PLC技术改造普通车床的电气系统.doc

PLC技术改造普通车床的电气系统车床是机械加工中最常用的一种机床，占机床总数的20%-35%。在各种车床中，用得最多的是普通车床。普通车床加工的范围大，但就目前的中小企业及各高校实习的工厂的许多机床和设备仍是传统的继电器接触器控制系统的产品，技术比较落后、可靠性差、工作效率低、故障诊断和排除困难。可编程控制器（PLC）是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的工业自动化控制装置。它的施工周期短、维修方便、价格便宜、可靠性高等特点。如果运用PLC的技术对机床进行改造，可以解决目前机床的各种缺点。一、 C650型车床的电气控制C650型车床是一种使用广泛的金属切削机床，表1是主电路中的电气元件符号及说明，图1是电气主电路图。表1 主电路的电气元件符号及功能说明符号名称及用途符号名称及用途M1主电动机FU1熔断器M2冷却泵电动机FU2M3快速移动电动机FU3KM短接限流电阻接触器FR1主电动机过载保护热继电器KM1主电动机正转接触器FR2冷却泵电动机保护热继电器KM2主电动机反转接触器R限流电阻KM3冷却泵电动机起动接触器TA电流互感器KM4快移电动机起动接触器QS隔离开关KT通电延时时间继电器A电流表KS速度继电器C650型车床的电气控制要求:1、主轴电机选用笼型异步电动机，采用直接启动。2、主轴要求有正、反转起动;为了调整对刀，还需要有点动控制。3、主电动机反接制动控制电路。为了防止在频繁点动时，大电流造成电动 机过载和限制反接制动电流，需串接限流电阻R。4、刀架的快速移动和冷却泵电动机的控制。5、为了监视主轴电动机负载情况，在主轴电路中通过互感器接入电流表。图1 电气主电路二、 PLC控制电路为实现C650型车床上述的电气控制要求，选用三菱FX2N系列PLC来改造。2.1 I/O分配图输入符号输出符号总停止按钮SB1X1短接制动电阻KMY0主轴电动机M1的电动按钮SB2X2主电动机M1正转KM1Y1主轴电动机M1的正转按钮SB3X3主电动机M1反转KM2Y2主轴电动机M1的反转按钮SB4X4冷却泵电动机M2起、停KM3Y3冷却泵电动机M2停止按钮SB5 X5快移电动机M3起、停KM4Y4冷却泵电动机M2起动按钮SB6X6时间继电器KTY10快移电动机M3起、停位置开关SQX7续表输入符号速度继电器正转常开触头KS1X10速度继电器反转常开触头KS2X112.2. 输入输出端接线图三、 PLC控制过程3.1. 控制分析a对刀过程：合上QS，按下SB2，X2接通，Y1动作使KM1吸合，M1串电阻限流电动；松开SB2，X2断开，M1停转，实现电动调整车床位置。b快移过程：合上QS，扳动操作手柄合上位置开关SQ，X7接通，Y4动作，KM4吸合，M3起动运行，刀架向指定方向快速移动。c车床工作过程；合上QS，按下SB3，X3接通，Y0动作，KM3吸合短接电阻R；同时M10动作，Y1动作，KM1吸合，M1正转起动运行，车削加工工件。按下SB1，X1接通，X1的常闭触头断开，使得车床停车。松开SB1，由于惯性，KS1常开触电仍闭合，X10接通，使M1线圈接通，Y2线圈接通，KM2吸合，主轴电动机M1电源反接并串限流电阻R，实现反接制动；当速度接近0时，KS1常开触点断开，M1停转。d车削加工过程中，工件需要使用冷却液时，按下SB6，X6接通，Y3线圈得电，KM3工作，M2工作，开始供给冷却液。按下Sb5停车。e当电动机过载时，FR1或FR2常闭触点断开，切断电源，电动机停止工作。f反转与正转相同3.2 PLC梯形图（略）四、 结