23项目六 任务8 X62W 型铣床 PLC控制电路设计、安装及调试

机床电气控制与PLC任务八

X62W型铣床PLC控制电路设计

、安装及调试项目六PLC控制与继电控制机床电气控制与PLC（1)能够根据X62W万能铣床电气控制电路确定控制要求和正确分配I/O点数。（2)能够熟练设计、编写X62W万能铣床的PLC控制系统梯形图程序。（3)学会X62W万能铣床的PLC控制系统硬件接线与程序调试运行。能力目标（1）掌握PLC数据类型及寻址方式（2）掌握数据处理指令的功能及应用编程。（3）学会PLC控制系统输入/输出端口分配及接线方法。（4）熟练运用编程软件进行控制系统联机调试。（5）熟悉8站小车呼叫PLC控制的工作原理和程序设计方法。知识目标（1）培养提升团队合作能力；（2）培养提升组织实施能力；（3）培养“6S”规范操作能力；（4）培养学生的工匠精神。素养目标任务目标

电工车间主任接到生产车间小刘电话，要求完成0608号X62W型铣床PLC控制电路设计、安装及调试任务。电工车间主任将任务单派给了电工八组。机床电气控制与PLC工作任务应用PLC改造编号为0608号X62W万能铣床控制电路派工日期年

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日完成人员电工一组任务负责人小张完工日期年

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日验收人验收日期年

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日任务内容1.进一步了解0608号用PLC改造X62W控制电路要求2.准备安装需要工具、仪表、器材和相关器材资料3.将相关技术材料交付车间档案室归档保存材料申请任务负责人填写：

负责人：任务验收此项填写验收时设备的主要验收技术参数，由任务完成负责人填写：

负责人：车间负责人评价负责人：

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日任务描述机床电气控制与PLCX62W万能铣床在机械零件精加工中使用广泛，传统的X62W万能铣床电气控制电路接线复杂，工作中电气故障多，维修难度大。应用PLC控制系统改造X62W万能铣床电路可使其结构简单、故障少、可靠性高。本任务通过X62W万能铣床的PLC控制应用系统设计、接线与调试，为学习数控机床维修技术打下基础。（1）对主轴电动机M1的要求：正、反转由换向组合开关SAS实现，正常运行时由接触器KM3控制。一旦KM3主触点断开，KM2主触点闭合，则电源电流经KM2主触点、限流电阻R,M1在KS速度继电器的配合下实现反接制动。（2）对工作台进给电动机M2要求：正、反转由接触器KM4、KM5控制；YA是快速牵引电磁铁，由KM6控制。KM4主触点闭合、KM5主触点断开时，M2正转；反之，KM4主触点断开、KM5主触点闭合时，M2反转。M2正、反转期间，KM6主触点处于断开状态时，工作台通过齿轮变速箱中的慢速传动路线与M2相连，工作台慢速自动进给：一旦KM6主触点闭合，则YA通电，工作台通过电磁离合器与齿轮变速箱中的快速运动传动线路与M2相连，工作台进行快速移动。（3）对冷却泵电动机M3的要求：M3由接触器KM1控制；只有在主轴电动机M1启动后，M3才能启动。KM1主触点闭合，M3单向运转；KM1断开，则M3停转。M1、M2、M3均为全压启动，设长期过载保护。任务分析1.分析控制对象，确定控制要求机床电气控制与PLC2.分析控制要求，确定I/O点数由于本设计实现的是整个X62W型铣床控制电路的PLC控制，如图6-70，且圆形工作台转换开关SA1和转换开关SA2、SA3不能直接接到PLC的输入端口来实现信号的输入，因而要引入中间继电器KA1、KA2、KA3，利用中间继电器的触点和常开、常闭按钮（SB7~SB12)来实现对工作台与圆形工作台之间的转换、照明灯通断，以及冷却泵电动机的启动与停止的控制。机床电气控制与PLC

本任务需团队合作完成。老师可根据班级人数、工位及设备情况将班级学生按4-6人一组分组。分组时应充分考虑学生认知水平、学习能力及动手能力，均衡各团队水平。团队角色团队成员组成任务分工及说明电工车间主任教师派发任务单并指导各团队工作项目经理各团队组长（1名学生）根据团队成员特点分配具体工作任务，并填写任务单及任务自查表操作工3-5名学生按照分工进行资料搜集、绘图、元器件检查、安装及调试等安全员1名学生监督团队成员工作过程，提醒规范操作、注意用电安全。任务角色机床电气控制与PLC输

入输

出编程元件地址功

能编程元件地址功

能X000M1启动常开按钮SB1、SB2Y000M1启动接触器KM3X001M1反接制动SB3、SB4Y001M1反接制动接触器KM2X002M1反接制动按钮SB3、SB4Y002M2正转接触器KM4X003M2快速进给按钮SB5、SB6Y003M2反转接触器KM5X004圆形工作台启动按钮SB7Y004快速进给接触器KM6X005圆形工作台停止按钮SB8Y005M3启动接触器KM1X006照明灯EL亮按钮SB9X007照明灯EL灭按钮SB10X010M3的启动按钮SB11X011M3的停止按钮SB12X012向左进给行程开关SQ1X013向右进给行程开关SQ2X014向前、上进给行程开关SQ3X015向后、下进给行程开关SQ4X016进给变速冲动行程开关SQ6X017主轴变速冲动行程开关SQ7X020速度继电器辅助常开触点KS1、KS2根据修改后的电路图6-70，确定17个输入信号、6个输出信号，PLC的I/O分配表如表。任务实施１.I/O地址分配机床电气控制与PLC2.PLC控制电路接线X62W型铣床PLC控制电路接线如图6-71所示。机床电气控制与PLC

对X62W万能铣床梯形图的改造设计，可根据PLC(I/O端子）的实际接线图，参照原有的电气控制原理图，用习惯常用的翻译法进行PLC控制系统的梯形图改造设计。首先，将整个控制电路分解成若干个控制环节，分别设计出各控制环节的梯形图；然后，再根据控制要求把它们综合在一起；最后，经整理、修改和完善，设计出符合X62W万能铣床控制要求的完整的梯形图，如图6-72所示。3.编写梯形图程序机床电气控制与PLC（1）设计主轴电动机M1启动、反接制动、主轴变速冲动控制梯形图。因SQ7和SB3、SB4都采用常闭触点分别接至输入端子X017、X001，则X017、X001的输入继电器得电闭合，按下启动按钮SB1或SB2时，X000常开触点闭合，Y000线圈得电并自锁，电动机M1启动运转。Y000常开触点闭合，中间继电器M102线圈得电，其常开触点闭合，保证了只有主轴旋转后才有进给运动。按停止按钮SB3或SB4时，X001常开触点复位，Y000线圈失电，主轴以惯性运转，同时X002常开触点闭合，M100线圈得电接通Y001，主轴反接制动停转。当主轴变速冲动行程开关SQ7被压合，X017常开触点闭合，X017常闭触点断开，使Y000失电，从而使Y000常闭触点复位，中间继电器M101得电接通Y001，主轴制动停转，实现主轴变速冲动。（2）设计电动机M2进给、圆形工作台控制梯形图。左右进给时，SQ1和SQ2被压合，X012和X013常开触点闭合，常闭触点断开，其他触点均处于复位状态时，中间继电器M102得电接通Y003，电动机M2正转或反转，拖动工作台向左或向右运动。同样，工作台上下、前后进给时，SQ3或SQ4被压合，X014和X015常开触点闭合，常闭触点断开，其他触点均处于复位状态时，中间继电器M102得电接通Y003，电动机M2正转或反转，拖动工作台按选定的方向（上、下、前、后）进行进给运动。当圆形工作台启动按钮SB7按下，X004常开触点闭合，中间继电器M105得电并自锁，M105常开触点闭合，中间继电器M104得电接通Y002，电动机M2启动，圆形工作台旋转。当按下停止按钮SB8,M105失电，圆形工作台停止旋转。3.编写梯形图程序机床电气控制与PLC（3）照明灯控制梯形图。按下启动按钮SB9，输入继电器X006得电，其动合触点X006闭合，KA3线圈通电，使M106得电并自锁，接通Y006，照明灯亮。按下停止按钮SB10，输入继电器X007断电，KA3线圈断电，M106失电，照明灯灭。（4）设计冷却泵电动机M3控制梯形图。按下电动机M3启动按钮SB11,输入继电器X010得电，其动合触点X010闭合，KA2线圈通电，使M107得电并自锁，同时M107常开触点闭合，使Y005得电，冷却泵电动机M3转动。按下停止按钮SB12，输入继电器X010断电，KA2线圈断电，M107断电，冷却泵电动机M3停转。3.编写梯形图程序4.操作步骤（1）检查实验设备，准备好实验用导线。查看各电气元件质量情况，仔细检查外部结构，了解其使用方法，并进行安装。（2）按图PLC的外部接线图接线。（3）接通PLC电源，打开GXDeveloperV8编程软件。首先选择PLC类型，录入程序，PLC在STOP模式下，执行“在线”→“PLC写入”菜单命令，将计算机中的程序发送到PLC中，出现“PLC写入”对话框，选择“参数＋程序”，再单击“执行”，将程序写入PLC。（4）确认系统处于要求的初始状态。单击工具栏的“运行”按钮，用户程序开始运行，“RUN”灯亮。（5）调试。按下启动按钮SB1或SB2，观察电动机M1运行；按下停止按钮SB3或SB4，观察电动机M1运行情况；压下变速冲动开关SQ7，观察电动机M1变速冲动情况；压下行程开关SQ1、SQ2，观察电动机M2进给情况；按下启动按钮SB9，观察照明灯是否点亮；按下电动机M3启动按钮SB11，观察电动机M3的运行情况。（6）若出现故障，检查硬件电路及梯形图后重新调试，直至实现系统功能，同时写好记录（故障现象、原因分析、解决办法）。（7）实践完毕切断电源，关闭计算机，断开PLC电源，再拆线和整理。机床电气控制与PLC4.操作步骤机床电气控制与PLC

本任务对学生从任务资讯、元件的应用、电路分析、方案制定结果、操作实施正确性、项目总结报告及学习态度等多方面进行考核,采取教师评价和学生评价相结合的方式,将学生学习情况及任务完成情况评价验收。任务内容配分任务评分标准评

分自我评价团队评价教师评价输入输出分配表10分1）输入信号少选或错选

每个扣2分2）输出信号少选或错选

每只扣2分PLC线路安装10分1）输入信号不按照接线图安装

每只扣2分2）输出信号不按照接线图安装

每只扣2分3）损坏元件

每只扣10分程序编写20分1）是否会新建程序

每处扣5分2）是否会熟练使用基本指令

每处扣5分3）是否会监控程序

每处扣5分4）是否会修改调试程序

每处扣5分功能实现30分1）程序调试第一次不成功

扣10分2）程序调试第二次不成功

扣15分3）程序调试第三次不成功

扣20分线路检修20分1）仪表使用不正确、不规范

扣5分2）排除方法不得当、未排除故障点

扣10分职业素养（6S）101）任务实施过程穿工作服、绝缘鞋防护设备2）遵守安全操作规程，杜绝安全事故3）爱惜实训设备、器材、仪表、工具等，摆放整齐，使用规范，符合职业岗位要求4）任务完成后废料分类处置，工位干净整洁，电脑关机合计任务评价机床电气控制与PLC

通过学习PLC控制与继电控制，全面评价学生的综合能力，从职业素养、专业能力、创新能力等方面评价。评价项目任

务

评

分

标

准评

分自我评价