XW万能铣床电控系统的PLC改造[

1、X62W万能铣床电控系统地 PLC改造摘要本文阐述了 X62W 万能铳床电气控制线路地工作原理，详细说明了用 PLC改造地具体方法，从而可以提高整个电气控制系统地工作性能.关键词X62W 万能铳床；电气控制系统；PLC ;梯形图X62W 万能铳床是一种通用地多用途机床，它可以进行平面、斜面、螺旋面及成型表面地加工，是一种较为精密地加工设备 ，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，其显著地特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强将X62W 万能铳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地工作性能，减少维护、维修地工作量.、X62W万能铳床地主要结构及运动形

2、式X62W型万能铳床地外形结构如图1所示，它主要由床身、主轴、刀杆、悬梁、工作台、回转盘、横溜板、升降台、底座等几部分组成 在床身地前面有垂直导轨，升降台可沿着它上下移动在升降台上面地水平导轨上，装有可在平行主轴轴线方向移动前后移动）地溜板.溜板上部有可转动地回转盘，工作台就在溜板上部回转盘上地导轨上作垂直于主轴轴线方向移动左右移动）工作台上有 T形槽用来固定工件这样，安装在工作台上地工件就可以在三个坐标上地六个方向调整位置或进给铳床主轴带动铳刀地旋转运动是主运动；铳床工作台地前后 横向）、左右 纵向）和上下 如SA2- Aidn-4nT CfJ17 町|仔h3uIM -40+ SA2-21

3、主电路分析主轴电动机 M1拖动主轴带动铳刀进行铳削加工，通过组合开关 SA3来实现正反转；进给电动机 M2通过操纵手柄和机械离合器地配合拖动工作台前后、左右、上下6个方向地进给运动和快速移动，其正反转由接触器KM3、KM4来实现；冷却泵电动机 M3供应切削液，且当M1启动后,用手动开关 QS2控制；3台电动机共 用熔断器FU1作短路保护，3台电动机分别用热继电器 FR1、FR2、FR3作过载保护2 .控制电路分析控制电路地电源由控制变压器TC输出110V电压供电主轴电动机M1地控制主轴电动机 M1采用两地控制方式，SB1和SB2是两组启动按钮，SB5和SB6是两组停止按钮.KM1是主 轴电动机

4、M1地启动接触器，丫C1是主轴制动用地电磁离合器 ，SQ1是主轴变速时瞬时点动地位置开关1）主轴电动机 M1启动前，应首先选择好主轴地转速，然后合上电源开关 QS1,再把主轴换向开关 SA3扳 到所需要地转向按下启动按钮SB1或SB2 ），接触器KM1线圈得电，KM1主触头和自锁触头闭合，主轴电动 机M1启动运转，KM1常开辅助触头9-10 ）闭合，为工作台进给电路提供了电源按下停止按钮SB5或SB6 ），SB5-1 或SB6-1 ）常闭触头分断，接触器 KM1线圈失电，KM1触头复位，电动机 M1断电惯性运 转，SB5-2主轴换铳刀时将转换开关SA1扳向换刀位置，这时常开触头SA1-1闭合,

5、电磁离合器 YC1线圈得电，主轴处于制动状态以便换刀；同时常闭触头SA1-2断开，切断了控制电路，保证了人身安全3主轴变速时，利用变速手柄与冲动位置开关SQ1,通过M1点动,使齿轮系统产生一次抖动，以便于齿轮顺利啮合，且变速前应先停车进给电动机M2地控制工作台地进给运动在主轴启动后方可进行工作台地进给可在3个坐标地6个方向运动，进给运动是通过两个操作手柄和机械联动机构控制相应地位置开关使进给电动机M2正转或反转来实现地，并且6个方向地运动是联锁地，不能同时接通1）当需要圆形工作台旋转时 ,将开关 SA2 扳到接通位置 ,这时触头 SA2-1 和 SA2-3 断开 ,触头 SA2-2 闭 合，电

6、流经10 13 14 15 20 19 17 18路径，使接触器 KM3得电，电动机 M2启动，通过一根专用轴 带动圆形工作台作旋转运动 .转换开关 SA2 扳到断开位置 ,这时触头 SA2-1 和 SA2-3 闭合,触头 SA2-2 断开, 以保证工作台在 6个方向地进给运动 ，因为圆形工作台地旋转运动和 6个方向地进给运动也是联锁地 .2 ）工作台地左右进给运动由左右进给操作手柄控制.操作手柄与位置开关 SQ5 和 SQ6 联动 ， 有左、中、右三个位置，其控制关系见表1.当手柄扳向中间位置时，位置开关SQ5和SQ6均未被压合，进给控制电路处于 断开状态；当手柄扳向左或右位置时，手柄压下位

7、置开关 SQ5或SQ6,使常闭触头 SQ5-2或SQ6-2分断，常开触头SQ5-1或SQ6-1闭合，接触器KM3或KM4得电动作，电动机M2正转或反转因为在SQ5或SQ6被压 合地同时，通过机械机构已将电动机M2地传动链与工作台下面地左右进给丝杠相搭合，所以电动机 M2地正转SQ3 和 SQ4 联动 ， 有上、下、或反转就拖动工作台向左或向右运动 .表1工作台左右进给手柄位置及其控制关系手柄位位置开关动接触器动作电动机M2专向传动链搭合丝杠工作台运动方置作向左SQ5KM3正转左右进给丝杠向左中停止停止右SQ6KM4反转左右进给丝杠向右工作台地上下和前后进给运动是由一个手柄控制地. 该手柄与位置

8、开关前、后、中5个位置，其控制关系见表2.当手柄扳至中间位置时，位置开关SQ3和SQ4均未被压合，工作台无任 何进给运动；当手柄扳至下或前位置时，手柄压下位置开关 SQ3使常闭触头SQ3-2分断，常开触头SQ3-1闭合，接触器KM3得电动作，电动机 M2正转，带动着工作台向下或向前运动；当手柄扳向上或后时，手柄压下位置开关SQ4,使常闭触头SQ4-2分断，常开触头SQ4-1闭合，接触器KM4得电动作，电动机M2反转，带动着工 作台向上或向后运动 .当两个操作手柄被置定于某一进给方向后，只能压下四个位置开关SQ3、SQ4、SQ5、SQ6中地一个开关，接通电动机 M2正转或反转电路，同时通过机械机

9、构将电动机地传动链与三根丝杠 左右丝杠、上下丝杠、前后丝杠）中地一根 只能是一根）丝杠相搭合 ，拖动工作台沿选定地进给方向运动 ，而不会沿其他方向运动 .表2工作台上、下、中、前、后进给手柄位置及其控制关系， 若又将另一个进给手柄扳.安装好工件后 ，扳动进手柄位置位置开关动接触器动作电动机M2专向传动链搭合丝工作台运动方作杠向上SQ4KM4反转上下进给丝杠向上下SQ3KM3正转上下进给丝杠向下中停止停止前SQ3KM3正转前后进给丝杠向前后SQ4KM4反转前后进给丝杠向后左右进给手柄与上下前后手柄实行了联锁控制，如当把左右进给手柄扳向左时到向下进给方向，则位置开关 SQ5和SQ3均被压下，触头S

10、Q5-2和SQ3-2均分断，断开了接触器 KM3和KM4地通路，电动机M2只能停转，保证了操作安全.3 ）6个进给方向地快速移动是通过两个进给操作手柄和快速移动按钮配合实现地给操作手柄选定进给方向，按下快速移动按钮 SB3或SB4两地控制），接触器KM2得电，KM2常闭触头分断 电磁离合器 YC2失电,将齿轮传动链与进给丝杠分离； KM2两对常开触头闭合，一对使电磁离合器 YC3得电, 将电动机M2与进给丝杠直接搭合；另一对使接触器 KM3或KM4得电动作，电动机M2得电正转或反转，带动 工作台沿选定地方向快速移动 因为工作台地快速移动采用地是点动控制 ，故松开SB3或SB4,快速移动停止.4

11、）进给变速时与主轴变速时相同，利用变速盘与冲动位置开关SQ2使M1产生瞬时点动，齿轮系统顺利啮合三、 X62W 万能铣床电气控制线路地 PLC 改造措施X62W 万能铣床电气控制线路中地电源电路、主电路及照明电路保持不变，在控制电路中 ，变压器 TC 地输出及整流器 VC 地输出部分去掉 用可编程控制器改造后地 PLC 硬接线如图 3所示，为了保证各种联锁功能 ， 将SQ1SQ6,SB1SB6按图示分别接入 PLC地输入端，换刀开关SA1和圆形工作台转换开关 SA2 分别用其一对常开和常闭触头接入 PLC 地输入端子 输出器件分两个电压等级 ，一 个是接触器使用地 110V 电压，另一个是电磁

12、离合器使用地 36V 直流电 ，这样也将 PLC 地输出口分为两组连接 点根据输入输出口地数量，可选择三菱FX2N 32MR型PLC.X62W 型万能铳床电器位置图如图 4所示，所有 地电器元件均可采用改造前地型号 根据X62W 万能铳床地控制要求，设计该电气控制系统地PLC控制梯形图，如图5所示该程序共有8条支路，反映了原继电器电路中地各种逻辑内容在第1支路中，因SQ1和SB5、SB6都采用常闭触头分别接至输入端子X13、X2,则X13、X2地常开触点闭合，按下启动按钮 SB1或SB2时，X0常开触点闭合，Y0、M0线圈得 电并自锁，第3支路中Y0常开触点闭合，辅助继电器 M1线圈得电，其常

13、开触点闭合，为第4支路以下程序执行做 好xoHHHMOHHX13XI X2MfhfX2 X4X13 MnY1Yl X2卄YOHHX12 X7 X5 Ml X10“TIHHIhHPM X6HIXiaX6X7X5Ml_Xi2X6X7X5MlX3THX4HHM2HHM3HH 斗1CH k炬祖iYC3朋Xll YQHIMYClfiMKN3s&in. miftUifi.d 垃 tiiriu型焊zrsk sw 血工斑二TSDJVUJJFX口 t n n+ri,I卜戯GMsuts(nL NCOMcrwXO0PLt|A*X35tSX6cwX7X10XII5席2M3iUG/Jj悯c=iKM mHH3i_U厂I铝

14、4 LIIf4 - 0C36V +* akm? rV 烂qIZP w -pCPi-N105il肓;1!论3 PLC 线国0s2 SA2 M3 MlSQ5YC2 YC3 SQ2 SQ3 SQ4准备，保证了只有主轴旋转后才有进给运动.Y0地输出信号使主轴电动机M1启动运转.当按停止按钮SB5或SB6时,X2常开触点复位，丫0线圈失电,主轴惯性运转,同时X3常开触点闭合，丫4线圈得电接通电磁离合器 YC1,主轴制动停转.第2支路表达了 KM2及YC3地工作逻辑,当按下快速移动按钮 SB3或SB4时,X1常开触 点闭合,则Y1及Y5线圈得电,KM2常闭触头断开,电磁离合器 YC2失电,YC3得电,工作台沿选定方向快速移 动；松开 SB3或SB4则YC2得电,YC3失电，快速移动停止第4、5、6、8支路表达了工作台六个方向地进 给、进给冲动及圆工作台地工作逻辑关系当圆形工作台转换开关SA2动作,4、5支路中X5地常开触点分断，第6支路中X5常闭触头复位,M4及Y2线圈得电，使KM3得电，电动机M2启动，圆形工作台旋转；当 SA2复位 时,M4、Y2线圈失电，圆形工作台停止旋转左右进给时,SQ5或SQ6被压合，X6常开触点复位