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西門子PLC在X62W銑床控制中的應用

提示:

一、X62W銑床的加工運動及電氣分工 銑床使旋轉的銑刀在工件上平移,可以加工槽、平面、斜面及成型表面等,是一種較為精密的加工設備。X62W萬能銑床由底座、床身、主軸、刀桿、升降臺、回轉盤、工作臺等組成,如圖7-5所示。工件放置在工作臺上,工作臺可以縱向移動。工作臺放置在可以轉動的回轉盤上,回轉盤放置在可以橫向

    一、X62W銑床的加工運動及電氣分工

    銑床使旋轉的銑刀在工件上平移,可以加工槽、平面、斜面及成型表面等,是一種較為精密的加工設備。

    X62W萬能銑床由底座、床身、主軸、刀桿、升降臺、回轉盤、工作臺等組成,如圖7-5所示。工件放置在工作臺上,工作臺可以縱向移動。工作臺放置在可以轉動的回轉盤上,回轉盤放置在可以橫向移動的橫溜板上,而橫溜板又放置在可以上下移動的升降臺上。因此工作臺能夠向前后、左右、上下多個方向運動。

    工作臺的運動方式分為三種:手動、常速進給和快速移動。進給電動機為進給運動和快速移動提供動力,通過機械掛擋實現不同的運動速度。銑床的主運動為銑刀的轉動,由主軸電動機提供動力。加工過程中不需改變轉向及速度。

    X62W萬能銑床的電氣元件分布圖如圖7-6所示。X62W萬能銑床的電氣元件表如表7-2所示。

X62W萬能銑床結構示意圖

    7-5    X62W萬能銑床結構示意圖

X62W萬能銑床電氣元件分布圖

    7-6    X62W萬能銑床電氣元件分布圖

    7-2    X62W萬能銑床電氣元件表

X62W萬能銑床電氣元件表

    二、X62W萬能銑床繼電控制電路圖解讀

    7-7所示為X62W萬能銑床的繼電控制電路圖。下面艾特貿易小編對此電路圖進行仔細解讀。

X62W萬能銑床繼電控制電路圖

    7-7    X62W萬能銑床繼電控制電路圖

    X62W萬能銑床共有3臺電動機,分別是主軸電動機M1、冷卻泵電動機M2和進給電動機M3M1由接觸器KM1控制電源通斷,轉換開關SA1預先選擇電動機的轉向。M2受接觸器KM1控制,同時受手動轉換開關QS2控制。M3受正轉接觸器KM3和反轉接觸器KM4控制。銑床電路中有3臺變壓器,分別為照明電路、直流電磁離合器電路和控制電路提供36V127 V交流電源。

    電磁離合器控制電路中,變壓器T2提供的36 V電源經整流橋VC整流成直流。當按下停止按鈕SB5SB6或將主令開關SA2打到“主軸夾緊”位置時,電磁離合器YC1動作,對主軸電動機M1進行制動,提高了銑床的操作速度。當沒有按下快速進給按鈕SB3SB4時,接觸器KM2處于釋放狀態,電磁離合器YC2得電吸合,帶動銑床機械換擋裝置,銑床按正常速度作進給運動。當按下快速進給按鈕SB3SB4后,接觸器KM2處于得電吸合狀態,電磁離合器YC2斷電釋放,電磁離合器YC3得電吸合,帶動銑床機械換擋裝置,銑床帶動溜板快速移動。

    控制電路中,當按下啟動按鈕SB1時,接觸器KM1得電吸合,主軸電動機按SA1預選的方向旋轉。此時控制進給電動機M3的控制電路通電,為動作做好了準備。點按快速移動按鈕SB3SB4時,接觸器KM2動作,帶動電磁離合器YC2YC3動作。

    控制工作臺縱向進給的手柄有向左、向右和停止三個擋位。處于停止狀態時,SQ1SQ2的動斷觸頭閉合。當圓工作臺轉換開關SA3處于斷開位置時,電源經517234129號導線到達31號導線,為接觸器KM3KM4電路提供電源。需要工作臺向左進給時,手柄打向左側,壓下行程開關SQ2,使SQ2的動合觸頭閉合,動斷觸頭斷開。這時電源通過SQ3SQ4SQ5的動斷觸頭接通,接觸器KM4得電吸合,進給電動機M2反轉,工作臺左向進給。如果手柄打向右側,則壓下行程開關SQ1,使SQ1動合觸頭閉合,動斷觸頭斷開,接觸器KM3得電吸合,進給電動機M3正向旋轉,帶動工作臺向右進給。

    控制工作臺橫向及升降進給手柄有向前、向后、向下、向上和停止五個位置,與離合器相聯系,前后方向進給與上下方向進給轉換通過手柄帶動離合器來實現。處于停止擋位時,SQ3SQ4的動斷觸頭閉合,電源經51723252729號導線到達31號導線,為接觸器KM3KM4電路提供電源。手柄打“向前”或“向下”時,壓下行程開關SQ3,使SQ3的動合觸頭閉合,動斷觸頭斷開,電源由縱向進給行程開關SQ1SQ2的動斷觸頭提供。同時,接觸器KM3得電吸合,電動機M3正向旋轉,驅動工作臺向前或向下進給。手柄打“向后”或“向上”時,壓下行程開關SQ4,使SQ4的動合觸頭閉合,動斷觸頭斷開,電源由縱向進給行程開關SQ1SQ2的動斷觸頭提供。同時,接觸器KM4得電吸合,電動機M3反向旋轉,驅動工作臺向后或向上進給。

    主軸制動開關SA2打到制動時,切斷控制電路電源,使所有電動機停止轉動。行程開關SQ5為進給電動機沖動而設,SQ6為主軸電動機沖動而設。沖動類似于電動機點動,便于離合器掛擋。

    三、X62W萬能銑床PLC控制方案

    1PLC機型選擇及硬件連接

    X62W萬能銑床的繼電接觸器電路看起來并不復雜,但仔細分析后才知道其中包含了許多連鎖環節。下面艾特貿易小編簡單介紹其中的三個聯鎖環節。

    (1)主電動機與進給電動機的聯鎖。這是電氣上的聯鎖。從圖7-7中可以知道,進給電動機接觸器KM3KM4的電源只有當KM1KM2接通時才能接通。

    (2)工作臺各進給方向上的連鎖。這是機械及電氣的雙重連鎖。工作臺縱向進給操作手柄及工作臺橫向進給操作手柄是十字形操作手柄,手柄每次操作只能撥向某一個位置,這是機械連鎖。此外,從電路中可以知道,當這兩支操作手柄同時從中間位置移開時,KM3KM4的電流通道即被切斷,這是電氣連鎖。

    (3)線性進給運動工作臺與圓工作臺的連鎖。由圖7-7的分析可知,當使用圓工作臺時,SQ1SQ4中任一限位開關動作時,KM3將斷電。

    為了在使用PLC作為主要裝置后以上連鎖功能都得以保留,以上連鎖所涉及的器件都需接入PLC的輸入口,這包括SQ1SQ4SB3SB6SA3的處理則不同,由于SA3只有斷開及接通兩個工作位置,它的三對觸點的狀態可以用其中的一對觸點的狀態表示。因此只選繼電器圖中接于2931點的一對觸點接入PLC,且以常開為常態。經統計,以上器件再加上各種按鈕及開關等器件,可知銑床共需12個輸入口。在具體連接時,這些器件的串聯及并聯的觸點均在連接后接入PLC,且熱繼電器觸點均串在輸出器件電路中,不占用輸入口。在考慮輸出口數量時,注意到輸出器件有兩個電壓等級,并將控制邏輯簡單的電路,如KM2的常閉觸點對YC2的控制,直接在PLC機外連接,不再通過PLC。這樣輸出口分為兩組連接點。依輸入/輸出口的數量及控制功能選取西門子CPU224機一臺,輸入/輸出口的接線圖如圖7-8所示。

X62W萬能銑床PLC接線圖

    7-8    X62W萬能銑床PLC接線圖

    2X62W萬能銑床PLC程序設計

    使用梯形圖設計X62W萬能銑床的PLC程序,設計的基本原則仍是“復述”原繼電器電路所敘述的邏輯內容。由于梯形圖總是針對輸出列寫支路的,因此可以根據繼電器線路中KM1的邏輯關系繪出梯形圖的第1個支路,根據KM2的邏輯關系繪出第2個支路。為了表達繼電器線路圖中主軸電動機與進給電動機的聯鎖,選取輔助繼電器M10.0繪出第3個支路。M10.0支路中的觸點可結合繼電器圖中“23”號線得電的條件繪出。第456支路表達的是線性工作臺進給、進給沖動及圓工作臺控制的工作邏輯。這三個支路的繪出,主要依據的是這三個工況中繼電器電路中電流的流動過程。這樣既保留了原電路的邏輯關系,又簡化了梯形圖的結構,是繼電器電路設計梯形圖時常用的方法。作為設計結果的梯形圖如圖7-9所示。圖中最后的三個支路是對電磁閥YC1YC3KM3進行的控制。由于梯形圖中456三個支路都與KM3有關,因此依PLC中不允許出現雙線圈的規定,在梯形圖中選用了M11.1M11.3三只輔助繼電器。

X62W萬能銑床梯形圖

    7-9    X62W萬能銑床梯形圖

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(責任編輯: 艾特貿易網 )

  • 本文關鍵字:PLC 

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