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1、 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 引言 1.1研究背景及意義 生產(chǎn)中廣泛采用各種機(jī)床設(shè)備，不過傳統(tǒng)的機(jī)床電氣控制系統(tǒng)一般采用繼電器接觸器控制方式。這種控制方式由于控制方法簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)，在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用廣泛。但是由繼電器構(gòu)成的電氣控制系統(tǒng)有著體積大、耗電多、可靠性差、壽命短等明顯缺點(diǎn)。尤其是對(duì)生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性更差，如果生產(chǎn)任務(wù)和工藝發(fā)生變化，就必須重新

2、設(shè)計(jì)并改變硬件結(jié)構(gòu)，造成時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC 技術(shù)被逐漸引入到各種生產(chǎn)機(jī)械 設(shè)備中。與傳統(tǒng)繼電器控制相比，可編程控制器具有可靠性高、柔性好、編程靈活、開發(fā)周期短以及故障自診斷等特點(diǎn)，特別適合應(yīng)用于機(jī)床控制系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，通過使用PLC設(shè)計(jì)機(jī)床控制系統(tǒng)，可以減少?gòu)?qiáng)電元器件數(shù)目，提高電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。目前，國(guó)內(nèi)許多廠家的自動(dòng)控制系統(tǒng)及加工機(jī)床都采用PLC代替繼電器控制。 可編程邏輯控制器(PLC)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是近年來發(fā)展最迅速，應(yīng)用最廣泛的工業(yè)自動(dòng)控制裝置之一。目前PLC 技術(shù)很成熟

3、，所以基于PLC 的機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有良好的可行性。在我國(guó)PLC 的應(yīng)用比例還不足10％，有廣闊的市場(chǎng)前景。因此該課題的研究具有一定的應(yīng)用價(jià)值。 2 銑床概述 2.1 銑床簡(jiǎn)介及主要特點(diǎn) 銑床作為機(jī)械加工的通用設(shè)備在內(nèi)燃機(jī)配件的生產(chǎn)中一直起著不可替代的作用。銑床具有工作平穩(wěn)可靠，操作維護(hù)方便，已成為現(xiàn)代生產(chǎn)中的主要設(shè)備。銑床主要是用于加工零件的平面、斜面、溝槽、成型面的加工機(jī)床?？梢耘渲梅侄阮^、圓工作臺(tái)、鏜刀架、傳動(dòng)箱、銑夾頭、平口鉗等附件。其用途廣泛，在機(jī)械行業(yè)的機(jī)床設(shè)備中占有相當(dāng)大的比重。 銑床主要特點(diǎn) (1）工作臺(tái)沿床鞍

4、移動(dòng)實(shí)現(xiàn)縱向運(yùn)動(dòng)、床鞍沿升降臺(tái)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)橫向運(yùn)動(dòng)、其垂向運(yùn)動(dòng)由升降臺(tái)沿床身導(dǎo)軌移動(dòng)實(shí)現(xiàn)。 (2）機(jī)床具有基礎(chǔ)鑄件鋼性好，能承受重負(fù)荷切削。(3）主軸傳動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)均采用18級(jí)齒輪變速，具有較寬的變速范圍和很寬的加工范圍。 (4）機(jī)床電氣控制貫徹了國(guó)家GB5226.1-2002標(biāo)準(zhǔn)，提高了安全性和可靠性。 (5）機(jī)床通用性強(qiáng)、互換性好，可以配置分度頭、圓工作臺(tái)、鏜刀架、銑夾頭等附件，進(jìn)一步擴(kuò)大機(jī)床加工范圍。 (6）容易磨損的部分都有消除間隙的調(diào)整裝置。保證機(jī)床的精度和工作平穩(wěn)。 銑床的作用及其結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng) (1）作用：銑床是用于成形面加工的機(jī)床，如加工平面、鍵槽、斜面、球面等。常見的銑床

5、有平面銑床、立式銑床、仿形銑床、專用銑床等。在機(jī)床中，銑床使用量除車床外，位居第二。 (2）結(jié)構(gòu)：銑床的主要組成部件有：底座、工作臺(tái)、銑刀架、主軸變速箱、進(jìn)給變速箱等。 (3）運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 輔運(yùn)動(dòng)：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和冷卻泵旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以按以下幾種方式分類：工作進(jìn)給，簡(jiǎn)稱工進(jìn) 快速進(jìn)給，簡(jiǎn)稱快進(jìn) 速 度 左右 上下 前后 圓工作臺(tái)進(jìn)給 矩形工作臺(tái)進(jìn)給 方式方向 2.2 XA6132銑床 本設(shè)計(jì)以XA6132型萬能銑床為研究對(duì)象，保持原銑床的工藝和操作方法,讓整個(gè)設(shè)備具有更好的協(xié)調(diào)性。最終實(shí)現(xiàn)銑床通用性、實(shí)用性、可靠性及有效速率得到有

6、效的應(yīng)用。 XA6132型銑床是一種高效率的加工機(jī)械，在機(jī)械加工和機(jī)械修理中得到廣泛的應(yīng)用。萬能銑床的操作，是通過手柄同時(shí)操作電氣與機(jī)械，是機(jī)械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作的典型控制。XA6132型銑床的電氣控制系統(tǒng),在線路、故障率、維護(hù)工作上操作簡(jiǎn)單，成本低廉等特點(diǎn)。本文提出了XA6132型銑床的繼電器接觸式控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù),從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性,更好地滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要,提高了經(jīng)濟(jì)效益。 表2-1XA6132型萬能銑床主要技術(shù)參數(shù) 主要技術(shù)參數(shù) 單位 X6132 工作臺(tái)尺寸 mm 1320320 三向行程(X/Y/Z) 680240300(機(jī)動(dòng)mechan

7、ic) mm 700255320(手動(dòng) 主軸中心線至工作臺(tái)距離 mm 30-350 主軸中心至床身垂直導(dǎo)軌的距離 mm 215-470 主軸轉(zhuǎn)速范圍 r.p.m 18(級(jí)steps)30-1500 工作臺(tái)進(jìn)給范圍(X/Y/Z) mm/min 18(級(jí) 工作臺(tái)快速移動(dòng)速度(X/Y/Z) mm/min 2300/2300/770 外型尺寸 mm 229417701665 電動(dòng)機(jī)功率 kw 7.5 凈重/毛重 kg 2650/2950 XA6132型銑床的控制要求，具體有以下幾點(diǎn)： (1)主軸電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)順銑

8、、逆銑； (2)主軸具有停車制動(dòng)； (3)主軸變速箱在變速時(shí)具有變速?zèng)_動(dòng)，即短時(shí)點(diǎn)動(dòng)； (4)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)雙向運(yùn)行； (5)主軸電動(dòng)機(jī)與進(jìn)給電動(dòng)機(jī)具有聯(lián)鎖，以防在主軸沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，工作臺(tái)進(jìn)給損壞刀具或工件； (6)圓工作臺(tái)進(jìn)給與矩形工作臺(tái)進(jìn)給具有互鎖，以防損壞刀具或工件； (7)矩形工作臺(tái)各進(jìn)給方向具有互鎖，以防損壞工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)； (8)工作臺(tái)進(jìn)給變速箱在變速時(shí)同樣具有變速?zèng)_動(dòng)； (9)主軸制動(dòng)、工作臺(tái)的工進(jìn)和快進(jìn)由相應(yīng)的電磁離合器接通對(duì)應(yīng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈實(shí)現(xiàn)； (10)具有完善的電氣保護(hù)。 表2-2銑床的電機(jī)參數(shù)參照表 符號(hào) 名稱 型號(hào) 規(guī)格 件數(shù) 作用 M1

9、主軸電動(dòng)機(jī) Y132M—4—B3 7．5KW，380V，1450r/min 1 主軸傳動(dòng) M2 進(jìn)給電動(dòng)機(jī) Y90L—4 1．5KW,380V,1400r/min 1 進(jìn)給傳動(dòng) M3 冷卻泵電動(dòng)機(jī) JCB—22 0．125KW,380V,2790r/min 1 冷卻泵傳動(dòng) 表2-3銑床的基本元件一覽表 符號(hào) 名稱 型號(hào) 規(guī)格 件數(shù) 作用 KM1 接觸器 CJO—20 10A,110V 1 主軸正傳 KM2 接觸器 CJO—10 10A,110V 1 主軸反轉(zhuǎn) KM3 接觸器 CJO—10 10A,110V 1 進(jìn)

10、給正轉(zhuǎn) KM4 接觸器 CJO—10 10A,110V 1 進(jìn)給反轉(zhuǎn) KA1 中間繼電器 JZ7-44 10A,110V 1 主電動(dòng)機(jī)起?？刂? KA2 中間繼電器 JZ7-44 10A,110V 1 工步進(jìn)給與快速進(jìn)給轉(zhuǎn)換控制 KA3 中間繼電器 JZ7-44 10A,110V 1 冷卻泵電動(dòng)機(jī)控制 SB1、2 按鈕 LA2 綠色 2 M1啟動(dòng)按鈕 SB3、4 按鈕 LA2 黑色 2 快速進(jìn)給按鈕 SB5、6 按鈕 LA2 紅色 2 M1停止按鈕 SA1 轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ1—10/E16 三極 １ M

11、1換向開關(guān) SA2 轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ1—10/E16 三極 1 換刀開關(guān) SA3 轉(zhuǎn)換開關(guān) HZ1—10/E16 三極 １ 冷卻泵開關(guān) SQ1 限位開關(guān) LX1—11K 開啟式 1 向右進(jìn)給 SQ2 限位開關(guān) LX1—11K 開啟式 1 向左進(jìn)給 SQ3 限位開關(guān) LX2—131 單輪，自動(dòng)復(fù)位 1 向后、向上進(jìn)給 SQ4 限位開關(guān) LX2—131 單輪，自動(dòng)復(fù)位 1 向前、向下進(jìn)給 FR1 熱繼電器 JR10—10 3A、5A 1 M3過載保護(hù) FR2 熱繼電器 JRQ—40 11A、3A 1 M1

12、過載保護(hù) FR3 熱繼電器 JR10—10 0.415A 1 M2過載保護(hù) FU1 熔斷器 RL1 30A 3 總電源短路保護(hù) FU2 熔斷器 RL1 10A 3 進(jìn)給短路保護(hù) FU3 熔斷器 RL1 6A 2 控制電路短路保護(hù) FU4、FU5 熔斷器 RL1 4A 2 照明電源短路保護(hù) QF 低壓斷路器 —— —— 1 低壓斷路保護(hù) VC 整流器 ZCZX4 5A，50V 1 整流作用 TC1 變壓器 BK—150 380/127V 1 控制電路變壓器 TC2 變壓器 BK—50 380/

13、36V 1 照明變壓器 YC1 電磁離合器 B1DL—III —— 1 工步進(jìn)給控制電磁鐵線圈 YB 電磁離合器 —— —— 1 主軸制動(dòng)控制電磁鐵線圈 EL 照明燈 JC6-Z —— 1 工作照明 XA6132主電路分析 主軸電動(dòng)機(jī)M1由正、反接觸器KM1、KM2實(shí)現(xiàn)正反向運(yùn)行直接啟動(dòng)，由熱繼電器FR2實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期過載保護(hù)。 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM3、KM4實(shí)現(xiàn)正反運(yùn)行直接啟動(dòng)，由熱繼電器FR3實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期過載保護(hù)。 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3由繼電器KA3實(shí)現(xiàn)直接起動(dòng)，由熱繼電器FR1實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期過載保護(hù)。 3 機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.

14、1機(jī)床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 設(shè)計(jì)任何一個(gè)機(jī)床PLC控制系統(tǒng)，如同設(shè)計(jì)任何一種機(jī)床電氣控制系統(tǒng)一樣，其目的都是通過控制被控對(duì)象機(jī)床來實(shí)現(xiàn)其機(jī)械加工的生產(chǎn)工藝要求，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則: (1)機(jī)床PLC控制系統(tǒng)應(yīng)能控制機(jī)床設(shè)備最大限度地滿足機(jī)床的生產(chǎn)工藝要求 。 (2）在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，力求使PLC系統(tǒng)越簡(jiǎn)單、越經(jīng)濟(jì)，操作使用及維護(hù)維修越方便越好。 (3）要充分保證PLC控制系統(tǒng)的安全和可靠性。 (4）考慮到今后加工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和機(jī)床工藝的不斷改進(jìn)，在配置PLC硬件設(shè)備時(shí)應(yīng)適當(dāng)留有一定的擴(kuò)展余量。 3.2

15、 機(jī)床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 機(jī)床PLC控制系統(tǒng)是由PLC與機(jī)床輸入、輸出設(shè)備連接而成的。因此，機(jī)床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容應(yīng)包括以下主要內(nèi)容： (1)選擇XA6132型機(jī)床輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號(hào)燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)（電動(dòng)機(jī)、電磁閥等）。這些設(shè)備屬于一般的電氣元件。 (2)PLC的選擇。PLC是PLC系統(tǒng)的核心部件。正確選擇PLC對(duì)于保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)將起著重要的決定性作用。選擇PLC，主要包括機(jī)型、容量的選擇以及I/O模塊、電源模塊等的選擇。 (3)分配I/O點(diǎn)，繪制PLC的實(shí)際接線

16、圖。 (4)控制程序設(shè)計(jì)，包括控制系統(tǒng)流程圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖、梯形圖、語句表等的設(shè)計(jì)。控制程序是控制整個(gè)機(jī)床系統(tǒng)工作的軟件，是保證機(jī)床系統(tǒng)工作正常、安全、可靠的關(guān)鍵。因此，設(shè)計(jì)的機(jī)床控制程序必須經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足機(jī)床生產(chǎn)工藝要求為止。 (5)必要時(shí)還要設(shè)計(jì)機(jī)床控制臺(tái)等。 (6)編制機(jī)床PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。 3.3 機(jī)床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 (1)根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求，了解需要完成的動(dòng)作、操作方式。 (2)根據(jù)控制要求確定所需要的輸入、輸出設(shè)備，據(jù)此確定PLC的I/O接點(diǎn)數(shù)。 (3)選擇PLC機(jī)型及容量。 (4)定義輸入、輸出點(diǎn)名稱，分配PLC的

17、I/O點(diǎn)，設(shè)計(jì)PLC的實(shí)際接線圖。 (5)根據(jù)PLC所要完成的任務(wù)及應(yīng)具備的功能進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行控制臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工。 3.4 XA6132銑床進(jìn)行PLC改造需解決的問題 采用PLC對(duì)XA6132萬能銑床進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)改造，需要解決兩個(gè)主要的問題，一是基于PLC的銑床電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，二是基于PLC的銑床電氣控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。 3.4.1基于PLC的銑床電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) (1)分析被控制對(duì)象 將被控對(duì)象按功能進(jìn)行相互獨(dú)立的分解，這樣便于確定PLC的資源分配，屬于化整為零的設(shè)計(jì)思路。通過PLC來實(shí)現(xiàn)銑床電氣控制系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，需要將各種控制和檢測(cè)信號(hào)

18、通過按鈕和檢測(cè)元件輸入PLC，再通過PLC內(nèi)部程序的運(yùn)算將結(jié)果輸出到各種執(zhí)行設(shè)備，完成電氣控制系統(tǒng)對(duì)于銑床的控制。每個(gè)功能的輸入信號(hào)，都可以通過控制面板上的按鈕進(jìn)行操作，輸出則可以通過接觸器、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成。 (2)根據(jù)控制對(duì)象確定I／O點(diǎn) 分解后的各個(gè)功能項(xiàng)，對(duì)PLC所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行確定。 (3) PLC的選型 XA6132萬能銑床所需的I／O點(diǎn)總數(shù)在256以下，屬于小型機(jī)的范圍?？刂葡到y(tǒng)只需要邏輯運(yùn)算等簡(jiǎn)單功能。主要用來實(shí)現(xiàn)條件控制和順序控制，可選擇小型機(jī)系列，它的價(jià)格低，體積小，非常適用于單機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。 3.4.2 基于PLC的銑床電氣控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) (

19、1)程序要求分析 PLC控制系統(tǒng)其優(yōu)點(diǎn)在于根據(jù)加工工藝要求的不同相應(yīng)的修改程序就可以實(shí)現(xiàn)。因此系統(tǒng)的自動(dòng)控制程度很高。銑床電氣控制系統(tǒng)屬于廣泛的應(yīng)用系統(tǒng)，不針對(duì)特殊的加工工藝，因此PLC內(nèi)部的程序只需要相對(duì)每個(gè)控制按鈕發(fā)出的信號(hào)，做出相應(yīng)的動(dòng)作即可。 (2)基于PLC的銑床電氣控制系統(tǒng)程序 PLC的程序可以采用梯形圖、語句表、程序塊等形式表示。為了與繼電器一接觸器系統(tǒng)相承接，采用梯形圖形式對(duì)銑床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行編程。 3.5 XA6132銑床進(jìn)行PLC改造方法及步驟 根據(jù)XA6132 萬能銑床的具體控制要求和電氣原理圖，確定輸入輸出點(diǎn)數(shù)，編寫控制流程圖，設(shè)計(jì)出PLC 控制程序，并

20、調(diào)試運(yùn)行。具體為以下幾個(gè)步驟： (1)分析XA6132 萬能銑床的電氣控制要求和電氣控制原理圖； (2)根據(jù)XA6132 萬能銑床控制要求，確定輸入輸出信號(hào)； (3)利用PLC 梯形圖與電氣原理圖之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)機(jī)床進(jìn)行PLC 改造，具體包括程序編制，調(diào)試運(yùn)行等內(nèi)容。 4. 設(shè)計(jì)要求 4.1工藝要求 不變動(dòng)原機(jī)床的控制操作，保留各原有按鈕交流接觸器，行程開關(guān)，熱繼電器等機(jī)械動(dòng)作。為保證人身財(cái)產(chǎn)的安全起見熱繼電器不接入PLC的輸入端，而直接接在PLC的輸出端。 4.2 機(jī)床的電力拖動(dòng)特點(diǎn)和控制要求 (1

21、) XA6132萬能臥式銑床，主軸傳動(dòng)系統(tǒng)在床身內(nèi)部，進(jìn)給系統(tǒng)在升降臺(tái)內(nèi)，而且主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間沒有速度比例協(xié)調(diào)的要求。故采用單獨(dú)傳動(dòng)，即主軸和工作臺(tái)分別由主軸電動(dòng)機(jī)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。而工作臺(tái)進(jìn)給與快速移動(dòng)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)；經(jīng)電磁離合器傳動(dòng)來獲得。 (2) 主軸電動(dòng)機(jī)處于空載下起動(dòng)，為能進(jìn)行順銑和逆銑加工，要求主軸能稱實(shí)現(xiàn)正、反軌但旋轉(zhuǎn)方向不需經(jīng)常改變。僅在加工前預(yù)選轉(zhuǎn)動(dòng)方向而在加工過程中不交換。 (3) 銑削加工是多刀多刃不連續(xù)切削，負(fù)載波動(dòng)。為減輕負(fù)載波加動(dòng)的影響，往在主軸傳動(dòng)系統(tǒng)中加入飛輪，使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量加大，但為實(shí)現(xiàn)主軸快速停車，主軸電動(dòng)機(jī)應(yīng)設(shè)有停車制動(dòng)。同時(shí)，主軸在上刀時(shí)，也應(yīng)使主

22、軸制動(dòng)，為此本銑床采用電磁離合器控制主軸停車制動(dòng)和主軸上刀制動(dòng)。 (4) 工作臺(tái)的垂直，橫向和縱向三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而三個(gè)方向的選擇是由操縱手柄改變傳動(dòng)鏈來實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)方向又有正反向的運(yùn)動(dòng)，這就要求進(jìn)給電動(dòng)機(jī)能正、反轉(zhuǎn)。而且，同一時(shí)間只允許工作臺(tái)只有一個(gè)方向的移動(dòng)，故應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)。 (5) 使用圓工作臺(tái)時(shí)，工作臺(tái)不得移動(dòng)，即圓工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與工作臺(tái)上下，左右，前后六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)之間有聯(lián)鎖控制。 (6) 為適應(yīng)銑削加工需要，主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度應(yīng)有較寬的調(diào)節(jié)范圍。XA6132萬能銑床采用機(jī)械變速，改變變速箱的傳動(dòng)比來實(shí)現(xiàn)，為保證變速時(shí)齒輪易于嚙合，減少齒輪端面的沖擊，要求

23、變速時(shí)電動(dòng)機(jī)有沖動(dòng)控制。 (7) 根據(jù)工藝要求。主軸旋轉(zhuǎn)和工作臺(tái)進(jìn)給應(yīng)有先后順序控制，即進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要在銑刀旋轉(zhuǎn)之后進(jìn)行，加工結(jié)束后必須在銑刀停轉(zhuǎn)前停止進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 (8) 為供給銑削加工時(shí)冷卻液，應(yīng)有冷卻泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵，供給冷卻液。 (9) 為適應(yīng)銑削加工時(shí)操作者的正面與側(cè)面操作要求，機(jī)床應(yīng)對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)的走動(dòng)與停止及工作臺(tái)的快速移動(dòng)控制，具有兩地操作的性能。 (10) 工作臺(tái)上下、左右、前后六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)應(yīng)具有限位保護(hù)。 (11) 應(yīng)有局部照明電路。 4.3原機(jī)床的控制過程 圖4-1 XA6132臥式萬能銑床電氣控制原理圖 圖4-1是XA6132臥式萬能銑床

24、的電氣控制原理圖。圖中M1為主軸電機(jī)，M2為工作臺(tái)進(jìn)給電機(jī)，M3為冷卻泵電動(dòng)機(jī)。該電路的一個(gè)特點(diǎn)是采用電磁離合器控制，另一個(gè)特點(diǎn)是機(jī)械操作和電氣操作密切配合進(jìn)行。因此，在分析電氣原理圖時(shí)，應(yīng)對(duì)機(jī)械操作手柄與相應(yīng)電器開關(guān)動(dòng)作關(guān)系，對(duì)各開關(guān)的作用及指令開關(guān)狀態(tài)弄清楚。 4.3.1主拖動(dòng)電氣原理圖 （1） 主軸電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制 主軸電動(dòng)機(jī)M1由正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2來實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)全壓起動(dòng)，而由主軸換向開關(guān)SA4來預(yù)選電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。由停止按鈕SB1或SB2，起動(dòng)按鈕SB3或SB4與KM1、KM2構(gòu)成主軸電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)兩地操作控制電路。起動(dòng)時(shí)，應(yīng)將電源引入開關(guān)QF1閉合，再把

25、換向開關(guān)SA4扳到主軸所需的旋轉(zhuǎn)方向，然后按下起動(dòng)按鈕SB3或SB4，中間繼電器KA1線圈通電并自鎖，觸頭KA1閉合，使KM1或KM2線圈通電吸合，其主觸頭接通主軸電動(dòng)機(jī)，M1實(shí)現(xiàn)全壓起動(dòng)。而KM1或KM2的一對(duì)輔助觸頭KM1或KM2斷開，主軸電動(dòng)機(jī)制動(dòng)電磁摩擦離合器線圈YC1電路斷開。繼電器的另一觸頭KA1閉合，為工作臺(tái)的進(jìn)給與快速移動(dòng)作好準(zhǔn)備。 圖4-2 XA6132臥式萬能銑床外形圖 （2）主軸電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制 由主軸停止按鈕SB1或SB2，正轉(zhuǎn)接觸器KM1或反轉(zhuǎn)接觸器KM2以及主軸制動(dòng)電磁摩托離合器YC1構(gòu)成主軸制動(dòng)停車控制環(huán)節(jié)。電磁離合器YC1安裝在主軸傳動(dòng)鏈中與主

26、軸電動(dòng)機(jī)相聯(lián)的第一根傳動(dòng)軸上，主軸停車時(shí)，按下SB1或SB2，KM1或KM2線圈斷電釋放，主軸電動(dòng)機(jī)M1斷開三相交流電源；同時(shí)YC1線圈通電，產(chǎn)生磁場(chǎng)，在電磁吸力作用下將摩擦片壓緊產(chǎn)生制動(dòng)，使主軸迅速制動(dòng)。當(dāng)松開SB1或SB2時(shí)，YC線圈斷電，摩擦片松開，制動(dòng)結(jié)束。這種制動(dòng)方式迅速、平衡，制動(dòng)時(shí)間不超過0.5s. （3）主軸上刀換刀時(shí)的制動(dòng)控制 在主軸上刀或更換銑刀時(shí)，主軸電動(dòng)機(jī)不得旋轉(zhuǎn)，否則將發(fā)生嚴(yán)重人身事故。為此，電路設(shè)有主軸上刀制動(dòng)環(huán)節(jié)，它是由主軸上刀制動(dòng)開關(guān)SA2控制。在主軸上刀換刀前，將SA2扳到“接通”位置。觸頭SA2斷開，使主軸起動(dòng)控制電路斷電，主軸電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)旋轉(zhuǎn)；而另一

27、觸頭SA2閉合，接通主軸制動(dòng)電磁離合器YC1線圈，使主軸處于制動(dòng)狀態(tài)。上刀換刀結(jié)束后，再將SA2扳至“斷開”位置，觸頭SA2斷開，解除主軸制動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)，觸頭SA2閉合，為主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)作準(zhǔn)備。 （4）主軸變速?zèng)_動(dòng)控制 主軸變速操縱箱裝在床身左側(cè)窗口上，變速應(yīng)在主軸旋轉(zhuǎn)方向預(yù)選之后進(jìn)行。變換主軸轉(zhuǎn)速的操作順序如（圖5-1）下： ① 將主軸變速手柄壓下，使手柄的榫塊自槽中滑出，然后拉動(dòng)手柄使榫塊落到第二道槽內(nèi)為止。 ② 轉(zhuǎn)動(dòng)變速刻度盤，把所需轉(zhuǎn)速對(duì)準(zhǔn)指針。 ③ 把手柄推回原來位置，使榫塊落進(jìn)槽內(nèi)。 在將變速手柄推回原位置時(shí)，將瞬間壓下主軸變速行程開關(guān)SQ5，使觸頭閉合，觸頭SQ5斷開。

28、于是KM1或KM2線圈瞬間通電吸合。其主觸頭瞬間接通主軸電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)，利于齒輪嚙合，當(dāng)變速手柄榫塊落入槽內(nèi)時(shí)SQ5不再受壓，觸頭SQ5斷開，切斷主軸電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)電路，主軸變速?zèng)_動(dòng)結(jié)束。 主軸變速行程開關(guān)SQ5的觸頭SQ5是為主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行變速而設(shè)的，此時(shí)無需按下主軸停止按鈕，只需將主軸變速手柄拉出，壓下SQ5斷開，于是斷開了主軸電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)接觸器線圈電路，電動(dòng)機(jī)自然停車，爾后再進(jìn)行主軸變速操作，電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變速?zèng)_動(dòng)，完成變速。變速完成后尚需再次起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，主軸將在新選擇的轉(zhuǎn)速下起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。 4.3.2 進(jìn)給拖動(dòng)控制電路 工作臺(tái)進(jìn)給方向的左右縱向運(yùn)動(dòng)，前后的橫向運(yùn)動(dòng)和上下的垂直

29、運(yùn)動(dòng)，都是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的。而正、反轉(zhuǎn)接觸器KM3、KM4是由行程開關(guān)SQ1、SQ3、與SQ2、SQ4來控制的，行程開關(guān)又是由兩個(gè)機(jī)械操作手柄控制的。這兩個(gè)機(jī)械操作手柄，一個(gè)是縱向機(jī)械操作手柄，另一個(gè)是垂直與橫向操作手柄。扳動(dòng)機(jī)械操作手柄，在完成相應(yīng)的機(jī)械掛檔同時(shí)，壓合相應(yīng)的行程開關(guān)，從而接通接觸器，起動(dòng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)工作臺(tái)按預(yù)定方向運(yùn)動(dòng)。在工作進(jìn)人時(shí)，由于快速移動(dòng)繼電器KM2線圈處于斷電狀態(tài)，而進(jìn)給移動(dòng)電磁離合器YC2線圈通電，工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)是工作進(jìn)給。 縱向機(jī)械操作手柄有左、中、右三個(gè)位置，垂直與橫向機(jī)械操作手柄有上、下、前、后、中五個(gè)位置。SQ1、SQ2為縱向機(jī)械操作手

30、柄有機(jī)械聯(lián)系的行程開關(guān)；SQ3、SQ4為與垂直、橫向操作手柄有機(jī)械聯(lián)系的行程開關(guān)。當(dāng)這兩個(gè)機(jī)械操作手柄處于中間位置時(shí)，SQ1－SQ4都處在未被壓下的原始狀態(tài)，當(dāng)扳動(dòng)機(jī)械操作手柄時(shí)，將壓下相應(yīng)的行程開關(guān)。 SA3為圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)，其有“接通”與“斷開”兩個(gè)位置，三對(duì)觸頭。當(dāng)不需要圓工作臺(tái)時(shí)，SA3置于“斷開” 位置，此時(shí)觸頭SA3，SA3閉合，SA3斷開。當(dāng)使用圓工作臺(tái)時(shí)，SA3置于“接通”位置，此時(shí)SA3，SA3斷開，SA3閉合。 在起動(dòng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)之前，應(yīng)先起動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)，即合上電源開關(guān)QF1，按下主軸起動(dòng)按鈕SB3或SB4，中間繼電器KA1線圈通電并自鎖，其觸頭KM1閉合，為起動(dòng)進(jìn)給電

31、動(dòng)機(jī)作準(zhǔn)備。 （1）工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制，若需工作臺(tái)向右工作進(jìn)給，將給向進(jìn)給操作手柄扳向右側(cè)，在機(jī)械上通過聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)接通縱向進(jìn)給離合器，在電氣上壓下行程開關(guān)SQ1，觸頭SQ1閉合，SQ1斷開，后者切斷通往KM3、KM4的另一條通路，前者使進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的接觸器KM3線圈通電吸合，M2正向起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向右工作進(jìn)給。 向右工作進(jìn)給結(jié)束，將縱向進(jìn)給操作手柄由右位扳到中間位置，行程開關(guān)SQ1不再受壓，觸頭SQ1斷開，KM3線圈斷電釋放，M2停轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向右進(jìn)給停止。 工作臺(tái)向左進(jìn)給的電路與向右進(jìn)給時(shí)相仿。此時(shí)是將縱向進(jìn)給操作手柄扳向左側(cè)，在機(jī)械掛檔的同時(shí)，電氣上壓下的行程開關(guān)SQ2，反

32、轉(zhuǎn)接觸器KM4線圈通電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向左進(jìn)給，當(dāng)將縱向操作手柄由左側(cè)扳向進(jìn)給操作手柄扳回中間位置時(shí)，向左進(jìn)給結(jié)束。 （2）工作臺(tái)向前與向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制 將垂直與橫向進(jìn)給操作手柄扳到“向前”位置，在機(jī)械上接通了橫向進(jìn)給離合器，在電氣上壓下行程開關(guān)SQ3，觸頭SQ3閉合，SQ3斷開，正轉(zhuǎn)接觸器KM3線圈通電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2正向轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)工作臺(tái)向前進(jìn)給。向前進(jìn)給結(jié)束，將垂直與橫向進(jìn)給操作手柄扳回中間位置，SQ3不再受壓，KM3線圈斷電釋放，M2停止旋轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向前進(jìn)給停止。 工作臺(tái)向下進(jìn)給電路工作情況與“向前”時(shí)完全相同，只是將垂直與橫向操作手柄扳到“向下”位置，在機(jī)械上接

33、通垂直進(jìn)給離合器，電氣上仍壓下行程開關(guān)SQ3，KM3線圈通電吸合，M2正轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)向下進(jìn)給。 （3）工作臺(tái)向后與向上進(jìn)給的控制，電路情況與向前或向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制相仿，只是將垂直與橫向操作手柄扳到“向右”或“向上”位置，在機(jī)械上接通垂直或橫向進(jìn)給離合器，電氣上都是壓下行程開關(guān)SQ4，反向接觸器KM4線圈通電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2反向起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)向后或向上的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)操作手柄扳回中間位置時(shí)，進(jìn)給結(jié)束。 （4）進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)控制，進(jìn)給變速?zèng)_動(dòng)只有在主軸起動(dòng)后，縱向進(jìn)給操作手柄，垂直與橫向操作手柄置于中間位置時(shí)才可以進(jìn)行。 進(jìn)給變速箱是一個(gè)獨(dú)立部件，裝在升降臺(tái)的左邊，進(jìn)給速度的變

34、速是由進(jìn)給操作箱來控制，進(jìn)給操作箱位于進(jìn)給變速箱前方。進(jìn)給變速的操作順序是： ① 將蘑菇形手柄拉出。 ② 轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，把刻度盤上所需的進(jìn)給速度值對(duì)準(zhǔn)指針。 ③ 把蘑菇形手柄向前拉到極限位置，此時(shí)借變速孔盤推壓行程開關(guān)SQ6. ④ 將蘑菇形手柄推回原位，此時(shí)SQ6不再受壓。 就在蘑菇形手柄向前拉于極限位位置，在反向推回之前，SQ6壓下，觸頭SQ6閉合，SQ6斷開。此時(shí)，正向接觸器KM3線圈瞬時(shí)通電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)正向旋轉(zhuǎn)，獲得變速?zèng)_動(dòng)。如果一次瞬間點(diǎn)動(dòng)時(shí)齒輪仍未進(jìn)行嚙合狀態(tài)，此時(shí)變速手柄不能復(fù)原。可再次拉出手柄并再次推回。實(shí)現(xiàn)再次瞬間點(diǎn)動(dòng)，直到齒輪嚙合

35、為止。 （5）進(jìn)給方向快速移動(dòng)的控制，進(jìn)給方向的快速移動(dòng)是由電磁離合器改變傳動(dòng)鏈來獲得的。先開動(dòng)主軸，將進(jìn)給操作手柄扳到所需移動(dòng)方向?qū)?yīng)位置，則工作臺(tái)按操作手柄選擇的方向以選定的進(jìn)給速度作工作進(jìn)給。此時(shí)如按下快速移動(dòng)按鍵SB5或SB6，接通快速移動(dòng)繼電器KA2電路，而觸頭KA2閉合，快速移動(dòng)電磁離合器YC3線圈通電，工作臺(tái)按原運(yùn)動(dòng)方向作快速移動(dòng)。松開SB5或SB6，快速移動(dòng)立即停止，仍以原進(jìn)給速度繼續(xù)進(jìn)給，所以，快速移動(dòng)為點(diǎn)動(dòng)控制。 4.3.3 圓工作臺(tái)的控制 圓工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是由進(jìn)人電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的，使用工作臺(tái)時(shí)，首先把圓工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3扳到“接通”位置。按下主軸起動(dòng)按

36、鍵SB3或SB4，KA1或KM2線圈通電吸合，主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。接觸器KM3線圈經(jīng)SQ1－SQ4行程開關(guān)閉觸頭和SA3觸頭通電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)圓工作臺(tái)單向回轉(zhuǎn)。此時(shí)工作臺(tái)進(jìn)給兩個(gè)機(jī)械操作手柄均處于中間位置。工作臺(tái)不動(dòng)，只拖動(dòng)圓工作臺(tái)回轉(zhuǎn)。 4.3.4 冷卻泵和機(jī)床照明的控制 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3通常在銑削加工時(shí)由冷卻泵轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1控制，當(dāng)SA1扳到“接通”位置時(shí)，冷卻泵起動(dòng)繼電器KA3線圈通電吸合，M3起動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并由熱繼電器FR3作長(zhǎng)期過載保護(hù)。 床工作時(shí)，只允許工作臺(tái)一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。為此，工作臺(tái)上下左右前后6個(gè)方向之間都有聯(lián)鎖。其中工作臺(tái)縱向操作手柄實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)左

37、右運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖；垂直與橫向操作手柄實(shí)現(xiàn)上下前后4個(gè)方向的聯(lián)鎖，但關(guān)鍵在于如何實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)操作手柄之間的聯(lián)鎖，對(duì)此電路設(shè)計(jì)成：接線之間由SQ3、SQ4常閉觸頭串聯(lián)組成，之間由SQ1、SQ2常閉觸頭串聯(lián)組成，然后在24號(hào)點(diǎn)并接后串于KM3、KM4線圈電路中，以控制進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)扳動(dòng)縱向操作手柄機(jī)床照明由照明變壓器TC3供給24V安全電壓，并由控制開關(guān)SA5控制照明燈EL。 4.3.5控制電路的聯(lián)鎖與保護(hù) XA6132型萬能銑床運(yùn)動(dòng)較多，電氣控制線路較為復(fù)雜，為安全可靠地工作，電路具有完善的聯(lián)鎖與保護(hù)。 （1）主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的順序聯(lián)鎖，進(jìn)給電氣控制電路接在中間繼電器KA1觸頭

38、KA1之后，這就保證了只有在起動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)之后才可起動(dòng)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)，而當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)也立即停止。 （2）工作臺(tái)6個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的聯(lián)鎖，SQ1或SQ2行程開關(guān)壓下，斷開28－24支路，但KM3或KM4仍可經(jīng)支路供電。若此時(shí)再扳動(dòng)垂直與橫向操作手柄，又將SQ3或SQ4行程開關(guān)壓下，將支路斷開，使KM3或KM4電路斷開，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái)6個(gè)方向之間的聯(lián)鎖。 （3）長(zhǎng)工作臺(tái)與圓工作的聯(lián)鎖，圓形工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)必須與長(zhǎng)工作臺(tái)6個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)有可靠的聯(lián)鎖，否則將造成刀具與機(jī)床的損壞。這里由選擇開關(guān)SA3來實(shí)現(xiàn)其相互間的聯(lián)鎖，當(dāng)使用圓工作臺(tái)時(shí)，選擇開關(guān)SA3置于“接通”位置，此時(shí)

39、觸頭SA3、SA3通，若此時(shí)又操縱縱向或垂直與橫向進(jìn)給操作手柄，將壓下SQ1－SQ4行程開關(guān)的某一個(gè)，于是斷開了KM3線圈電路，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)停止，圓工作臺(tái)也停止。若長(zhǎng)工作臺(tái)正在運(yùn)動(dòng)，扳動(dòng)圓工作臺(tái)選擇開關(guān)SA3于“接通”位置，此時(shí)觸頭SA3斷開，于是斷開了KM3或KM4線圈電路，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)也立即停止。 （4）工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與快速運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖，工作臺(tái)工作進(jìn)給與快速移動(dòng)分別電電磁摩擦離合器YC2與YC3傳動(dòng)，而YC2與YC3是由快速進(jìn)給繼電器KA2控制，利用KA2的常開觸頭與常閉觸頭實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)工作進(jìn)給與快速運(yùn)動(dòng)的聯(lián)鎖。 具有完善的保護(hù)，完善的保護(hù)有以下五種： ① 熔斷器FU1、FU2、FU3、FU

40、4、FU5實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電路的短路保護(hù)。 ② 熱斷電器FR1、FR2、FR3實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過載保護(hù)。 ③ 斷路器QF1實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路的過電流，欠電壓等保護(hù)。 ④ 工作臺(tái)6個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的限位保護(hù)采用機(jī)械與電氣相配合的方法來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)工作臺(tái)左、右運(yùn)動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)，安裝在工作臺(tái)前方的擋鐵將撞動(dòng)縱向操作手柄，使其從左位或右位返回到中間位置，使工作臺(tái)停止，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)左右運(yùn)動(dòng)的限位保護(hù)。 在銑床床身導(dǎo)軌旁設(shè)置了上、下兩塊擋鐵，當(dāng)升降臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，擋鐵撞動(dòng)垂直與橫向操作手柄，使其回到中間位置，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)的限位保護(hù)。 工作臺(tái)橫向運(yùn)動(dòng)的限位保護(hù)由安裝在工作臺(tái)左側(cè)底部擋鐵來撞動(dòng)垂直與橫向操作

41、手柄，使其回到中間位置，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)的限位保護(hù)。 5 控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì) 5.1 硬件設(shè)計(jì) 根據(jù)原機(jī)床的控制電路圖和結(jié)合PLC的型號(hào)，以及PLC的觸點(diǎn)數(shù)和機(jī)床的機(jī)械動(dòng)作開關(guān)，列出I/O接口分配表如（表5-1），在根據(jù)I/O接口分配表設(shè)計(jì)出輸入輸出口接線圖如圖5-1所示。 表5-1 I/O分配表 分類 信號(hào)名稱 現(xiàn)場(chǎng)信號(hào) PC數(shù)據(jù) 輸 入 信 號(hào) 主軸電機(jī)停止按鈕 SB1 I0.0 主軸電機(jī)停止按鈕 SB2 I0.1 主軸電機(jī)啟動(dòng)按鈕 SB3 I0.2 主軸電機(jī)啟

42、動(dòng)按鈕 SB4 I0.3 工作臺(tái)快速進(jìn)給按鈕 SB5 I0.4 工作臺(tái)快速進(jìn)給按鈕 SB6 I0.5 冷卻泵電機(jī)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 I0.6 主軸制動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA2 I0.7 原工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA3 I1.0 主軸正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA4 I1.1 工作臺(tái)右移行程開關(guān) SQ1 I1.2 工作臺(tái)左移行程開關(guān) SQ2 I1.3 工作臺(tái)前/下移行程開關(guān) SQ3 I1.4 工作臺(tái)后/上移行程開關(guān) SQ4 I1.5 主軸變速?zèng)_動(dòng)行程開關(guān) SQ5 I1.6 工作臺(tái)變速?zèng)_動(dòng)行程開關(guān) SQ6 I1.7 輸 出 信 號(hào) 主軸電

43、機(jī)正轉(zhuǎn)交流接觸器 KM1 Q0.0 主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)交流接觸器 KM2 Q0.1 工作臺(tái)電機(jī)正轉(zhuǎn)交流接觸器 KM3 Q0.2 工作臺(tái)電機(jī)正轉(zhuǎn)交流接觸器 KM4 Q0.3 冷卻泵繼電器 KA3 Q0.4 主軸正反轉(zhuǎn)制動(dòng)電磁離合器 YC1 QI.0 工作臺(tái)進(jìn)給電磁離合器 YC2 Q1.1 工作臺(tái)快速進(jìn)給電磁離合器 YC3 Q1.2 圖5-1 I/O接線圖 5.2 軟件設(shè)計(jì) 使用梯形圖設(shè)計(jì)XA6132臥式萬能銑床的PLC程序。設(shè)計(jì)的基本原則是“復(fù)述”原繼電器電路所敘述的邏輯內(nèi)容。由于梯形圖總是針對(duì)輸出列寫支路的，可以根據(jù)繼電器線路中的輔助繼電

44、器M0.0的邏輯關(guān)系繪出第1個(gè)支路，根據(jù)輔助繼電器M0.1的邏輯關(guān)系繪出第2個(gè)支路。根據(jù)輔助繼電器M0.2的邏輯關(guān)系繪出第3個(gè)支路。根據(jù)繼電器KM1，KM2，KM4繪出第4個(gè)支路。根據(jù)連鎖保護(hù)和非圓工作臺(tái)進(jìn)給的工作邏輯繪出第5個(gè)支路。第6個(gè)支路由輔助繼電器M1.0繪出。這樣做，保留了原電路的邏輯關(guān)系，又簡(jiǎn)化了梯形圖的結(jié)構(gòu)，是由繼電器電路設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)常用的方法。設(shè)計(jì)的梯形圖見圖5-2所示。圖中最后3條支路是針對(duì)電磁閥YC1、YC2、YC3的。 圖5-2 XA6132臥式萬能銑床梯形圖 總 結(jié)

45、 系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)過程也是對(duì)學(xué)習(xí)的總結(jié)過程，更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索的過程。在這個(gè)過程中我對(duì)利用可編程控制器進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)有了深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)機(jī)械的工作原理有了進(jìn)一步的掌握，對(duì)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)有了切身的認(rèn)識(shí)與體會(huì)，并在學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中增長(zhǎng)了知識(shí)。豐富了經(jīng)驗(yàn)?？刂葡到y(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須嚴(yán)格按照系統(tǒng)分析，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)施，系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)試的過程來進(jìn)行。系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很辛苦的工作，同時(shí)也是一個(gè)充滿樂趣的過程。在設(shè)計(jì)過程中，要邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐，遇到新的問題就不斷探索和努力，即可使問題得到解決。 在設(shè)計(jì)中體會(huì)到理論必須和實(shí)踐相結(jié)合。雖然收集了大量的資料，但在實(shí)際應(yīng)用中卻

46、有很多的差異，出現(xiàn)了很多意想不到的問題。許多問題在書本上是這樣，而在實(shí)際運(yùn)用中卻很不一樣，在經(jīng)過多次分析修改后，才設(shè)計(jì)出達(dá)到控制要求的系統(tǒng)。 通過本次設(shè)計(jì)和論文的撰寫，讓我對(duì)以前的知識(shí)又做了復(fù)習(xí)和鞏固，同時(shí)學(xué)習(xí)了以前學(xué)的不好或者沒有學(xué)到的知識(shí)?？傊?，本次設(shè)計(jì)的過程，對(duì)我的整體素質(zhì)有了較大的提高，對(duì)我以后的工作和學(xué)習(xí)具有重要意義！ 在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，由于專業(yè)知識(shí)有限，且缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使得設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)紕漏之處，所以懇請(qǐng)各位指導(dǎo)老師給予批評(píng)指正。 致 謝 這不單是一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，同時(shí)也是對(duì)我們整個(gè)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)的一個(gè)深刻總結(jié)。老師的嚴(yán)

47、謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。在這里要感謝指導(dǎo)老師任曉敏老師給我的悉心指導(dǎo)，并且為我提供了設(shè)計(jì)的思路和方法，幫我解決了在設(shè)計(jì)過程中遇到許多困難，也要感謝在設(shè)計(jì)中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)。與此同時(shí)也衷心感謝三年來教過我的所有老師，在他們辛勤的培養(yǎng)和悉心教育下，不僅使我具備了堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識(shí)，還掌握了學(xué)習(xí)的方法。再次向老師和同學(xué)致以最衷心的感謝和深刻的敬意。 參考文獻(xiàn) [1] 汪曉萍.《可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)導(dǎo)航》.人民郵電出版社，2004年7月第1 版 [2] 董錦鳳 .《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.西安電子科技大學(xué)出版

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