C5225立式车床控制设计说明书

1 式车床控制设计说明书 前 言 随着电子技术的发展，特别是大规模集成电的产生，给人们的生活带来 了根本性的变化，目前， 工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应 用。 制系统在现代工业设计、工程建设及日常生活中的应用越来越广 泛。 在日常人们的生活中， 制系统的应用和作用也体现到了各个 方面， 随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到 制的影 子， 制将更好的服务于社会。生产力的发展和科学技术的进步，人们 对所用控制设备不断的提出新的要求。在实际生产中，由于大量存在一些以 开关量控制的程序控制过程，而生产工艺及流程经常变化，因而应用前述的 继电 不能满足这种需要。于是由集成电路组成的顺序控 制器应运而生，它具有程序变更容易、程序储存量大、通用性强等优点。 在现代冶金、石 油 、化工及电力 生产过 程中，温度是 极为重 要而又普 遍的热工参数之 一。在环境恶劣或温度较高的场合下，为了保证是生产过程 正常安全的进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约 能源。无论哪种控制，我们都希望水温控制系统有较高的精确度（起码是在 我们要求的范围内） ，帮助我们实现我们想要的控制，解决身边的问题。 由 于 可 编 程 序 控 制 器 具 有 可 靠 性 高 、通 用 性 强 、程 序 设 计 简 单 及 便 于 安装调试等优点，它在工业控制的各个领域发挥着越来越重要的作用。社 会对可编程序控制器技术人员的需长也越来越迫切。 目 前 可 编 程 控 制 器 要 是 朝 着 小 型 化 、廉 价 化 、标 准 化 、高 速 化 、 智能化、大容量化、网络化的方向发展，与计算机技术结合，形成工业控 制 机 系 统 、 分 布 式 控 制 系 统 、 现 场 总 线 控 制 系 统 ， 这 将 是 能 更 强 ， 可靠性更高，使用更方便，适用面更广。 可 编 程 控 制 器 的 机 型 较 多 ，但 其 基 本 结 构 和 工 作 原 理 相 同 ，基 本 指 令、 控 制 功 能 和 编 程 方 法 类 似 。本 设 计 书 以 是 用 最 广 泛 的 德 国 西 门 子 可 编 程 控 制 器 为 核 心 ，主 要 介 绍 了 可 编 程 控 制 器 的 基 础 知 识 、指 令 系 统 、程 序 设 计 、 控 制 系 统 以 及 可 编 程 序 控 制 器 在 立 式 车 床 控 2 制 系 统 中 的 应 用 等 知 识。本设计书结合了大量的图形，使设计一目了然。并给出了程序调试， 最后给出了主要的原理图、流程图、梯形图、详细注释及助记符语言等。 1 洛阳理工学院毕业设计（论文） 第 1 章 述 景及发展在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序 动作， 并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制， 及大量离散量的数据采集。 传统上， 这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。 1968 年美国 通 用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制 出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电 气控制，这就是第一代可编程序控制器，称 个人计算机（简称 展起来后，为了方便， 也为了反映可编程控制 器的功能特点， 可编程序控制器定名为 ， 现在，仍常常将 称 定义有许多种。国际电工委员会（ 定义是：可编 程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。 它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定 时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控 制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都 应按易于 与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 上世纪 80 年代至 90 年代中期，是 展最快的时期，年增长率一直 保持为 3040%。在这时期，处理模拟量能力、数字运算能力、人机 接口能力和网络能力得到大幅度提高， 渐进入过程控制领域，在某些 应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的 统。 有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、 程序简单等特点。工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预 见的将来，是无法取 代的。 2 洛阳理工学院毕业设计（论文） 编程控制器系统组成 央处理单元（ 构成 与一般微处理器的概念相同， 核心部件是 责完成逻辑运 算、数字运算及协调系统内各部分的工作。它按 系统程序赋予的功能 接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态 或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和 部电路的工作状 态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取 指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的 控制信号，去指挥有关的控 制电路。 要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制 及状态总线构成， 元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主 要用于存储程序及数据，是 可缺少的组成单元。 在使用者看来，不必要详细分析 内部电路， 3 但对各部分的工作 机制还是应有足够的理解。 控制器控制 作，由它读取指令、 解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或 逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果， 它也是在控制器指挥下工作。 度和内存容量是 重要参数，它们决定着 工作速度， 量及软件容量等，因此限制着控制规模。 入输出单元 电气回路的接口，是通过输入输出部分（ I/O）完成的。 I/O 模块 集成了 I/O 电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出 锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入 统，输出模块相 反。 I/O 分为开关量输入（ 开关量输出（ 模拟量输入（ 模拟量输出（ 模 块。 开关量是指只有开和关（或 1 和 0）两种状态的信号，模拟量是指连续 变化的量。常用的 I/O 分类如下： 3 洛阳理工学院毕业设计（论文） 开关量：按电压水平分，有 22011024隔离方式分， 有继电器隔离和晶体管隔离。 模 拟 量 ： 按 信 号 类 型 分 ， 有 电 流 型 （ 4 、 电 压 型 （ 010，按精度分，有 1246。 除了上述通用 ，还有特殊 块，如热电阻、热电偶、脉冲等模 块。 按 I/O 点数确定模块规格及数量， 模块可多可少， I/O 但其最大数受 能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制 源单元 电源单元将外界提供的电源转换成 工作电源后，提供给 源用于为 模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提 供 24V 的工作电源。电源输入类型有：交流电源（ 220 110 直流电源（常用的为 24 部设备 外部设备种 类很多，总体来说可以概括为 4 大类：编程设备、 监控设备、存储设备、输入 /输出设备。大多数模块式 用底板或机架， 其作用是： 电气上， 实现各模块间的联系， 访问底板上的所有模块， 使 机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。 编程控制器的工作原理 用“ 顺序扫描 ” “ 不断循环 ” 的工作方式 （ 1）每次扫描过程，集中对输入信号进行采样，集中对输出信号刷新。 （ 2）输入刷新过程 ，当输入端口关 闭时 ，程序进行执行 阶段 ，输入端 有新状态，新状态不能被读入 。只有程序进行下一次扫描时，新状态才能被 读入图中当 式开关置于 行）时，执行所有阶段；当方式开 4 洛阳理工学院毕业设计（论文） 关置于 止）时，不执行后 3 个阶段，此时可进行通信处理，如对 机或离线编程。开 始 内部处理 通信处理 否 式 ？ 是 输入扫描 执行用户程序 输出处理 图 1工作过程 一个扫描周期分为输入采样、程序执行、输出刷新 4 程序执行原理图 如下图：按钮 按钮 输 入 映 象 寄 存 器 程序执行 输 出 映 象 寄 存 器 接触器 输 出 电 路 输 入 电 路 （） 输入采样 用户程序执行 输出刷新 图 1序执行原理图 技 术 原 理 用 30M 频 带 范 围 传 输 信 号 。 在 发 送 时 ， 利 用 制 技 术 将 用 户 数 据 进 行 调 制 ，然 后 在 电 力 线 上 进 行 传 输 ，在 接收端，先经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信 5 洛阳理工学院毕业设计（论文） 信 号 。目 前 可 达 到 的 通 信 速 率 依 具 体 设 备 不 同 在 5M 之 间 。 备 分 局 端 和 调 制 解 调 器 ，局 端 负 责 与 内 部 制 解 调 器 的 通 信 和 与 外部网络的连接。在通信时，来自用户的数据进入调制解调器调制后， 通过用户的配电线路传输到局端设备，局端将信号解调出来，再转到外 部 的 主要技术性能 (输入 /输出 )点数 如前所述，输入 /输出点数是 成控制系统时所能接 入的输入 /输出 信号的最大数量，表示 成系统时可能的最大规模。这里有个问题要注 意，在总的点数中，输入点与输出点总是按一定比例设置的，往往是输入点 数大于输出点数，且输入和输出点数不相互代替。 用程序的存储容量 应用程序的存储容量是存放用户程序的存储趋的容量。通常用 K 字 （ ， K 字节（ K 位（ 表示， 1K=1024。也有的 接 用所能存放的程序量表示。 描速度 扫描速度一般以执行 1000 条基本指令所需的时间来衡量，单位为毫秒 / 千步，也有以执行一步指令时间的，如微妙 /步。以下是扫描速度参考值：由 目前 用的 频考虑，扫描速度比较慢的为 逻辑运算程 序和 60 数字运算程序； 较快的为 1 逻辑运算程序和 10 数字运 算程序；更快的能够达到 逻辑运算程序。 另外，可编程控 制器 的可扩展性、可 靠性 、易操作性及经 济性 等 指标 也是用户关心的问题。 6 洛阳理工学院毕业设计（论文） 令系统 程语言与一般计算机语言相比，具有明显的特点，它既不同于 高级语言 ,也不同于一般的汇编语言。它既 满足易于编写 ,又要满足易于调 试的要求。目前，还没有一种对各成家产品都能兼容的汇编语言，如三菱 公司的产品有他自己的编程语言， 司的产品也有它自己的语言。 但不管什么型号的 编程语言都具有以下特点： 形式指令结构 程序有图形方式表达，指令有不同的图形符号组成，易于理解和记忆。 系统的软件开发者以把工业控制中所需的独立运算功能编制成象征性图形， 用户根据自己的需要把这些图形进行结合，并填入适当的参数。在逻辑运算 部分 ， 几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路的梯形图， 很容易接受。 如西门子公 5 司还采用控制系统流程图来表示，它沿用二进制逻辑与案件图形 符号来表示控制关系，很直观易懂。较复杂的算术运算，定时计数等。一般 也参照梯形图或逻辑元件图给与表示，虽然象征性不如逻辑运算部分，也受 用户欢迎。 确的变量常数 图形符相当于操作码，规定了运算功能，操作数由用户填入，如 120 等 ,的变量和常数以及其取值范围有明确规定，由产品型号 决定，可查阅产品目录手册。 化的程序结构 程序结构通常简单， 典型的为块式结构， 不同块完成不同的功能， 是程序的调试者对整个程序的控制功能和控制顺序有清晰的概念。 7 洛阳理工学院毕业设计（论文） 化应用软件生成过程 使用汇编语言和高级语言编写程序， 要完成编辑、 编译和连接三个过程， 而实用编程语言，只需要编辑一个过程，其余由系统软件自动完成。整个编 辑过程都在人机对话下进行的。不要求用户有高深的软件设计能力。 化调试手段 无论是汇编程序还是高级语言程序调试，都是令编辑人员头疼的事，而 程序调试提 供了完备的条件，使用编程器，利用 编程器上的按 键 ,显示和内部编辑、调试、监控等，并在软件支持下，诊断和调试操作都很 简单。 总之 编程语言是面向用户的，对使用者不要求具备高深的知识。 不需要长时间的专门训练。 程语言的形式 最常用的两种编程语言，一是梯形图，二是助记符语言表，采用梯形图 编程，因为他直观易懂，但需要一台个人计算机及相应的编程软件；采用助 记符形式便于实验，因为它只需要一台简易编程器，而不需要昂贵的图形编 程器或计算机来编程。 (1)编程指令：指令是 告知要做什么，以及怎样去做的代码或符 号。从本质上讲，指令只是一些二进制代码，这点 普通的计算机是完 全相同的。同时 有编译系统，它可以把一些文字符号或图形符号编译 成机器码，所以用户看到的 令一般不是机器代码而是文字代码，或图 形符号。常用的助记符语句用英文文字（可用多国文字）的缩写及数字代表 各相应指令。常用的图形符号即梯形图，它类似于电气原理图是符号，易为 电器工作人员所接受。 （ 2） 指令系统： 一个 具有的指令的全体称为该 指令系统。 它包括着 指令的多少，各指令都能干什么事，代表着 功能和性能。一 般讲，功能强、性能好的 指令系统必然丰富，所能干的事也就越多。 我们在编程之前必须弄清 指令系统。 （ 3） 梯形图： 梯形图是通过连线把 令的梯形图符号连接在一 8 洛阳理工学院毕业设计（论文） 起的连通图，用以表达所使用的 令及其前后顺序，它与电气原理图很 相似。它的连线有两种 :一种是母线，另一种是内部横竖线。内部横竖线把一 个个梯形图符号指令连成一个指令组，这个指令组一般总是从装载指令开始 的，必要 时在继以若干个输入 6 指令（含 令） ，以建立逻辑条件。最后为 输出类指令，实现输出控制，或位数据控制、流程控制、通讯处理、监控工 作等指令，以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。下图是三菱公司 的 列产品的最简单的梯形图例 它有两组，第一组用以实现启动，停止控制。第二组仅一个 令， 用以结束程序。 1 梯形图与助记符的对应关系；助记符指令与梯形图有严格 的对应关系而梯形图的连接又可把指令的顺序予以体现。一般讲，先输入， 后输出（含其他处理 ） ；先上，后下；先 左后右，有了梯形 图 就可将其翻译 成助记符程序。上图的助记符程序为： 地址 0000 0001 0002 0003 0004 指令 R 量 010 000 洛阳理工学院毕业设计（论文） 第 2章 5225 车床简介 立式车床概述 括旋转工作台装置、两根立柱、沿立 柱导轨上下往复运动的横梁和沿横梁导轨往复运动的立刀架，所述的立柱的 旁侧设置一横梁液压平衡缸装置，该横梁液压平衡缸装置包括分别位于所述 的 两根立柱中部的横梁液压平衡缸，所述的每个横梁液压平衡缸包括固定于 地面的平衡缸底座、缸套和缸套内的活塞，缸套的上端与横粱通过固定件固 接。本实用新型双柱立式车床采用这样的结构，减小了横梁在上升、下降过 程中负荷反差，从而使机床性能更加稳定，延长机床使用寿命，减少维修费 用；降低了加工成本，工作台具有良好的运动精度及更大的抗载能力。 式车床是一种万能双柱立式车床，机床具有两个刀架。是一种用途广泛的 金属车削设备 ,适用于各行业的机械加工 ,可用于内外圆柱面、圆锥面、端面、 内孔、切槽、切断等。精车削加 工 . 工作台采用静压导轨 ,主轴径向采用高精 度 双列圆柱滚子轴承 ,因而工作台承载能力大 ,回转精度高。 垂直 刀架装有五角刀台 ,采用鼠齿盘定位 ,侧刀架采用四方刀台 ,两刀架均采用液压 平衡 (单柱系列 ) 机床电气采用名牌产品 ,高水准配线工艺 ,可单靠性高。 图 2式车床 10 洛阳理工学院毕业设计（论文） 床发展历程古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀具而 进行切削的。 图 2 踏 车 床 1797 年 ， 英 国 机 械 发 明 家 莫 兹 利 创 制 了 用 丝 杠 传 动 刀 架 的 现 代 车 床 ， 并 于 1800 年 采 用 交 换 齿 轮 ， 可 改 变 进 给 速 度 和 被 加 工 螺 纹 的 螺 距 。 1817 年 ，另 一 位 英 国 人 罗 伯 茨 采 用 了 四 级 带 轮 和 背 轮 机 构 来 改 变 主 轴 转 速 。 为 了 提 高 机 械 化 自 动 化 程 度 ， 1845 年 ， 美 国 的 菲 奇 发 明 转 塔 车 床 。 1848 年 ， 美 国 又 出 现 回 轮 车 床 1873 年 ， 美 国 的 斯 潘 塞 制 成 一 台 单 轴 自 动 车 床 ， 不 久 他 又 制 成 三 轴 自 动 车 床 20 世 纪 初 出 现 了 由 单 独 电 机 驱 动 的带有齿轮 7 变速箱的车床。 第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种 高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率， 40 年 代 末 ，带 液 压 仿 形 装 置 的 车 床 得 到 推 广 ，与 此 同 时 ，多 刀 车 床 也 得 到 发 展 。 50 年 代 中 ，发 展 了 带 穿 孔 卡 、插 销 板 和 拨 码 盘 等 的 程 序 控 制 车 床 。 数 控 技 术 于 60 年 代 开 始 用 于 车 床 ， 70 年 代 后 得 到 迅 速 发 展 。 普 通 车床 主 要 组 成 部 件 有 ：主 轴 箱 、交 换 齿 轮 箱 、进 给 箱 、溜 板 箱 、刀 架 、 主轴箱：又称床头箱， 尾架、光杠、丝杠、床身、床脚和冷却装置。 它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴 得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动 传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴 在轴承上运转的 平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的 11 洛阳理工学院毕业设计（论文） 使用价值就会降低。 进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的 变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或 丝杠将运动传至刀架以进行切削。 丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜 板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运 动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他表面车 削时，只用光杠，不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝 杠的区别。 溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠 的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进 给 运 动 、横 向 进 给 运 动 和 快 速 移 动 ，通 过 丝 杠 带 动 刀 架 作 纵 向 直 线 运 动 ， 以 便 车 削 螺 纹 。 刀 架 ： 有 两 层 滑 板 (中 、 小 滑 板 )、 床 鞍 与 刀 架 体 共 同 组 成。用于安装车刀并带动车刀作纵向、横向或斜向运动。尾架：安装在 床身导轨上，并沿此导轨纵向移动，以调整其工作位置。尾架主要用来 安装后顶尖，以支撑较 长工件，也可安装钻头、铰刀等进行孔加工。床 身 ： 是 车 床 京 都 要 求 很 高 的 带 有 导 轨 (山 形 导 轨 和 平 导 轨 )的 一 个 大 型 基 础部件。用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各部件在工作时有准 确的相对位置。冷却装置：冷却装置主要通过冷却水泵将水箱中的切削 液加压后喷射到切削区域，降低切削温度，冲走切屑，润滑加工表面， 以提高刀具使用寿命和工件的表面加工质量。 床类型按用途和结构的不同，车床主要分为卧式车床和落地车床、立式车 床 、转 塔 车 床 、单 轴 自 动 车 床 、多 轴 自 动 和 半 自 动 车 床 、仿 形 车 床 及 多 刀车床和各种专门化车床，如凸轮轴车床、曲轴车床、车轮车床、铲齿 车床。在所有车床中，以卧式车床应用最为广泛。卧式车床加工尺寸公 差 等 8 级 可 达 表 面 粗 糙 度 可 达 1.6?m。 近 年 来 ， 计 算 机 技术被广泛运用到机床制造业，随之出现了数控车床、车削加工中心等 机电一体化的产品。 12 洛阳理工学院毕业设计（论文） 全 操 作 简 介车床技术安全操作规程 （ 1） 工 作 前 按 规 定 润 滑 机 床 ， 检 查 各 手 柄 是 否 到 位 ， 并 开 慢 车 试 运转五分钟，确认一切正常方能操作。 （ 2） 卡 盘 夹 头 要 上 牢 ， 开 机 时 扳 手 不 能 留 在 卡 盘 或 夹 头 上 。 （ 3） 工 件 和 刀 具 装 夹 要 牢 固 ， 刀 杆 不 应 伸 出 过 长 （ 镗 孔 除 外 ） 转 ； 动小刀架要停车，防止刀具碰撞卡盘、工件或划破手。 （ 4）工 件 运 转 时 ，操 作 者 不 能 正 对 工 件 站 立 ，身 不 靠 车 床 ， 脚 不 踏 油盘。 （ 5） 高 速 切 削 时 ， 应 使 用 断 屑 器 和 挡 护 屏 。 （ 6） 禁 止 高 速 反 刹 车 ， 退 车 和 停 车 要 平 稳 。 （ 7） 清 除 铁 屑 ， 应 用 刷 子 或 专 用 钩 。 （ 8）用 锉 刀 打 光 工 件 ，必 须 右 手 在 前 ，左 手 在 后 ；用 砂 布 打 光 工 件 ， 要 用 “ 手 夹 ” 等 工 具 ， 以 防 绞 伤 。 （ 9）一 切 在 用 工 、量 、刃 具 应 放 于 附 近 的 安 全 位 置 ，做 到 整 齐 有 序 。 （ 10） 车 床 未 停 稳 ， 禁 止 在 车 头 上 取 工 件 或 测 量 工 件 。 （ 11） 车 床 工 作 时 ， 禁 止 打 开 或 卸 下 防 护 装 置 。 （ 12） 临 近 下 班 ，应 清 扫 和 擦 试 车 床 ，并 将 尾 座 和 溜 板 箱 退 到 床 身 最右端。 13 洛阳理工学院毕业设计（论文） 第 3 章 立式车床控制系统的硬件设计 5225 立式车床实现的动作功能 立式车床为大型立式加工车床，主要用于 加工径向尺寸而 轴向尺寸相对于小的中性及大型工件（见附录 2） 。 5225 型立式车床的电气控制要求及工作原理 立式车床电气控制电路原理图如图 3示。 从图 3a）可知， 立式车床由 7 台电动机拖动：主轴电动 机 泵电动机 梁升降电动机 立刀架快速移动电动机 立刀架进给电动机 立刀架快速移动电动机 立刀架 进给电动机 从图 3-1(b)、 (c)可知，只有在油泵电动机 动运行、机床润滑状 态良 好的情况下，其它电动机才能启动。 (1) 油泵电动机 制 按下按钮 触器 电闭合，油泵电动机 动运转，同 时 14 区接触器 常开触点闭合， 接通了其它电动机控制电路的电源， 为其它电动机的启动运行作好了准备。 (2)主拖动电动机 制 主拖动电动机 采用 Y 厶降压启动控制，也可采用正、反转点 动控制，还可采用停车制动控制由主拖动电动机 动的工作台还可 以通过电磁阀的控制来达到变速的目的。 (3)主拖动电动机 Y 厶降压启动控 制。按下按钮 5 区 )， 中间继电器 9 闭合并自锁，接触器 圈 (17 区 )通电闭合，继而接触 器 圈 (24 区 )通电闭合， 同时时间继电器 圈 (21 区 )通电闭合， 主拖动电动机 始 压启动。经过一定的时间，时间继电器 作，接触器 圈断电释放，接触器 圈断电，接触器 4 洛阳理工学院毕业设计（论文） 线圈 (26 区 )通电闭合，主拖动电动机 接法全压运行。 (4)主拖动电动机 、反转点动控制。 按下正转点动按钮 7 区 )，接触器 圈通电闭合，继而接触器 电闭合，主拖动电动 机 向 Y 接法点动启动运转。按下反转点动按钮 0 区 )，接触器 圈 (20 区 )通电闭合继而触器 电闭合，主拖动电动机 向 Y 接法点动启动运转。 (5)主拖动电动机 车制动控制。 当主拖动电动机 动运转时， 速度继电器 常开触点 (22 区 )闭合。按下停止按钮 5 区 )，中间 继电器 触器 间继电器 触器 圈失电释放， 接触器 圈通电闭合，主拖动电动机 耗制动。当速度下降至 100r ，速度继电器的常开触点 (22 区 )复位断开，主拖动电动机 动停车完毕。 (4)工作台的变速控制。工作台的变速由手动开关 制，改变手动 开关 位置 (电路图中 35 38 区 )， 电磁铁 不同的通断组 合，可得到工作台各种不同的转速。表 3出了 立式车床转速 表。表 35225 型立式车床转速表 电磁铁 换开 关触点 2 + + + + + + + 4 + + 6 + + + 8 + + + 10 + + + 16 + + 20 + + 25 + + 40 + 50 + 63 花盘各级转速、电磁铁及 断情况 说明：表中 “ +” 表示接通状态， “ -” 表示断开状态 。 将 至所需转速位置，按下按钮 l 区 )，中间继电器 间 继电器 圈通电吸合，继而电磁铁 圈通电吸合，接通锁杆油路， 锁杆压合行程开关 8 区 )闭合，使中间继电器 间继电器 圈 15 洛阳理工学院毕业设计（论文） 通电吸合，变速指示灯 ，相应的变速电磁铁 (圈通电，工 作台得到相应的转速。 时间继电器 合后，经过一定的时间， 圈通电闭合，使接触 器 电吸合，主拖动电动机 短时启动运行，促使变速齿 轮啮合。变速齿轮啮合后， 位，中间继电器 间继电器 K 磁铁 电释放，完成工作台的变速过程。 (6)横梁升、降控制 1)横梁上升控制。按下横梁上升按钮 8 区 )，中间继电器 圈 通电吸合，继而横梁放松电磁铁 3 区 )通电吸合，接通液压系统油路， 横梁夹紧机构放松，然后行程开关 3 区 )复位闭合， 接触器 圈 (64 区 )通电闭合，横梁升降电动机 向启动运转，带动 横梁上升。松 10 开按钮 梁停止上升。 2)横梁下降控制。按下横梁下降按 钮 6 区 )，时间继电器 6 区 )、 7 区 )及中间继电器 8 区 )线圈通电吸合，继而横梁放松电磁 铁 3 区 )通电吸合，接通液压压系统油路，横梁夹紧机构放松，然后行 程开关 3 区 )复位闭合，接触器 圈 (65 区 )通 电闭合，横梁升降电动机 向启动运转，带动横梁下降。松开按钮 横梁下降停止。 (7)刀架控制 1)右立刀架快速移动控制。将十字手动开关 至 “ 向左 ”(47 区一 50 区 )位置，中间继电器 7 区 )通电吸合，继而右立刀架向左快速离合器 电磁铁 圈 (72 区 )通电吸合。然后按下右立刀架快速移动电动机 启动按钮 9 区 )， 接触器 电吸合， 右立刀架电动机 动运转， 带动右立刀架快速向左移动。松开按钮 立刀架快速移动电动机 转。 同理，将十字手动开关 至 “ 向右 ” “ 向上 ” “ 向下 ” 位置，分别 、 、 可使右立刀架各移动方向电磁离合器电磁铁 4 区一 79 区 )线圈 吸合， 从而控制 )上、向下快速移动。 与右立刀架快速移动控制的原理相同，左立刀架快速移动通过十字手动 开关 9 区一 62 区 )扳至不同位置来控制电磁离合器电磁铁 6 洛阳理工学院毕业设计（论文） 的通断。按下左立刀架快速移动电动机 动按钮 1 区 )控制左立刀 架快速移动电动机 启停来实现。 2)右立刀架进给控制。在工作台电动机 动的前提下，将手动开关 3 区 )扳至接通位置，按下右立刀架进给电动机 动按钮 触器 电吸合，右立刀架进给电动机 动运转，带动右立刀架工作 进给。按下右立刀架进给电动机 停止按钮 立刀架进给电动机 转。 左立刀架进给电动机 控制过程相同。 (8)左、右立刀架快速移动和工作进给制动控制。当右立刀架快速移动电 时间继电器 电闭合， 动机 右立刀架进给电动机 动运转时， 80 区瞬时闭合延时断开触点闭合。当松开右立刀架快速进给移动电动机 点动按钮 按下右立刀架进给电动机 停止按钮 ， 接触器 电释放，由于 断电延时，因而 80 区中的时间继电器 瞬时闭合延时断开触点仍然闭合，此时按下右立刀架水平制动离合器 按钮 0 区 )， 右立刀架水平制动离合器电磁铁 圈通电吸 合， ，使制动离合器动作，对右立刀架的快速进给及工作进给进行制动。 左立刀架快速移动和工作进给制动控制的工作过程相同。 17 洛阳理工学院毕业设计（论文） 第 4章 立式车床控制系统中的软件设计 5225 立式车床 制输入 /输出地址 表 表 45225 型立式车床 I 制 I/O 分配表 输入信号 名称 总 停 止 按 钮 总 起 动 11 开 关、按钮 电 动 机 止按钮 主拖动电动 机 转接 触器 电 动 机 动按钮 拖动电动 机 转接 触器 电 动 机 转点动 拖动电动 机 动接 触器 电 动 机 转点动 拖动电动 机 Y 起动接 触器 工 作 台 变 速按 钮 拖动电动 机 起动接 触器 M 速指示灯 号 入点编号 称 润滑指示灯 输出信号 代号 出点编号 8 洛阳理工学院毕业设计（论文） 右 力 刀 架 快 速 移 动 按钮 右 力 刀 架 进 给 停 止 按钮 右 力 刀 架 进给起动 力刀架快 速移动电机 接触器 右力刀架进 给电机接触 器 左 力 刀 架 快 速 移 动 按钮 左 力 刀 架 进 给 停 止 按钮 左 力 刀 架 进给起动 横 梁 下 降 按钮 横 梁 上 升 按钮 右 力 刀 架 制动按钮 左 力 刀 架 制动按钮 工 作 台 变 速选择 力刀架快 速移动电机 接触器 左力刀架进 给电机接触 器 横梁上 升接 触器 横梁下降接 触器 工作台变速 电磁铁 工作台变速 电磁铁 工作台变速 电磁铁 工作台变速 电磁铁 定位电磁铁 泵电动机 触器 9 洛阳理工学院毕业设计（论文） 梁放松电 磁铁 力刀架向 左离合器电 磁铁 右 力 刀 架 向左 力刀架向 右离合器电 磁铁 右 力 刀 架 向右 力刀架向 上离合器电 磁铁 右 力 刀 架 向上 力刀架向 下离合器电 磁铁 右 力 刀 架 向下 力刀架水 平制动离合 器电磁铁 左 力 刀 架 向左 力刀架垂 直制动离合 器电磁铁 左 力 刀 架 向右 力刀架水 平动离合器 电磁铁 左 力 刀 架 向上 力刀架垂 直制动 离合 器电磁铁 0 洛阳理工学院毕业设计（论文） 左 力 刀 架 向下 力刀架向 左离合器电 磁铁 速 度 继 电 器 力刀架向 右离合器电 磁铁 压 力 继 电 器 力刀架向 上离合器电 磁铁 自 动 伺 服 行程开关 力刀架向 下离合器电 磁铁 右 力 刀 架 向 左 限 位 开关 右 力 刀 架 向 右 限 位 开关 左 力 刀 架 向 左 限 位 开关 左 力 刀 架 向 右 限 位 开关 横 梁 上 升 下 降 行 程 开关 1 洛阳理工学院毕业设计（论 12 文） 横 梁 上 升 限 位 行 程 开关 横 梁 下 降 限 位 行 程 开关 5225 型立式车床控制流程 图 4泵电动机启动制动过程 图 4向 Y 降压启动 22 洛阳理工学院毕业设计（论文） 图 4作台变速 23 洛阳理工学院毕业设计（论文） 图 4动机正向点动 图 4梁上升 24 洛阳理工学院毕业设计（论文） 图 4梁下升 25 洛阳理工学院毕业设计（论文） 图 4立刀架快速移动 图 4立刀架快速移动 5225 型立式车床的常见故障及检修 机床电气常用短接法检查故障。在运用短接法检查 故障时，要注意观察 电器的动作程序，然后才能确定需要短接的开关、触点及导线。 (1) 按下 主拖动电动机不能起动观察接触器 否吸合。 如不 吸合，测量 2 15 是否有电压。确定电压正常后，按下 否 吸合。如不吸合，可短接 2 8、 8 9、 9 10、 10 15。当排除 障或 看到 合后，可断定故障在 外的电路。 看 否吸合，如不吸合，可能是 K 的动合触点、 点、 断触点接触不良。检查时，可短接 2 8、 8 9、 9 10、 10 11，分别 进行试验。如短接到某两标号后，继电器 合，故障就在这两标号之间 所包含的触点或导线。必须注意，在短接 9)时，必须确认工作台变速 已结束， 否则将会把齿轮打坏或出现其他事故。