摘(zhāi) 要:科(kē)學技術的(de)普及,使越來越多的機床及相關設(shè)備得到更為普遍的應用。但基於機床的維修技術卻(què)沒有(yǒu)得到相應的提高,仍然存在一些(xiē)諸如技術落後,可靠性能比較差,工作效率低,故障診斷和(hé)排除困難等,而數控車床昂貴的價格,又是許多(duō)中小型企業或用於實習的各類學校所不能承擔的,然而通(tōng)過對普通車床的PLC設(shè)計,針(zhēn)對上述存在的問題,可以使之得到很好的解決,該文根據車床C650的(de)電氣控製係統(tǒng)的控製要求,把PLC應用到普通車床中(zhōng)。
1、 車床電氣控製要求
C650臥式車床屬於中型車床,如圖(tú)1所示,主軸電動機、冷卻泵電動機和刀架快速移動電動機分別用M1、M2、M3表示;交(jiāo)流接觸器為KM1~KM4;熱繼電(diàn)器的熱元件是FR1~FR2;速(sù)度繼電器用SR表示;熔斷(duàn)器是(shì)FU1~FU3。
1 . 1 主電路(lù)的控製原理
三相電源引入組合開關Q S ,主電動(dòng)機(jī)Ml的短路保護用熔斷器為F U 1,Ml電(diàn)動機過載保護(hù)用熱繼電器為FR1。限流電阻用R表示,以使點(diǎn)動時,連續啟動電流導致的電動機(jī)過載得以避免。主軸電動機短接製動電阻用(yòng)接觸器為KM;主軸電動機正向啟動用接觸器為(wéi)KM 1; K M 2為主軸電動機方向啟動用接(jiē)觸器。用互感器TA接入電流表A,對主電動機繞組的(de)電流進行監視。
M2冷(lěng)卻(què)液電動機的短路保護(hù)用熔(róng)斷器是F U 2 ; 冷卻(què)液電動機起動用接觸(chù)器是KM2 ;M2電動機的過載保護用(yòng)FR2表示。
快速移動電動機的短路保護用熔(róng)斷器是FU3 ,快速移動電動機M3致使KM 4短(duǎn)時工作, 對此過載保護不必設置。
1 . 2 電氣控製要求
( 1)將冷卻液、快速移動電動機、主(zhǔ)軸電動機(jī)直接(jiē)啟動, 並且(qiě)主軸電動機為了滿(mǎn)足控製要求采用正反轉控製, 並且為了(le)可以實現調整對刀, 還需實現點動控製。
( 2 )因為(wéi)在停車時需反接(jiē)製動,且在點動完畢後也(yě)是需(xū)要的(de)。為了不用重複(fù)點(diǎn)動,避免電流過大加重電動機負荷從而(ér)達到限流的作用,因此,串聯了一個限流電阻R於反接製動(dòng)主電路和點動之間。
( 3 )為避免因為車削加工引起的刀具溫度升高,超過一定的標準,因此配備了冷卻泵電動機M2 ,以達到降溫冷卻的(de)目的。
( 4 )為使(shǐ)刀架快速移動能夠得(dé)到保持,因此專門用了一台電動機來控製和拖移。
( 5 )設過載保護和短路(lù)保護針對冷卻(què)液(yè)電動機和主軸電機, 是因為它們(men)常態下需要保(bǎo)持工作狀態(tài), 而刀架快速移動電機隻(zhī)是在(zài)短時(shí)間內工作,因此不(bú)需要過載保護。
圖1 車床(chuáng)電氣控(kòng)製原理圖(tú)
圖2 PLC 外部接線圖
圖(tú)3 PLC 外部接線圖(tú)
表(biǎo)1 I/O 地址分(fèn)配表
2、 PLC選型
要9個輸入點和(hé)6個輸出(chū)點進行車床電氣控製係統的設計。對(duì)於P L C的輸入點和輸出點(diǎn),通(tōng)常要(yào)有3 0%的冗(rǒng)餘,以便今後對係統進行完善。因(yīn)此(cǐ),該係統設置(zhì)了16個輸入點,輸出點為1 6個。根據發展及工藝控製問題,故選用FX2N--32MR,FX2N 係列產品是三菱公(gōng)司在FX係列P LC的基礎上,於9 0年代推出的,該機型(xíng)在指令數量、通訊(xùn)能力(lì)、運算(suàn)速度等方麵都更加完善,是集高性能、高速度、小型化於一(yī)體的FX係列中檔次最高的超小(xiǎo)型P LC。2 4V直流16點輸入,繼電器型交流1 6點輸(shū)出。
3 、I/O地址分配表
4 、輸入輸出端(duān)接線
5 、C650普通車床的PLC控製梯形(xíng)圖
梯形圖程序主要突(tū)出(chū)以下特點(diǎn)。
( 1 )我們知道在正反轉控製電路中,一定要謹慎, 防止因為(wéi)操作失誤或者接線錯誤(wù)而導致因為電動機正反轉, 而引起的短路。因(yīn)此,一方麵要(yào)使(shǐ)軟繼(jì)電器的觸點在程(chéng)序上聯鎖,另(lìng)一方麵(miàn),采用(yòng)接觸器常閉觸點的(de)電路,在KM1和KM2的線(xiàn)圈支路上與觸頭KM2、KM1聯鎖。
(2)為了不出現合上(shàng)QS後造(zào)成人為轉動卡盤, 從而閉合速度(dù)繼電器的常開觸點X007或X00 8,並吸合Y1或Y2,導致突然轉(zhuǎn)動起M1而(ér)發生事故(gù)的(de)現(xiàn)象,所以引入了內部輔助(zhù)繼電器M1、M 2, 沒有連接M1或M 2時,盡管閉合SR的常開觸點,也不(bú)會啟動電機M1。
6、 結(jié)語
該研究利用P LC對普通機床的電(diàn)氣技術改造,即能解(jiě)決很多的問題,還能提(tí)高效率(lǜ),避免重複的維修,教師帶領學生(shēng)通過機床的(de)改造, 提高了學生(shēng)學習的(de)目的性和主動性。
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