頁(yè) 變壓器選擇的第二種方案 1 按連續(xù)工作選變壓器額定容量 應(yīng)滿足如下的條件 eN eN 式中 控制變壓器的額定容量e 所有電磁線圈工作的總?cè)萘?VA VAN323226 28 2 按起動(dòng)選變壓器額定容量 應(yīng)滿足如下的條件 aN 29 0 35 4aqNN 式中 同時(shí)起動(dòng)的電磁線圈起動(dòng)容量的總和 VAq 機(jī)床同時(shí)起動(dòng)的線圈有兩個(gè) 起動(dòng)容量是 44VA 故 應(yīng)滿足條件 aN 0 3512 4aN 60 3VA 應(yīng)選取以上所算結(jié)果中的較大的值作為控制變壓器的容量 應(yīng)為 228VA 控制電壓按標(biāo)準(zhǔn)選用 110V 本變壓器還包括工作照明用的 24V 和信 號(hào)燈用的 6V 照明燈的功率為 40W 信號(hào)燈為 W 它們都是平穩(wěn)的電阻負(fù)載 無(wú)須考慮起動(dòng)的影響 因此其各自的容量分別選為 45VA 和 5VA 為考慮機(jī) 床加數(shù)顯裝置的需要 在控制變壓器的容量上留有 30VA 的備用容量 因此控 制變壓器的總?cè)萘繛?信號(hào)燈是 50VA 照明燈 45VA 所以變壓器的總?cè)萘?為 217VA 選用變壓器型號(hào)為 JBK 250 額定容量 250VA 電壓等級(jí) 380V 110 24 6V 通過(guò)以上兩種方案的計(jì)算與比較 變壓器的選擇是合理的 30 第 5 章 電氣控制電路中的保護(hù)環(huán)節(jié) 5 1 概述 電氣控制系統(tǒng)除了能滿足生產(chǎn)機(jī)械的加工工藝要求外 要想長(zhǎng)期的正常的 無(wú)故障的運(yùn)行 還必須有各種保護(hù)措施 保護(hù)環(huán)節(jié)是所有機(jī)床電氣控制系統(tǒng)不 可缺少的組成部分 利用它來(lái)保護(hù)電動(dòng)機(jī) 電氣控制設(shè)備以及人身安全等 電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有過(guò)載保護(hù) 短電流保護(hù) 零電壓和欠電 壓保護(hù)以及弱磁保護(hù)等 T6113A 臥式鏜床的電氣控制部分同樣需要具備一些 保護(hù)環(huán)節(jié) 5 2 短路保護(hù) 電動(dòng)機(jī)繞組的絕緣 導(dǎo)線的絕緣損壞或線路發(fā)生故障時(shí) 造成短路現(xiàn)象 產(chǎn)生短路電流并引起電氣設(shè)備絕緣損壞和產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力使電氣設(shè)備損壞 因此在產(chǎn)生短路現(xiàn)象時(shí) 必須迅速的將電源切斷 常用的短路保護(hù)元件有熔斷 器和自動(dòng)開(kāi)關(guān) 在 T6113A 臥式鏜床的電氣控制系統(tǒng)中用到的是熔斷器的保護(hù) 熔斷器的熔體串聯(lián)在電氣控制系統(tǒng)中的主電路部分 在控制電路部分有一個(gè)單 相的熔斷器對(duì)其進(jìn)行保護(hù) 當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí) 熔體自動(dòng)熔斷 從 而切斷電路 達(dá)到保護(hù)的目的 使用低壓斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)比熔斷器好 因?yàn)楫?dāng)三相電路短路時(shí) 很可能只有一相的熔斷器熔斷 造成單相運(yùn)行 對(duì)于 低壓斷路器來(lái)說(shuō) 只要造成短路都會(huì)使開(kāi)關(guān)跳閘 將三相同時(shí)切斷 但它結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 操作頻率低 價(jià)格高 因此適用于要求較高的場(chǎng)合 31 5 3 鏜床的聯(lián)鎖保護(hù) 5 3 1 手動(dòng)與機(jī)動(dòng)聯(lián)鎖 采用手動(dòng)進(jìn)給 是將手動(dòng)手輪放在 微動(dòng) 位置 不允許 快速 或機(jī)動(dòng) 進(jìn)給 當(dāng)手輪在微動(dòng)位置 壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān) SQ6 SQ6 的常閉觸頭斷開(kāi) KM5 KM6 不能得電 因而不能快速移動(dòng) 若手柄放在機(jī)動(dòng)位置 由于壓動(dòng) 了行程開(kāi)關(guān) SQ24 SQ24 的常閉觸頭斷開(kāi) 主電動(dòng)機(jī) M1 控制電路斷開(kāi) 不能 機(jī)動(dòng)進(jìn)給 5 3 2 限速保護(hù) 平旋盤(pán)工作時(shí) 轉(zhuǎn)速應(yīng)被限制在 以下 主軸 主軸箱 上滑座 20 minr 下滑座的正反向快速運(yùn)動(dòng)都有限位保護(hù) 采用限位開(kāi)關(guān) SQ9 SQ16 可防止快 速移動(dòng)機(jī)構(gòu)超過(guò)極限位置 5 3 3 正反轉(zhuǎn)電氣聯(lián)鎖 為防止正反轉(zhuǎn)接觸器的觸點(diǎn)在可逆轉(zhuǎn)換時(shí)同時(shí)閉合而造成電源短路 應(yīng)有 使兩個(gè)吸引線圈不能同時(shí)通電的電氣聯(lián)鎖 或同時(shí)輔以不許正反轉(zhuǎn)接觸器同時(shí) 吸合的機(jī)械聯(lián)鎖 而這一點(diǎn)通過(guò) PLC 的編程來(lái)實(shí)現(xiàn) 32 第 6 章 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 1 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟 6 1 1 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1 分析控制對(duì)象 明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 這是實(shí)現(xiàn)本次研究的依據(jù) 2 選定 PLC 的型號(hào)及所需要的輸入 輸出模塊 對(duì)控制系統(tǒng)的硬件進(jìn)行配置 3 編制 PLC 的輸入 輸出分配表 并繪制機(jī)床采用 PLC 控制的原理圖 4 根據(jù)控制要求對(duì)其運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行編程 5 選擇所需的電器元件 6 1 2 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟 1 分析控制對(duì)象 在確定采用 PLC 控制后 應(yīng)對(duì)被控對(duì)象特點(diǎn)和 工藝要求作深入的了解 使 PLC 控制系統(tǒng)最大限度地滿足被控制對(duì)象的工 藝要求 分析控制過(guò)程中輸入和輸出設(shè)備之間的關(guān)系 2 PLC 控制系統(tǒng)的硬件配置 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括 PLC 機(jī)型的選擇 輸入輸出模塊的選擇 3 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)就是在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上 分配輸入輸出元 件地址號(hào) 同時(shí)編制程序 根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)出梯形圖 這是本次研究的核 心工作 6 2 PLC 控制系統(tǒng)的硬件配置 6 2 1 選擇 PLC 機(jī)型 選擇合適的機(jī)型是 PLC 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題 在滿足控制要 33 求的前提下 選型時(shí)應(yīng)選擇最佳的性能價(jià)格比 對(duì) I O 點(diǎn)數(shù)的估算 合理 的選擇 I O 點(diǎn)數(shù)既可使系統(tǒng)滿足控制要求 又可使系統(tǒng)總投資最低 PLC 的 輸入 輸出總點(diǎn)數(shù)和種類(lèi)應(yīng)根據(jù)被控制對(duì)象所需控制的模擬量開(kāi)關(guān)量來(lái)確定 一般一個(gè)輸入 輸出元件要占用一個(gè)輸入 輸出點(diǎn) 考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充 一般應(yīng)在估計(jì)的總點(diǎn)數(shù)上再加 20 30 的備用量 6 2 2 開(kāi)關(guān)量 I O 模塊的選擇 為了適應(yīng)各種各樣的控制信號(hào) PLC 有多種模塊供選擇 開(kāi)關(guān)量輸入模 塊選擇 PLC 內(nèi)部所提供的 DC24V 電源 用做集電極開(kāi)路傳感器的電源 開(kāi) 關(guān)量輸出模塊的輸出方式采用繼電器的方式輸出 其使用電壓范圍廣 導(dǎo)通 壓降小 承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng) 且具有隔離作用 6 2 3 PLC 的接線電路 如下圖所示 圖 6 1 CPU224 34 圖 6 2 EM223 35 第 7 章 PLC 在 T619A 臥式鏜床中的應(yīng)用 7 1 T6113 臥式鏜床的 PLC 控制方案 既然是改造 那么一般情況下盡量沿用原機(jī)床的結(jié)構(gòu) 少做改動(dòng) 控制部 分則完全屏棄繼電器控制的原始控制思路 用 PLC 控制替代它 根據(jù) T6113 鏜 床有關(guān)資料及機(jī)床電氣改造方面的經(jīng)驗(yàn) 確定方案如下圖所示 圖 7 1 控制系統(tǒng)方案 7 2 T6113 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 2 1 機(jī)型的選擇及 I O 接口的分配 采用可編程控制器的 T619A 臥式鏜床的操作及功能應(yīng)與采用繼電接觸器 電路時(shí)完全一致 機(jī)床原配的按鈕 限位開(kāi)關(guān) 變壓器 指示燈 熱繼電器等 電器均需保留 作為主要操作器件的按鈕及限位開(kāi)關(guān)要接入 PLC 的輸入口 每個(gè) 組 觸點(diǎn)占用一個(gè)輸入口 作為主要執(zhí)行器件的接觸器幾電磁閥要接入 PLC 的輸出口 每個(gè) 組 線圈也要占一個(gè)口 清點(diǎn) T619A 臥式鏜床需接入 PLC 的輸入輸出器件后 確定需輸入口 39 個(gè)及輸入口 40 個(gè)輸出口 根據(jù)第 6 章中關(guān)于 PLC 選擇的要求及此鏜床本身的 工作狀態(tài) 選用西門(mén)子 S7 200 系列 CPU224 AC DC RELAY 它是模塊 化的 比較方便和靈活 具有 14 個(gè)輸入口及 10 個(gè)輸出口 輸出口為繼電器型 它的主要性能完全滿足鏜床的工作需要 但是考慮到鏜床的運(yùn)動(dòng)比較多 CPU224 的輸入 輸出口并不能滿足鏜床的需要 所以要對(duì)此型號(hào)的 PLC 進(jìn)行 擴(kuò)展 需 4 個(gè)擴(kuò)展模塊為 EM223 它具有 8 個(gè)輸入口和 8 個(gè)輸出口 完全滿 足鏜床運(yùn)動(dòng)的需要 36 PLC 輸出輸入點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)和分配 表 7 1 輸入點(diǎn) 信號(hào)名稱(chēng) 元件代號(hào) 地址 電源起動(dòng) SB I0 0 急停 SB7 I0 1 主軸正轉(zhuǎn) SB1 I0 2 主軸反轉(zhuǎn) SB2 I0 3 主軸正點(diǎn) SB3 I0 4 主軸反點(diǎn) SB4 I0 5 制動(dòng) SB5 I0 6 主軸變速 SB6 I0 7 主軸保護(hù) QF2 I1 0 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)分配 SB18 I1 1 上滑座運(yùn)動(dòng)分配 SB21 I1 2 下滑座運(yùn)動(dòng)分配 SB22 I1 3 主軸運(yùn)動(dòng)分配 SB23 I1 4 主軸箱運(yùn)動(dòng)分配 SB24 I1 5 進(jìn)給停止 SB12 I2 0 各部正向快速 SB8 I2 1 各部反向快速 SB9 I2 2 正向機(jī)動(dòng)進(jìn)給 SB10 I2 3 反向機(jī)動(dòng)進(jìn)給 SB11 I2 4 瞄準(zhǔn)器照明 SB15 I2 5 主軸變速開(kāi)關(guān) SQ1 I2 6 平旋盤(pán) SQ2 I2 7 插拔銷(xiāo)開(kāi)關(guān) SQ3 I3 0 37 各部手微動(dòng) SQ4 I3 1 手大動(dòng) SQ5 I3 2 工作臺(tái)夾緊松開(kāi)開(kāi)關(guān) SQ6 I3 3 上滑座夾緊松開(kāi)開(kāi)關(guān) SQ7 I3 4 下滑座夾緊松開(kāi)開(kāi)關(guān) SQ8 I3 5 主軸夾緊松開(kāi)開(kāi)關(guān) SQ9 I3 6 主軸箱夾緊松開(kāi)開(kāi)關(guān) SQ10 I3 7 進(jìn)給停止 SQ11 I4 0 各部正向限位 SQ14 SQ16 SQ18 SQ22 I4 1 各部反向限位 SQ15 SQ17 SQ19 SQ23 I4 2 手搖主軸箱切斷快速開(kāi)關(guān) SQ21 I4 3 主電機(jī)反向測(cè)速信號(hào) SR 反 I4 4 主電機(jī)正向測(cè)速信號(hào) SR 正 I4 5 手動(dòng)潤(rùn)滑 SB19 I4 6 刀具松開(kāi) SB17 I4 7 刀具夾緊 SB16 I5 0 機(jī)床照明燈 SA2 表 7 2 輸出點(diǎn) 信號(hào)名稱(chēng) 元件代號(hào) 地址 瞄準(zhǔn)器照明 EL3 Q0 1 刀具松開(kāi)指示 HL10 Q0 2 刀具夾緊指示 HL11 Q0 3 工作臺(tái)指示燈 HL2 Q0 4 上滑座指示燈 HL3 Q0 5 38 下滑座指示燈 HL4 Q0 6 主軸指示燈 HL5 Q0 7 主軸箱指示燈 HL6 Q1 0 正向機(jī)動(dòng)進(jìn)給指示燈 HL7 Q1 1 反向機(jī)動(dòng)進(jìn)給指示燈 HL8 Q3 4 主軸