毕业设计（论文）-现场典型工业设备的PLC控制系统设计.doc

综合毕业实践报告(论文) 综合毕业实践题目： 现场典型工业设备的 plc 控制系统设 计 -plc-plc 控制系统的软件设计控制系统的软件设计 系 部: 电气工程系所学专业：电气自动化 学生姓名：班级：410510学号： 起迄日期： 2007101020071230 实践地点： 淮信院电气系学生创新实验室 指导教师： 顾问教师： 2007年11月 摘摘 要要 本文阐述了 x62w 万能铣床电气控制线路的工作原理，详细说明了用 plc 进行电气控制系 统改造的具体方法，从而可以提高整个电气控制系统的工作性能。 文章就目前 x62w 型万能铣床的电气控制线路进行了分析与研究,指出了该线路在设计上的一些 缺陷,并对原有线路的设计缺陷提出了改进方案.这一改进方案在 x62w 型万能铣床的模拟电路 图上进行了实际安装和运行,其特点是：设计简单,安装方便,在不改变原有电路操作程序的基 础上,使 x62w 型万能铣床在电气功能上更加完善,使机床的操作更为方便与安全。 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、螺旋面及成型表面的加 工，它采用继电接触器电路实现电气控制。plc 专为工业环境应用而设计，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。 关键词：关键词：x62w 型万能铣床 电气控制线路 设计缺陷 改进 目 录 概 述.1 第 1 章绪论2 1.1 继电器-接触器电路的发展 2 1.1.1 接触器的简介 .2 1.1.2 功能说明 .2 1.1.3 电磁接触器(空气式) .3 1.1.4 接触器与继电器的区别 .3 1.1.5 技术发展 .3 1.2 plc 的定义、特点及应用.3 1.2.1 可编程控制器 .4 1.2 .2 plc 的特点 .4 第 2 章 概述.6 2.1 设备简介 .6 2.1.1 铣床的结构 .6 2.1.2 x62w 型万能铣床中的运动 .7 2.2 x62w 万能铣床的工作过程 8 2.2.1. x62w 铣床的电气控制 .8 2.2.2 x62w 型万能铣床的 plc 控制 10 2.2.3 x62w 型万能铣床 plc 控制接线图如图 2-5 所示 10 2.2.4 x62w 型万能铣床 plc 控制梯形图如图 2-6 所示 10 2.2.5 x62w 型万能铣床 plc 控制指令语句表如图 2-7 所示 11 第 3 章 x62w 万能铣床故障的分析与排除13 3.1 x62w 万能铣床面板 .13 3.2 x62w 万能铣床故障 .13 3.2.1 x62w 万能铣床故障分析 .13 第 4 章 x62w 万能铣床电气控制线路分析.20 4.1 铣床的主要工作情况 20 4.1.1 x62w 卧式万能铣床有两种运动： 20 4.2 主电路 20 4.2.1 铣床由三台电动机拖动 .20 4.3 控制电路 21 4.3.1 主轴电动机 m1 的控制 .21 4.3.2 进给电动机 m2 的电气控制 .21 4.3.3 圆工作台进给的控制 24 4.3.4 冷却泵电动机的控制和 yl-zx 型 x62w 万能铣床电路故障点原理图 .24 第 5 章 plc 在 x62w 万能铣床改造中的应用.25 5.1 x62w 万能铣床电气控制线路的 plc 改造 .25 5.1.1 改造方法 25 5.2 plc 硬件设计 25 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 2 5.2.1 万能铣床各个输入/输出点 .25 5.2.2 万能铣床的 i/o 接线 26 5.3 plc 软件设计26 结 论.28 致 谢.29 参考文献.30 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 1 概概 述述（页眉不对）（页眉不对） 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、螺旋面及成型表面的 加工，它采用继电接触器电路实现电气控制。plc 专为工业环境应用而设计，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。 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。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。 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 2 第第 1 1 章绪论章绪论 1.11.1 继电器继电器- -接触器电路的发展接触器电路的发展 1.1.11.1.1 接触器的简介接触器的简介 接触器是工业电中用按钮来控制其通断的自动开关。接触器由电磁线圈，静衔铁，动衔铁， 静触点，动触点和固定支架组成。其原理是当接触器的电磁线圈通入交流电时，会产生很强的 磁场使装在线圈中心的静衔铁吸动动衔铁，当两组衔铁合拢时，安装在动衔铁上的动触点也随 之与静触点闭合，使电气线路接通。当断开电磁线圈中的电流时，磁场消失，接触器在弹簧的 作用下恢复到断开的状态。在工业电气中，接触器的型号很多，电流在 5a-1000a 的不等，其 用处相当广泛。 接触器(英文:contactor)，指利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载 的电器。因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制(某些型别可达 800 安培)电路的装置，所以经常运用於电动机做为控制对象也可用作控制工厂设备电热器 工作母机和各样电力机组等电力负载，并作为远距离控制装置。 1.1.21.1.2 功能说明功能说明 交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来导通控制回路。 主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触 器也经常作为中间继电器配合主电路使用。 交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。交流接触器的动作 动力来源於交流电磁铁，电磁铁由两个山字形的幼矽钢片叠成，其中一个固定，在上面套 上线圈，工作电压有多种供选择。为了使磁力稳定，铁芯的吸合面，加上短路环。交流接触器 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 3 在失电後，依靠弹簧复位。 另一半是活动铁芯，构造和固定铁芯一样，用以带动主接点和辅助接点的开关。20 安培以 上的接触器加有灭弧罩，利用断开电路时产生的电磁力，快速拉断电弧，以保护接点。 接触器具有可高频率的做电源开启与切断控制最高操作频率甚至可达每小时 1200 次也 没问题。而接触器的使用寿命很高机械寿命通常为数百万次至一千万次电寿命一般则为数 十万次至数百万次。 1.1.31.1.3 电磁接触器电磁接触器( (空气式空气式) ) 电磁接触器(英文:magnetic contactor)主要由接点系统电磁操动系统支架辅助接 点和外壳(或底架)组成。 因为交流电磁接触器的线圈一般采用交流电源供电，在接触器激磁之後，通常会有一声高分贝 的“咯“的噪音，这也成为电磁式接触器的特色。 虽然 80 年代後各国有发展交流接触器电磁铁的无声和节电，基本的可行方案之一是将 交流电源用变压器降压後再经内部整流器转变成直流电源後供电，但此复杂控制方式并不多 见。1.1.4 真空接触器 真空接触器为接点系统采用真空消磁室的接触器。 半导体接触器使用改变电路回路的导通状态和断路状态而完成电流操作的接触器。 分类： 根据控制线圈的电压不同，可分为直流接触器 、交流接触器。 按操作机构分为电磁式接触器 、液压式接触器、气动式接触器 。 按动作方式分为直动式接触器 、转动式接触器 1.1.41.1.4 接触器与继电器的区别接触器与继电器的区别 接触器原理与电压继电器相同，只是接触器控制的负载功率较大，故体积也较大。 交流 接触器广泛用作电力的开断和控制电路。 1.1.51.1.5 技术发展技术发展 交流接触器制作为一个整体，外形和性能也在不断提高，但是功能始终不变。无论技术的 发展到什麼程度，普通的交流接触器还是有其重要的地位。 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 4 1.21.2 plcplc 的定义、特点及应用的定义、特点及应用 1.2.1 可编程控制器可编程控制器 1-1 plc 实物图 可编程序控制器，英文称 programmable controller，简称 pc。但由于 pc 容易和个人计 算机（personal computer）混淆，故人们仍习惯地用 plc 作为可编程序控制器的缩写。它是 一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用 可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操 作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。plc 是 微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点 的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又 照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是 plc 的程序编制，不需要专门的计算机编 程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、 直观、方便易学；调试与查错也都很方便。用户在购到所需的 plc 后，只需按说明书的提示， 做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将 plc 应用于生产实践。 1.21.2 .2.2 plcplc 的特点的特点 （1）.可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。plc 由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格 的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产 的 f 系列 plc 平均无故障时间高达 30 万小时。一些使用冗余 cpu 的 plc 的平均无故障工作时 间则更长。从 plc 的机外电路来说，使用 plc 构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相 比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，plc 带有 硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入 外围器件的故障自诊断程序，使系统中除 plc 以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样， 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 5 整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。 （2）.配套齐全，功能完善，适用性强 plc 发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工 业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代 plc 大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数 字控制领域。近年来 plc 的功能单元大量涌现，使 plc 渗透到了位置控制、温度控制、cnc 等 各种工业控制中。加上 plc 通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用 plc 组成各种控制系 统变得非常容易。 （3）.易学易用，深受工程技术人员欢迎 plc 作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于 为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用 plc 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计 算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。 （4）.系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 plc 用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造 的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过 程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。 (9）.体积小，重量轻，能耗低 以超小型 plc 为例，新近出产的品种底部尺寸小于 100mm，重量小于 150g，功耗仅数瓦。 由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 6 第第 2 2 章章 概述概述 2.12.1 设备简介设备简介 铣床是一种高效率的加工方法，它在整个机械行业的机床设备中占有相当大的比重，其数 量仅次于车床，在金属切削机床中占第二位。铣床按结构形式和加工性能的不同，可分为升降 台式铣床、无升降台式铣床、龙门铣床、仿形铣床和各种专用铣床。升降台式铣床又可分为卧 式铣床、卧式万能铣床和立式铣床。常用的铣床有 x62w 型卧式万能铣床和 x53k 型立式万能铣 床。其中，卧式的主轴是水平的，而立式的主轴是竖直的。它们的运动情况和控制原理类似， 本节就以 x62w 型卧式万能铣床为例进行分析。 2.1.12.1.1 铣床的结构铣床的结构 x62w 铣床的结构实物图如图 2-1、外形图如图 2-2 所示，主要由底座、床身、工作台、升 降台、溜板、转动部分、悬梁及刀杆支架等组成。 图 2-1 x62w 铣床的结构实物图 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 7 图 2-2 x62w 铣床的结构外形图 2.1.22.1.2 x62wx62w 型万能铣床中的运动型万能铣床中的运动 箱形床身固定在底座上，在床身内装有主轴传动机构及主轴变速操作机构。顶部有水平导 轨，导轨上带有个或两个刀杆支架的悬梁。刀杆支架用来支承安装铣刀心轴的端，而心轴 的另端则固定在主轴上。在床身的前方有垂直导轨，一端悬持的升降台可沿轨道上下移动。 在升降台上面的水平导轨上，装有可平行于主轴轴线方向移动(横向移动)的溜板。工作台可沿 溜板上部转动部分的导轨在垂直于主轴轴线方向移动(纵向移动),这样，安装在工作台上的工 件，可在个方向调整位置或完成进给运动。此外，由于转动部分对溜板可绕垂直轴线转动 个角度(通常为45)，因而工作台于水平面上除能平行或垂直于主轴轴线方向进给外，还能 在倾斜方向上进给，从而完成铣螺旋槽的加工。 铣床的主运动为主轴的旋转运动。主轴通过主轴变速箱可获得 18 种转速，调整范围为 50。进给运动为工作台在三个相互垂直方向的直线运动手动或机动 ；三个方向的进给运动 经进给变速箱后可获得 18 种不同转速；分别经过不同的传动路线传递给相应的丝杆后实现。 为了使变速前后主轴传动机构、进给运功传动机构的齿与齿之间顺利啮合，要求主轴电动机、 进给运动电动机在变速时能够点动。这种变速时电动机稍微转动下,称为变速冲动。辅助运 动为工作台在三个相互垂直方向上的快速直线移动。 铣削加工时，铣刀安装在刀杆上，铣刀的旋转运动为主运动。工件安装左工作台上，工件 可随工作台作纵向进给运动，可沿滑座导轨作横向进给运动，还可随升降合作垂直方向的进给 运动。因此，工件在工作台上能实现三个方向的进绐运动。为了减少工件向刀具趋近或离开的 时间，三个方向的进给运动都配有快速移动装置。x62w 铣床还配有铣头和圆工作台以扩大铣 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 8 床的加工范围。 2.22.2 x62wx62w 万能铣床的工作过程万能铣床的工作过程 2.2.1.2.2.1. x62wx62w 铣床的电气控制铣床的电气控制 x62w 铣床的电气控制原理电路图如图 2-3 所示。从图中可知，x62w 型万能铣床由三台电 动机拖动：主轴电动机 m1，进给电动机 m2 和冷却泵电动机 m3。其中，主轴电动机 m1 由接触 器 km i 和限位型转换开关 qc 控制，将 qc 扳至不同的挡位即可控制主轴电动机 m1 的正、反转。 进给电动机 m2 由接触器 km3 和 km4 控制其正、反转。冷却泵电动机 m3 由转换开关 qs 控制。 (1)主轴电动机 m1 的控制 按下按钮 sb1 或 sb2,接触器 km i 通电闭合，主轴电动机 m1 启动运转。按下按钮 sb5 或 sb6,主轴电动机 m1 制动停止。 主轴变速盘瞬时压合行程开关 st1,接触器 km i 瞬时通电闭合，主轴电动机 m1 瞬时启动 运转，对主轴变速齿轮进行冲动。 将换刀制动转换开关 sa1 扳至“换刀”位置，常开触点 sal-1 接通制动电磁铁 yc1 电源， 主轴被制动，操作人员可进行换刀操作。 (2)进给电动机 m2 的控制。主轴电动机 m1 启动后，将圆工作台开关 sa2 扳至“断开”位 置，sa2-1, sa2-3 触点闭合，sa2-2 断开。 将工作台纵向操作手柄扳至“向左”或“向右”位置，行程开关 st5 或 st6 压合，接触 器 km3 或 km4 通电闭合，进给电动机 m2 启动正转或启动反转，通过机械装置带动工作台向左 或向右运动。 将工作台横向和垂直手柄扳至“向下”或“向上”位置，行程开关 st3 或 st4 被压合， 接触器 km3 或 km4 通电闭合，进给电动机 m2 启动正转或启动反转，通过机械装置带动工作台 向下或向上运动。 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 9 图 2-3 x62w 铣床的电气控制原理电路图 将工作台横向和垂直手柄扳至“向前”或“向后”位置，行程开关 st3 或 st4 被压合， 接触器 km3 或 km4 通电闭合，进给电动机 m2 启动正转或启动反转，通过机械装置带动工作台 向前或向后运动。 当进给变速盘瞬时压合行程开关 st2 时，接触器 km3 瞬时通电闭合，进给电动机 m2 瞬 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 10 时启动运转，对进给变速齿轮进行冲动。 (3)按下按钮 sb3 或 sb4,接触器 km2 通电闭合，电磁铁 yc2 失电，yo 通电，工作台向六个 进给方向快速移动。 (4)将圆工作台开关 sa2 扳至“接通”位置，sa2-1、sa2-3 断开，sa2-2 闭合，接触器 km3 通电闭合，带动圆工作台工作。 2.2.22.2.2 x62wx62w 型万能铣床的型万能铣床的 plcplc 控制控制 (1) x62w 型万能铣床 plc 控制输入输出点分配表见表 2-4。 表 2-4 x62w 型万能铣床 plc 控制输入输出点分配表 输入信号输出信号 名称代号输入点 编号 名称代号输出点编 号 主轴电动机 m1 启动按钮sb1、sb2x0主轴电动机 m1 接触器km1y0 主轴电动机 m1 制动停止按钮sb5、sb6x1快速进给接触器km2y1 快速进给按钮sb3、sb4x2向左、前、下接触器km3y2 主轴冲动行程开关st1x3向右、后、上接触器km4y3 进给冲动行程开关st2x4主轴制动电磁铁yc1y4 “向前” 、 “向下”行程开关st3x5工作台快速移动电磁铁yc2y5 “向后” 、 “向上”行程开关st4x6工作台快速移动电磁铁yc3y6 “向左”行程开关st5x7 “向右”行程开关st6x10 换刀制动开关sa1x11 圆工作台开关sa2x12 主轴、冷却泵电动机热继电器fr1、fr2x13 进给电动机热继电器fr3 2.2.32.2.3 x62wx62w 型万能铣床型万能铣床 plcplc 控制接线图如图控制接线图如图 2-52-5 所示所示 x0 x1 x2 x3 x4 x5 com com1 y0 y1 y2 y3 com2 y4 y5 y6 y7 km1 km2 km3 yc1 fu1 220v sb5 x6 x7 x10 km4 yc2 yc3 st3 st4 x11 x12 st5 st6 x13 fr2 x14 x15 sa2 sb2 sb8 sb6 sb3 sb4 st1 st2 sa1 fr3 fr1 dc fu2 -+ v1 v2 v3 图 2-5 x62w 型万能铣床 plc 控制接线图 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 11 2.2.42.2.4x62wx62w 型万能铣床型万能铣床 plcplc 控制梯形图如图控制梯形图如图 2-62-6 所示所示 图 2-6 x62w 型万能铣床 plc 控制梯形图 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 12 2.2.52.2.5 x62wx62w 型万能铣床型万能铣床 plcplc 控制指令语句表如图控制指令语句表如图 2-72-7 所示所示 图 2-7 x62w 型万能铣床 plc 控制指令语句 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 13 第第 3 3 章章 x62wx62w 万能铣床故障的分析与排除万能铣床故障的分析与排除 3.13.1 x62wx62w 万能铣床面板万能铣床面板 3.23.2 x62wx62w 万能铣床故障万能铣床故障 3.2.13.2.1 x62wx62w 万能铣床故障分析万能铣床故障分析 （1） 【故障现象】制动正常，进给都不正常 【故障原因】fu1 熔断；tc 损坏；fu4 熔断； fr1、fr2 过载保护等。 【排除方法】按惯例先查 fu1，马上就会发现 l1 相的 fu1 熔断器故障。更换熔体前需要进一 步检查电动机 m1、m2、m3 以及它们的主电路、变压器 tc 是否有短路，确定无短路故障时，可 能是瞬间大电流冲击造成的，更换熔体故障排除。 【模拟故障】25 点：假设电路已经不存在短路故障。合上 qs，查 fu1 上、下桩头的电压正常， 查变压器 tc 的一次绕组无电压，断电 qs 后，当用电阻档测量 fu1（18 号）线与 tc（98 号） 线间电阻无穷大已断开，恢复模拟故障点开关，故障排除。 (2)【故障现象】主轴电动机不转动，伴有很响的“嗡嗡”声 【故障原因】首先肯定主轴电动机缺相：fu1；km1 主触点；fr1；sa3；m1 等有一相已经断路。 （图 3-1）x62 铣床面 板 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 14 【排除方法】查主轴电动机 m1 的主电路。 断开电动机。通电查 fu1 上、下桩头的电压正常，查 km1 主触点上桩头电压正常（380v） ， 下桩头电压不正常。断电后，拆下 km1 的灭弧罩，测量 km1 主触点接触不良，修复触点或更换 接触器，故障排除。 用电阻档测量主轴电机 m1 的主电路，从 fu1电动机 m1 的接线盒，查得 km1 主触点断开， 修复触点或更换接触器，故障排除。 【模拟故障】2 点：断开电动机，通电查 fu1 上、下桩头的电压正常，查 km1 主触点下桩头、 下桩头电压正常（380v） ，查 sa3 上桩头电压时不正常。断电后，查 km1（19 号）线至 sa3（20 号）线有断点，恢复模拟故障点开关，故障排除。 注：缺相检查通电时间不能超过 1 分钟，以免烧毁电动机。 (3)【故障现象】有制动，其它控制电路都不工作 【故障原因】fu1 熔断；tc 损坏；fu4 熔断；km1 损坏；fr1、fr2 过载保护等。 【排除方法】查变压器 tc 一、二次绕组的电压正常，查 tc（105 号线）与 fu4（115 号线）电 压不正常。说明变压器的二次绕组回路断开，更换熔断器 fu4，故障排除。 【模拟故障】9 点：查变压器 tc1 一、二次绕组的电压（380v/110v）正常，查（105 号）线与 fu4 上桩头（108 号）线电压不正常。说明 fu4（108 号）号引线至（104 号）线断开，恢复模 拟故障点开关，故障排除。 (5)【故障现象】圆工作台正常、进给冲动正常，其它进给都不动作 【故障原因】故障范围被锁定在左右、上下、前后进给的公共通电路径；根据圆工作台、进给 冲动工作正常，从而得知故障点就在 sa2-3 触点或连线上。 【排除方法】用电阻法：断开 sa2-3 一端接线，测量 sa2-3 触点电阻接触不良，故障排除。 用电压法：先按下 sb1 或 sb2，接触器 km1 吸合，查 tc 二次绕组（105 号）线与 sa1-2（116 号）线间电压正常（110v） ，查 tc 二次绕组（137 号）线与 sa1-2（117 号）线间电压不正常， 触点 sa2-3 接触不良。修复拨盘开关，故障排除。 【模拟故障】在 sa2-3 触点间贴黑胶布。故障现象：圆工作台正常、进给冲动正常，其它进给 都不正常。用电阻法：断开 sa2-3 一端接线，测量 sa2-3 触点电阻无穷大已开路，清除黑胶布， 故障排除。 (6)【故障现象】主轴电动机不能启动 【故障原因】fu1 熔断；tc 损坏；fu4 熔断；km1 损坏；fr1、fr2 过载保护、sq1、sb6- 1、sb5-1 及连接导线松脱等。 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 15 【排除方法】 【模拟故障】6 点、8 点、9 点、10 点、22 点:故障现象一样，排除方法参照上述步骤。 tc（104 号）fu4（108 号）sb6-1（128 号）sb5-1（130 号）sq1（132 号） km1（km2）触点（145 号）通路与 tc（105 号）sa1-2（117 号）fr1（118 号）fr2（120 号）fr3、km2、km3、km4（182 号）通路之间正常电压为 110v。若不 符合，则为故障。只要恢复模拟故障点开关，故障即可排除。 (7)【故障现象】主轴电动机工作正常，但进给不动作 【故障原因】联锁触点 km1 接触不良；sq1（132 号）至 km1（140 号） ；km1（144 号）至 sa2- 1 或 sq2-2（152 号）导线断线；fr3 触点以及至 km2 或 km3、km4 导线断线。 【排除方法】先按下 sb1 或 sb2，接触器 km1 吸合，查 tc 二次绕组（105 号）与 km1（145 号） 线电压为正常（110v） ，与 km1（144 号）线间电压不正常，查触点 km1 接触不良，修复触点， 故障排除。 【模拟故障】12 点：主轴电动机工作正常，但进给不动作。 查 tc（105 号）线与 sb1、sb2、sb3、sb4（133 号、135 号、141 号、146 号）线间电压正常 （110v） ，查 tc1（105 号）线与联锁触点 km1（140 号）线间无电压已断线，恢复模拟故障点 开关，故障排除。 y n y n 按下 sb1 或 sb2，km1 动作否？ 控制电路故障 主电路故障 fu1、主触点 km1、fr1 热元件、 sa3、m1、导线 压合 sq1 后，km1 动作否 fu4 sa1 km1 线圈 fr1，fr2 tc1 导线 sb6-1 sb5-1 sq1 动断触 点 导线 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 16 (8)【故障现象】左、右进给不动作，圆工作台不动作，其它进给可以进行 【故障原因】故障出在左、右进给与圆工作台它们的公共部分：sq2-2、sq3-2、sq4-2 以及连 接导线。但进给冲动可以，进一步验证 sq3-2、sq4-2 触点是好的，惟一的故障落在 sq2-2 触 点或导线上。 【排除方法】断开 sa2，用万用表电阻档查 sq2-2 触点电阻无穷大已开路，修复触点或更换 sq2，故障排除。 （sq2 动作频繁容易损坏。 ） 【模拟故障】15 点：断开 sa2，用万用表电阻档查 sq2-2 触点（153 号）线与 km1（139 号） 线间电阻无穷大已开路，恢复模拟故障点开关，故障排除。 【问 题】为什么要先断开 sa2？ 如果不断开 sa2，用万用表电阻档查 sq2-2 触点电阻、sq2-2 触点（153 号）线与 sa2-1（152 号）线间电阻为零。因为被 sa2-1、sq5-2、sq6-2、sq4-2、sq3-2 的回路所短路。 (9)【故障现象】左、右进给不动作，圆工作台不动作，进给冲动不动作，其它进给正常 【故障原因】故障出在左、右进给，圆工作台它们的公共部分：sq2-2、sq3-2、sq4-2 以及连 接导线。但进给冲动不可以，进一步说明故障落在 sq3-2、sq4-2 触点范围。 【排除方法】断开 sa2 或断开 sq3-2、sq4-2 的一端连线。用万用表电阻档查 sq3-2、sq4-2 触 点的电阻、以及连接导线，查 sq3-2 触点断开，更换 sq3，故障排除。 【模拟故障】17 点：左、右进给不动作，圆工作台不动作，进给冲动不动作，其它进给正常。 断开 sa2 或断开 sq3-2、sq4-2 的一端连线。用万用表的电阻档，查 sq3-2、sq4-2 触点的电阻、 以及连接导线，查 sq3-2（156 号）线与 sq4-2（157 号）线间的电阻已无穷大，恢复模拟故障 点开关，故障排除。 (10)【故障现象】上、下、前、后进给、圆工作台、进给冲动都不动作，左、右进给正常 【故障原因】故障出在上、下、前、后进给等它们的公共部分：sa2-1、sq5-2、sq6-2、连接 导线。 【排除方法】断开 sa2 或断开 sq5-2、sq6-2 的一端连线。用万用表的电阻档，查 sq5- 2、sq6-2 触点的电阻、以及连接导线，查 sq6-2 触点损坏，更换 sq6，故障排除。 【模拟故障】16 点：上、下、前、后进给、圆工作台、进给冲动都不动作，左、右进给正常。 断开 sa2 或断开 sq5-2、sq6-2 的一端连线。用万用表的电阻档，查 sa2-1（167 号）至 sq5- 2（173 号）线间电阻为正常（零欧） ，查 sq5-2 触点好的，查 sq5-2（174 号）线与 sq6- 2（175 号）线间的电阻无穷大已断开，恢复模拟故障点开关，故障排除。 (11)【故障现象】圆工作台不动作，其它进给都正常 【故障原因】综合分析故障现象，故障范围在 sa2-2 触点、连线。 【排除方法】断开 sa2-2 一端连线。用万用表的电阻档，查 sa2-1（167 号）线与 sa2-2（170 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 17 号）线间电阻正常，查 sa2-2 触点电阻很大已开路，修复或更换 sa2，故障排除。 【模拟故障】18 点：圆工作台不动作，其它进给都正常。 断开 sa2-2 一端连线。用万用表的电阻档，查 sa2-1（170 号）线与 sa2-2（151 号）线间电阻 正常，查 sa2-2 触点电阻正常，查 sa2-2（151 号）与 km4 动断触点（163 号）线间的电阻很 大已开路，恢复模拟故障点开关，故障排除。 (12)【故障现象】上、左、后方向无进给，下、右、前方向进给正常 【故障原因】故障的范围在 sa2-3（160 号）线至 sq6-1（171 号）或 sq4-1（177 号）线； sq6-1（172 号）或 sq4-1（178 号）线至 km3 动断触点（179 号）线；km3 动断触点；km3 动断 触点（180 号）线至 km4 线圈；km4 线圈；km4 线圈（182 号）至 km3 线圈（166 号） 。 【排除方法】查 km4 线圈正常；查 km3 动断触点接触不良，修复触点，故障排除。 【模拟故障】14 点：上、左、后方向无进给，下、右、前方向进给正常。 电阻测量法；查 km4 线圈正常；查 km4 线圈（182 号）至 km3 线圈（166 号）导通正常；查 km3 动断触点（180 号）线至 km4 线圈（181 号）电路不通，恢复模拟故障点开关，故障排除。 电压测量法：主轴启动后拨动手柄，压合 sq4-1 或 sq6-1 其中一个触点，查 tc（105 号）线与 km3 动断（180 号）线间电压正常（110v） ；查 tc（105 号）线与 km4 线圈（181 号）间电压不 正常（0v）电路不通，恢复模拟故障点开关，故障排除。 (13)【故障现象】主轴电动机变成点动控制 【故障原因】自锁触点 km1 以及引线。 【排除方法】用电阻法测量，先断开自锁触点一端引线，然后模拟接触器 km1 通电吸合，测量 自锁触点接触电阻完全断开。修复或更换，故障排除。 【模拟故障】7 点：按下 sb1 或 sb2，接触器 km1 吸合，主轴电动机启动，松开按钮，电动机 停转。查 km1 自锁触点完好，查 km1（138 号）线至 km1 线圈（124 号）线间电阻已完全断开。 恢复模拟故障点开关，故障排除。 (14)【故障现象】主轴电动机能正常启动，但不能变速冲动 【故障原因】主要故障范围在 sq1 的动合触点以及引线；机械装置未压合冲动行程开关 sq1。 【排除方法】断开 sq1-1 动合触点的一端连线，或者把 sa1 拨向断开位置。压合 sq1 后，查 sq1-1 动合触点的接触电阻完全开路，更换行程开关 sq1，故障排除。 【模拟故障】5 点：主轴电动机能正常启动，但不能冲动。断开 sq1-1 动合触点的一端连线， 压合 sq1 后，查 sq1-1 动合触点的接触良好，查 sq1-1 动合触点（122 号）线至 km1 线圈 （124 号）线接触良好，查 sq1-1 动合触点（121 号）线至 fu4（115 号）线间电阻完全开路， 恢复模拟故障点开关，故障排除。 【问 题】为什么要断开 sq1-1 动合触点的一端连线或断开 sa1？ 因为当 sa1-2 处于闭合状态时，直接测量 sq1-1 的两端电阻，电阻值会很小（不是零欧，而变 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 18 压器 tc 二次绕组电阻和 km1 线圈的电阻之和） 。特别是当万用表档位拨在“100” ， “1k”档时，容易造成被短路的假象。其实不然，是由于 fu4tc 二次绕组sa1-2fr1 fr2km1 线圈并联支路引起的。同样，直接测量 sb1、sb2、sb3、sb4 都会出现同样的结果。 (15)【故障现象】工作台不能快速进给，主轴制动失灵 【故障原因】主要故障在整流器是否损坏；电磁离合器线圈烧毁；离合器的摩擦片损坏。 【排除方法】查 t2 二次绕组电压正常（交流 36v） ；查整流器 vc 输入端交流电压为零伏不正 常fu2 损坏；查整流器 vc 输出端直流电压为正常时的一半或很小整流二极管损坏； 查整流器 vc 输出端（+） （85 号）线与电磁离合器 yc1、yc2、yc3 的线圈（80 号） 线间的直流电压为零伏fu3 已熔断；查整流器 vc 输出端（+） （85 号）线与电磁离合器 yc1、yc2、yc3 的线圈（80 号）线间的直流电压为正常检查离合器的摩擦片有损坏。更换 或修复即可。 注：1.电磁离合器 yc1、yc2、yc3 不吸合，电源问题可能性最大。因为电磁离合器 yc1、yc2、yc3 同时损坏的可能性很小，重点先检查电源。 2.t2 二次绕组至整流器 vc 输入端为交流电压，测量用交流电压档。整流器 vc 输出端后为直 流电压，测量用直流电压档。 【模拟故障】19 点：电磁离合器 yc1、yc2、yc3 不动作，工作台不能快速进给，主轴制动失 灵。查 t2 二次绕组电压正常（交流 36v） ；查整流器 vc 输入端（83 号）线和（84 号）线，交 流电压正常；查整流器 vc 输出端（+） （85 号）和熔断器 fu3（79 号）线的直流电压正常。查 整流器 vc 输出端（-） （78 号）线与 sb6-2 或 sb5-2 或 sa1-1 或 km2 动合或 km2 动断（86 号、 88 号、92 号、94 号）线间的直流电压为零伏，电路已断路，恢复模拟故障点开关，故障排除。 (16)【故障现象】停车时有制动，换刀时没有制动 【故障原因】主要故障在 sa1-1 支路。若单一制动失灵，故障在 yc1 或机械装置，因为 sb6- 2、sb5-2、sa1-1 支路同时断开可能性极少。 【排除方法】停车时有制动，电源一直通到电磁离合器线圈 yc1，查 yc1（91 号）线与换刀开 关合闸状态sa1-1（92 号）线间直流电压正常，查 yc1（91 号）线与换刀开关合闸状态 sa1-1（93 号）线间直流电压为零伏不正常，修复或更换之，故障排除。 用电阻测量法：断开 sa1-1 触点一端导线，测量 sa1-1 触点电阻完全断开。 【问 题】为什么要断开断开 sa1-1 触点一端？ 直接测量 sa1-1 触点，会通过 km1 动断触点yc2 线圈yc1 线圈支路形成回路，造成触 点接触良好的假象。 【模拟故障】21 点：操作停止按钮有制动，操作换刀开关时没有制动。 断开 sa1-1 触点一端，测量 sa1-1 触点接触电阻没有问题，测量 sa1-1（93 号）线与电磁离合 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 19 器线圈 yc1（90 号）线间电阻证实完全断开，恢复模拟故障点开关，故障排除。 (17)【故障现象】主轴电动机工作正常,冷却泵未输送冷却水 【故障原因】qs2 损坏；冷却泵缺相；冷却泵电动机损坏；电源引线断开。 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 20 【排除方法】查 qs2 的进线电压正常（380v） ，卸下冷却泵电动机端子板处的引线，合上 qs2，查冷却泵电动机电源开关出线电压 （41 号）线（51 号）线间电压正常， （41 号） 线（46 号）线间电压不正常， （46 号）线（51 号）线间电压不正常。断开电源，用 电阻档测量 qs2（46 号）线至 qs2（47 号）线，触点已开路，修复或更换 qs2，故障排除。 【模拟故障】27 点：一开机，发现冷却泵缺相。查 sq2 下桩头间电压正常，查冷却泵电动机 电源引线端子板（41 号）线（51 号）线间电压正常， （41 号）线（46 号）线间电压 不正常， （46 号）线（51 号）线间电压不正常。断开电源，用电阻档测量 qs2（46 号）线 至热继电器（45 号）线已开路。恢复模拟故障点开关，故障排除。 (18)【故障现象】无工作照明 【故障原因】灯泡损坏；fu5 熔断；开关；变压器 tc 损坏。 【排除方法】查灯泡灯丝未断；查熔断器 fu5 好的；查变压器二次绕组电压为 24 伏正常。查 钮子开关已损坏。更换钮子开关，故障排除。 【模拟故障】24 点：无工作照明。查灯泡灯丝未断；查熔断器 fu5 好的；查变压器二次绕组 电压为 24 伏正常。查变压器二次绕组（107 号）线与开关 sa（110 号）线间电压正常；查变 压器二次绕组（107 号）线与熔断器（111 号）线间电压值为零不正常；恢复模拟故障点开关， 故障排除。 (19)【故障现象】合上电源开关 qs1，主轴电动机直接起动 【故障原因】接触器 km1 主触点熔焊；启动按钮被短接；sq1 被短接 【排除方法】断电情况下，接触器的主触点未复位，证实接触器主触点 km1 熔焊；更换接触器， 故障排除。若接触器主触点会复位，则是按钮被短接。接触器线圈通电直通。查 sb1、sb2 动 合触点即可。 【模拟故障】29 点：合上电源开关 qs1，主轴电动机直接起动。按下 sb5 或 sb6 后，接触器 km1 会断电复位，则是 sb1 或 sb2 被短路，恢复模拟故障点开关，故障排除。 【模拟故障】32 点：合上电源开关 qs1，主轴电动机直接起动。按下 sb5 或 sb6 后，接触器 km1 不会复位，则是 sq1 被短路，恢复模拟故障点开关，故障排除 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 21 第第 4 4 章章 x62wx62w 万能铣床电气控制线路分析万能铣床电气控制线路分析 4.14.1 铣床的主要工作情况铣床的主要工作情况 4.1.14.1.1 x62wx62w 卧式万能铣床有两种运动：卧式万能铣床有两种运动： （1） 主运动主轴带动铣刀的旋转运动 *主轴通过变换齿轮实现变速，有变速冲动控制 *主轴电动机的正、反转改变主轴的转向，实现顺铣和逆铣。 *为减小负载波动对铣刀转速的影响，以保证加工质量，主轴上装有飞轮，转动 惯量较大，要求主轴电动机有停车制动控制。 （2） 进给运动加工中工作台或进给箱带动工件的移动，以及圆工作台的旋转运动 （即工件相对铣刀的移动） 。 *工作台的纵向（左、右）横向（前后） 、垂直（上下）六个方向的进给运动由进给电动机 m 拖 动，六个方向由操作手柄改变传动键实现要求 m2 正反转及各运动之间有连锁（只能一个方向 运动）控制。 *工作台能通过电磁铁吸合改变传动键的传动比实现快速移动,有变速冲动控制。 *使用圆工作台时，圆工作台旋转与工作台的移动运动有连锁控制。 *主轴旋转与工作进给有连锁： 铣刀旋转后，才能进给。 进给结束后，铣刀旋转才能结束 *主运动和进给运动设有比例协调速要求，主轴与工作台单独拖动， *为操作方便，应能在两处控制各部件的起停。 4.24.2 主电路主电路 4.2.14.2.1 铣床由三台电动机拖动铣床由三台电动机拖动 1.主轴电动机 m1 由 km3 控制，转向开关 sa5 控制 m1 的正、反转。 km2 主触点串两相电阻与速度继电 ks 实现反接制动和变速冲动。转向开关 sa5 触点通断情况 位置 触点 反转停正转 sa5-1+- sa5-2-+ sa5-3-+ sa5-4+- 淮安信息职业技术学院综合毕业实践报告 22 2进给电动机 m2 由 km4、km5 实现 m2 的正转。 km6 控制快速电磁铁（通为快速，断为慢速） 。 3冷却电动机 m3 由 km1 控制单方向运转。要求主轴电动机起动后，m3 才能起动。 4.34.3 控制电路控制电路 4.3.14.3.1 主轴电动机主轴电动机 m1m1 的控制的控制 （1） 、主轴起停控制 主轴（m1）的起，停在两地操作，一处在升降台上，一处在床身上。 非变速状态，sq7 不受压，根据 p5 用的铣刀，由 sa5 选择转向，合上 qs： 起动 按 sb1（sb2） 路径：按 sb1：13413151617252731323334 404142241011122 主轴停止 按 sb3（sb4） 路径：sb3： 主轴变速冲动 主轴变速可在主轴不动时进行，亦可在轴工作时进行，利用变速手柄与限位开关 sq7 的联动 机构进行控制。 n 迅速下降,保证变速过程顺利 进行 淮安信息职业技术学院综合毕业实