龙门铣床的plc改造答辩

1、一一 龙门铣床简介龙门铣床简介4 龙门铣床的外形结构与龙门刨相比，也有一个龙门式的框架，所不同的是龙门铣床的横粱和立柱上安装的不是刨刀刀架，而是铣刀主轴箱。XN2010型龙门铣的主运动为二型龙门铣的主运动为二个水平个水平主轴箱以及一个垂直主主轴箱以及一个垂直主轴轴箱上刀箱上刀具的旋转，它的每一具的旋转，它的每一个铣个铣头分别头分别由一台由一台13kW的异步的异步电动机来拖动，采用的是机械电动机来拖动，采用的是机械有级方式来变速。进给运动则有级方式来变速。进给运动则包括有工作台的前后移动、左包括有工作台的前后移动、左右两个方向主轴箱沿立柱的上右两个方向主轴箱沿立柱的上下运动以及垂直主轴箱沿着横下

2、运动以及垂直主轴箱沿着横梁左右移动。这些运动是共同梁左右移动。这些运动是共同用一台用一台4kW的直流电动来拖动，的直流电动来拖动，它用选择开关来控制电磁阀的它用选择开关来控制电磁阀的集中传动。采用晶闸管整流供集中传动。采用晶闸管整流供电，通过调节直流电动机的电电，通过调节直流电动机的电枢电压，使各方向进给运动获枢电压，使各方向进给运动获得无级调速。辅助运动包括工得无级调速。辅助运动包括工作台和主轴箱的快速移动、横作台和主轴箱的快速移动、横粱降运动。前者仍借用进给直粱降运动。前者仍借用进给直流电动机驱动，但电动机转速流电动机驱动，但电动机转速升到升到2000r/min。后者则单独由。后者则单独由

3、一台一台5.5kW的交流异步电动机驱的交流异步电动机驱动，采用点动控制动，采用点动控制。二二 XN2010型龙门铣床的电气原理图型龙门铣床的电气原理图 三三 电气控制线路特点电气控制线路特点(1) 机床主运动由三台交流异步电动机拖动：Ml为右水平主袖电动机，由接触器KMI、KM2控制其正反转；M2为垂直主轴电动机，由接触器KM3、KM4控制其正、反转；M3为左水平主轴电动机，由接触器KM5、KM6控制其正、反转，从而控制主轴箱上刀具的旋转方向，满足加工需要。(2) 进给运动由直流电动机M驱动。M由单相半控桥式整流电路供电，通过改变晶闸管的导通角来改变电枢电压，实现无级调速。M的正、反转则通过接

4、触器KMII、KM12改变电枢电压极性来实现。(3) 工作台和主轴箱的快速移动也是由进给直流电动机M驱功的。快移 时，继电器KA5得电，提高给定电压。同时，继电器KA10得电，电动机M的劢磁减少一半，转速井到2000r/mn。(4) 横粱升降由交流异步电动机M4拖动，由接触器KM9、KM10控制其正、反转，实现横粱的上下移动。(5) 液压泵电动机M5和回油泵电动机M6并联连接，受接触器KM7控制单向旋转。(6) 各电动机的过载保护和短路保护均通过所接自动开关（QF1一QF6）承担。因回油泵电动机M6与液压泵电动机M5功率悬殊，另接热继电器FRI作过载保护。 （7）为避免损坏刀具和工件，要求停止

5、时先停进给，后停主轴。本机床在控制电路(3-35)之间串接了QFIQF3的三个常开触头，当三台主轴电动机任何一台因短路或过载而使自动开关掉闸时，自动切断主轴电机以丑进培和其他控制电路的电源。由于在主轴电动机的起动控制电路中接人了时间继电器KT1的延时断开常开触点，保证了先停进给，后停主轴这一停车要求。 （8）只有在液压泵起动后，才能有进培操作。由两部分电路实现：一是通过液压泵起动接触器KM7的常开触头(41 - 45)控制接触器KM8再由KM8控制进给电动机晶闸管整流回路的变流输入；二是在控制电路（37 - 49）间接入高、低液压继电器KA11、KA12的常开触点，只有在液压正常的情况下，后面

6、的进给以及其他控制电路才能工作。 （9）机床采用悬挂按钮站控制，操作按钮SHISB9，主令开关SA4-SA6、SAS、SA9，电源指示灯HL1及调速器RP2都安装在悬挂按钮站，便于操作和控制。主轴转换开关SA1、SA2、SA3安装在电气柜侧面。四四 电路工作原理电路工作原理1 主轴的起动与停车 首先应将电源开关QS、自动开关QF1-QF3台上。根据各主轴的铣削要求，扳动主轴转换开关SA1- SA3，选择好旋转方向，然后，按下主轴起动按钮SB2，时间继电器KT1得电并自锁，KT的延时断开常开触点(3-5)闭台，接通三主轴的起动接触器，各主轴电动机按预定转向起动。以右水平主轴电动机为例，如果需要逆

7、铣，则将转换开关SA1处于反转位，SA1-1断开，SAI1-3接通，这时，接触器KM2得电并自锁，右水平主轴电动机M1反向起动旋转。 2 工作台的进给运动 进给运动是在液压泵起动的前提下进行的，而液压泵的起动受转换开关SA4的控制。工作台的进给运动为工作台的前后运动，受“工作台与主轴箱进给选择”开关SA6的控制。当工作台进给时，SA6 -1接通，电磁铁YA1得电。SA6 -2断开，使左右水平、垂直主轴箱的进给不能发生。以工作台的正向进给运动为倒+接下正向进给按钮SB7，正向进给继电器KA6得电，其常开触点(49 - 117)闭合，中间继电器KA4得电吸合，接通调速电路中的给定电压。同时，KA6

8、的常开触点(49 - 121)闭台，接触器KM11得电吸台，进给电动机M正转，带动工作台正向进给。反向进给时，按下反向进给按钮SB6，反向进给继电器KA7得电，继电器KA4和接触器KM12得电吸合，进给电动机M反转，带动工作台反向进给。需要停止进给时，按下进给停止按钮SB5，继电KA6（或KA7）断电，继电器KA4和接触器KM11(或KM12)相继断电释放，进给电动机M断电停转。与此同时，接触器KM13得电，在M的电枢绕组上并联电阻RM，进行能耗制动正、反向迸给是“自动”还是“点动”，由转换开关关SA5控制。SA5断开时，工作台只能点动进给，松开按钮SB7(或SB6)，进给电动机即能耗制动停车

9、。3 主轴箱的进给运动 主轴箱的进始包括左右水平、垂直主轴箱的进给。当“工作台与主轴箱进给选择”开关SA6扳到主轴箱位置时，SA6 -1断开，SA6 -2接通，此时工作台不能进给。三个主轴箱是同时进给，还是一个或两个进给则由转换开关SAS、SA9进行控制。例如，当转换开关SA8SA9都扳到右边时，电磁铁YA2、YA4得电，这时，接下正向进给按钮SB7或反向进绐按钮SB6，进给电动机M正转或反转，带动右、左两个水平主轴箱沿立柱向下或向上作进给运动。若将SA8、SA9都扳到左边，电磁铁YA3得电，这时，按下SB7或SB6，进给电动机M就会正转或反转，带动垂直主轴箱沿向右或向左作迸给运动。主轴箱的进

10、给运动和工作台一样，也有“自动”和“点动”两种方式，由转换开关SA5控制。4 工作台和主轴箱的快速移动 工台和主轴箱的快速移动，也是在液压泵起动的前提下进行的。以正向快速移动为例：按下正向快移按钮SB8，正向快速继电器KA8得电并自锁，接通正向进给继电器KA6和进给电动机快速移动继电器KA5以及中间维电器KA4和进给电动机正转接触器KM11。KA5吸合后，产生三个作用： 一是KA5的常闭触头(342 - 343)断开，常开触头（341 - 343）闭合，使给定电压为最大值，放大器输入信号亦为最大值，因而触发脉冲大大前移，可控整流器输出电压达到最大值，电动机转速迅速上升；二是KA5常开触头(30

11、5 - 309)闭合，接通电压继电器KA10回路。由于可控整流输出电压已达最大值，电压继电器KA10动作，其常闭触头(206 -208)断开，使直流电动机励磁绕组减少一半，转速上升到2000r/min左右；三是KA5常闭触头(371- 373)断开，使测速发电机TG励磁绕组串人电阻R17，保证直流电动机转速为2000r/rnin时，测速发电机输出电压仍为100V左右(正常进给时的额定转速为1000r/min)。这样，快移时一方面提高整流输出电压，一方面减弱直流电动机磁场，使直流电动机转速迅速上升到2000r/min左右满足了快速移动的要求。 反向快速移动的工作过程与正向相似，但此时参与控制的电

12、器元件是反向快移按钮SB9、反向快速继电器KA9、反向进给继电器KA7、中间继电器KA4，进给电动机快移继电器KA5以及进给电动机反转接触器KM12。 工作台和主轴箱的快移不能同时进行由“工作台与主轴箱进给选择”开关SA6控制。 工作台和主轴箱不能从正常进给直接转换为快速进给。当工作台或主轴箱正常进给时，中间继电器KA4得电，其常闭触点（24 -4）断开，此时，不论按正向快速按钮SB8还是按反向快速按钮SB9均不起作用。只有在KA4断电的情况下，按SB8或SB9才有效。工作台和主轴箱的正向快速和反向快速运动也有“自动”和“点动”之分，由转换开关SA5控制。当SA5断开时，KA8或KA9不能自锁

13、，处于“点动”工作状态。5 横梁升降运动 横粱的升降运动，也是在液压泵起动的前提下进行的。以横粱上升为例：接上升按钮SB3，横粱升降中间继电器KA1得电，常开触点（U2 - 143）闭合，电磁铁YA5通电动作，横梁开始放松。当横粱完全松开时，行程开关SQ11SQ14受压闭合，横粱放松中间继电器KA2得电，其常开触点（55 - 57）闭合，接触器KM9得电，横粱升降电动机M4起动正转，带动横粱上升。当横梁上升到预定位置时松开上升按钮SB3，KA1、YA5、KW9均断电释放，电动机M4停转，横粱自动夹紧。当横粱夹紧以后，行程开关SQ11- SQ14复位，继电器KA2断电，为下一次升降移动作好准备。

14、 横粱下降工作过程与上升相似，但参与控制的电器元件是下降按钮SB4，横粱升降中间继电器KA1、电磁铁YA5、横粱放松中间继电器KA2、接触器KM10。 在横梁升降控制电路中串接了正向进给继电器KA6的常闭触点(49 -51)、反向进给 继电器KA7的常闭触点（51 - 53），当一作台或主轴箱正常进给或快速进皓时，KA6或KA7的常闭触点断开，切断了横梁升降控制电路，保证横粱升降移动与丁作台或主轴箱的进给不会同时发生五五 PLC改造部分改造部分输入/输出点分配表输入信号输出信号符号注释地址符号注释地址SB1急停开关I0.0KM1右主轴正转接触器Q0.0SB2主轴启动按钮I0.1KM2右主轴反转

15、接触器Q0.1SB3横梁上升按钮I0.2KM3垂直主轴正转接触器Q0.2SB4横梁下降按钮I0.3KM4垂直主轴反转接触器Q0.3SB5进给停止按钮I0.4KM5左主轴正转接触器Q0.4SB6反向低速进给I0.5KM6左主轴反转接触器Q0.5SB7正向低速进给I0.6KM7液压泵接触器Q0.6SB8正向快速进给I0.7KM8直流调速开关Q0.7SB9反向快速进给I1.0KM9横梁上升接触器Q1.0SA1-1右主轴正转I1.1KM10横梁下降接触器Q1.1SA1-3右主轴反转I1.2KM11直流电机正转接触器Q1.2SA2-1垂直主轴正转I1.3KM12直流电机反转接触器Q1.3SA2-3垂直主

16、轴反转I1.4YA1工作台进给电磁铁Q1.4SA3-1左主轴正转I1.5YA2右主轴进给电磁铁Q1.5SA3-3左主轴反转I1.6YA3垂直主轴进给电磁铁Q1.6SA4液压泵开关I1.7YA4做水平主轴电磁铁Q1.7SA5进给自动、电动转换开关I2.0YA5横梁放松电磁铁Q2.0SA6-1工作台进给I2.1KA4进给中间继电器Q2.1SA6-2主轴箱进给I2.2KA5快速进给中间继电器Q2.2SA8-1右主轴进给I2.3KM13能耗制动接触器Q2.3输入/输出点分配表输入信号输出信号符号注释地址符号注释地址SA9-1左主轴进给I2.4SA8-2垂直主轴进给 并联I2.5SA9-2垂直主轴进给

17、I2.5SQ1横梁上升限位开关I2.6SQ2防止左铣头与横梁相碰 并联I2.7SQ3防止右铣头与横梁相碰 I2.7SQ4工作台后退限位开关 并联I3.0SQ5垂直铣头向左限位开关I3.0SQ6工作台前进限位开关 并联I3.1SQ7左铣头向下限位开关I3.1SQ9垂直铣头向右限位开关I3.1SQ10右水平铣头向下限位开关I3.1SQ11横梁放松行程开关 串联I3.2SQ12横梁放松行程开关I3.2SQ13横梁放松行程开关I3.2SQ14横梁放松行程开关I3.2FR1热继电器I3.3I0.0 I0.1I0.2 I0.3I0.4 I0.5I0.6 I0.7I1.0 I1.1I1.2 I1.3I1.4 I1.5I1.6 I1.7 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 SA4 1M 2MQ0.0 Q0.1Q0.2 Q0.3Q0.4 Q0.5Q0.6 Q0.7Q1.0 Q1.1Q1.2 1L 2LKM1 KM4 KM2 KM3 KM5 KM6 KM7 KM8 KM9 KM10 KM11 KM12 YA1 YA2 YA3 YA4+24VGND+24VGNDS7-200PLCXN2010型龙门铣床PLC改造I/O接线图XN2010型龙门铣