購(gòu)買設(shè)計(jì)請(qǐng)充值后下載，，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點(diǎn)開預(yù)覽，，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。。。具體請(qǐng)見文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814
科 科I技【論 壇 PLC在機(jī)床電氣控制中的應(yīng)用分析 胡江川 (哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150001) 摘要：機(jī)床是一種典型的機(jī)械、液壓、電氣一體化協(xié)同控制的通用加工機(jī)床。其液壓、電氣配合時(shí)間的控制部分，且故障率高：故障現(xiàn)象多變． 不易排除。本設(shè)計(jì)則是將PLC靈活應(yīng)用與機(jī)床電氣控制中，完全取代了傳統(tǒng)的機(jī)床電氣控制中以繼電器、接觸器為主體的控制裝備。充分利用PLC 的可靠性和時(shí)間控制的精確性對(duì)其進(jìn)行改造，可以獲得理想的效果。 關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；電氣控制電路；自動(dòng)循環(huán)；電氣系統(tǒng) 目前多大數(shù)使用的”梯形圖”編程語(yǔ)言，沿用 了繼電器控制線路中的一些圖形符號(hào)和定義，因 此，對(duì)于熟悉繼電器電路的工程技術(shù)人員很容易將 繼電器控制線路‘翻譯”成PLC梯形圖。由于PM具 有使用靈活、通用性強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單的特 ，因而在機(jī) 床控制中的應(yīng)用日益廣泛。 1組合機(jī)床構(gòu)成。組合機(jī)磅毛足專f對(duì)特定丁 牛， 進(jìn)行特定加工而沒計(jì)的一種高效率自動(dòng)化專用加 工設(shè)備。這類設(shè)備大多能多機(jī)多刀同時(shí)工作，并且 具有工作自動(dòng)循環(huán)的功能。組合機(jī) 西常由標(biāo)準(zhǔn)通 用部件和加工專用部件組合構(gòu)成，動(dòng)力部件采用電 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)或采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，由電氣系統(tǒng)進(jìn)行工 作自動(dòng)循環(huán)的控制，是典型的機(jī)電或機(jī)電液一體化 的自動(dòng)化加工設(shè)備。常見的組合機(jī)床枋 準(zhǔn)通用部件 有動(dòng)力滑臺(tái)，各種加工動(dòng)力頭以及回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等， 可用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，也可用液壓驅(qū)動(dòng)。各標(biāo)準(zhǔn)通用動(dòng) 力部件的控制電路是獨(dú)立完整的，當(dāng)多個(gè)動(dòng)力部件 組合構(gòu)成一臺(tái)組合機(jī)床時(shí)，該機(jī)床的控制電路可由 各動(dòng)力部件的控制電路通過一定的連接電路組合 構(gòu)成。多動(dòng)力部件構(gòu)成的組合機(jī)床，其控制通常有 三方面的工作要求：第一方面是動(dòng)力部件的點(diǎn)動(dòng)及 復(fù)位控制；第二方面是動(dòng)力部件的單機(jī)自動(dòng)循環(huán)控 制(也稱半自動(dòng)循環(huán)控制)；第三方面是整批全自動(dòng) 工作循環(huán)控制。下面以雙面鉆孔組合機(jī)床為例，分 析這類機(jī)床的控制電路。雙面鉆孔組合機(jī)床用于在 工件兩相對(duì)表面上鉆孔。機(jī)床的動(dòng)力滑臺(tái)提供進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)主軸箱的刀具主軸提供切削主運(yùn) 動(dòng)。兩液壓動(dòng)力滑臺(tái)對(duì)面布置，安裝在標(biāo)準(zhǔn)側(cè)底座 上，刀具電動(dòng)機(jī)固定在滑臺(tái)上，中間底座上裝有工 件定位夾緊裝置。工作時(shí)，工件裝^夾具 位夾緊 裝 ，按動(dòng)起動(dòng)按鈕，開始工件的定位和夾緊，然后 兩面的動(dòng)力滑臺(tái)同時(shí)進(jìn)行快速進(jìn)給、工作進(jìn)給和快 速退回的加工循環(huán)，此時(shí)刀具電動(dòng)機(jī)也起動(dòng)__I=作， 冷卻泵在工進(jìn)過程中提供冷卻液，加工循環(huán)結(jié)束 后，動(dòng)力滑臺(tái)退回原位，夾具松開并拔出定位銷，一 次加工循環(huán)結(jié)束。礦井提升機(jī)直流拖動(dòng)與交流異步 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)相比，調(diào)速性能好，不需附加其他拖動(dòng) 裝置，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。此項(xiàng)改造的內(nèi)容是去掉 TKD電控系統(tǒng)、交流電動(dòng)機(jī)和信號(hào)操車設(shè)備等，改 為新型的直流調(diào)速自動(dòng)化系統(tǒng)，主要包括開發(fā)一套 由高壓開關(guān)柜、整流變壓器、電樞整流柜、司機(jī)控制 臺(tái)、PLC柜、低壓配電柜和上位監(jiān)視機(jī)等組成的全 數(shù)字自動(dòng)化副井提升電控系統(tǒng)，使用直流電動(dòng)機(jī)， 更換—套PI c控制信號(hào)操車設(shè)備。應(yīng)用實(shí)踐表明： 由于硬件電路均采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路， 元器件少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障點(diǎn)少、可靠 高。硬件采用 以總線聯(lián)系的模塊化結(jié)構(gòu)，控制算法和系統(tǒng)控制利 用軟件完成具有可構(gòu)置性，可以進(jìn)行功能擴(kuò)展，運(yùn) 行靈活。硬件工作狀態(tài)可以通過軟件來反映，軟件 運(yùn)行睛況也可以通過硬件來監(jiān)視，軟、硬件故障均 一 < ’ K5 ’ fn}常數(shù)設(shè)定 FN【’l! K5 D5 t1V 1’ 圖1設(shè)定值的指定方法 可通過指示直接反映出來，維護(hù)方便。設(shè)有微處理 器，整個(gè)控制功能與調(diào)速算法均由軟件完成，控制 精度高，穩(wěn)定眭好。全數(shù)字控制的直流拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn) 行效率高，無功能菩 氐，節(jié)約電能，減少維護(hù)費(fèi)用。不 同型號(hào)的臥式車床，其主電動(dòng)機(jī)的工作要求不同， 因而由不同的控制電路構(gòu)成，但是由于臥式車床運(yùn) 動(dòng)變速是由機(jī)械系統(tǒng)完成的，目機(jī)床運(yùn)動(dòng)形式比較 簡(jiǎn)單，相應(yīng)的控制電路也比較簡(jiǎn)單，本節(jié)以C650臥 式車床電氣控制系統(tǒng)為例，進(jìn)行控制電路的分析。 2 PLC安裝原理。安裝在床身上的主軸箱中的 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)裝夾在其端頭的工件轉(zhuǎn)動(dòng)；刀具安 裝在刀架上，與滑板一起隨溜板箱沿主軸軸線方向 實(shí)現(xiàn)進(jìn)給移動(dòng)，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和溜板箱的移動(dòng)均由主 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。由于加工的工件比較大，加工時(shí)其轉(zhuǎn) 動(dòng) 量也比較大，需停車時(shí)不易立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，必 須有停車制動(dòng)的功能，較好的停車制動(dòng)是采用電氣 制動(dòng)。在加工的過程中，還需提供切削液，并且為減 輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和節(jié)省輔助工作時(shí)間，要求帶動(dòng) 刀架移動(dòng)的溜板箱能夠 8重夠動(dòng)?？刂齐娐房蓜澐?為主電動(dòng)機(jī)的控制電路和電動(dòng)機(jī)的控制電路兩部 分。由于主電動(dòng)機(jī)控制電路部分較復(fù)雜，因而還可 以進(jìn)一步將主電動(dòng)機(jī)控制電路劃分為正反轉(zhuǎn)起動(dòng) 租點(diǎn)動(dòng) 掊掰空制電路與停車制動(dòng)居 ；j空制電路。組 合機(jī)床的控制是一典型的順序控制，實(shí)際生產(chǎn)中， 常采用可編程序控制器來構(gòu)成電氣控制系統(tǒng)，使得 電氣控制設(shè)備體積小，工作可靠，并且控制要求易 于修改，特別是在多動(dòng)力部件，運(yùn)動(dòng)循環(huán)復(fù)雜的工 況下，優(yōu)點(diǎn)更突出。PLC有i種輸出形式，要根據(jù)負(fù) 載的要求來決定選擇哪一種形式的輸出。下面以繼 電器輸出形式為例，介紹幾點(diǎn)注意事項(xiàng)。2．1 PLC的 輸出接線有獨(dú)立輸出和分組輸出兩種類型。獨(dú)立輸 出型，各輸出點(diǎn)之間相互隔離，每一個(gè)輸出點(diǎn)都可 使用單獨(dú)的電源。2．2根據(jù)PLC輸出端的帶負(fù)載能 力，選擇負(fù)載的接線形式。采用繼電器輸出的PLC 可以驅(qū)動(dòng)2A的電阻負(fù)載，也 c是說PLC輸出公共 端允許的最大電流是2A。2．3 PLC的輸出端接有感 性元件(盤Ⅱ線圈負(fù)載肘，要加抗干擾電路。 3設(shè)定值的指定方法。定時(shí)器必須有設(shè)定值。 設(shè)定值的指定方法有兩種，即用程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常 數(shù)∞直接設(shè)定和用數(shù)據(jù)寄存器(1=))的內(nèi)容進(jìn)行間接 設(shè)定。設(shè)定值為 羞 l常數(shù)。3．1常數(shù)設(shè)定 。FX系 ’lII{媸瞧 JI向客 列PLC的常數(shù)數(shù)值設(shè)定用K或H，分別表示十進(jìn) 制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。如圖1(a斯示，用K將設(shè)定值指 定為十進(jìn)制常數(shù)500。T20是以lOOms為單位的定 時(shí)器，則定時(shí)器要經(jīng)過lOOms×500-=50000ms= 50s計(jì)時(shí)才動(dòng)作。3．2間接沒定0D1。預(yù)先將數(shù)值 500寫^程宇鰳匝過數(shù)值開關(guān)輸人到間接指定的數(shù) 據(jù)寄存器D5中。如圖1所示，當(dāng)XO01為“r’時(shí)， K500被傳送到D5中，D5的內(nèi)容為500，即為定時(shí) 器T20 寸間。立式機(jī)床是一種自動(dòng)化程度要 求較高的機(jī)電設(shè)備，一般應(yīng)用于冶金行業(yè)，車制各 種大型工件庀通常采用繼電器邏輯控制方式，設(shè)備 的電控系統(tǒng)故障率高，檢修周期長(zhǎng)。隨著技術(shù)的進(jìn) 步，這類控制系統(tǒng)已顯示出越來越多的弊瑞。近年 來PLC機(jī)在工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域應(yīng)用愈來愈廣，它在 控制性能、組機(jī)周期和硬件成本等方面所表現(xiàn)出的 綜合優(yōu)勢(shì)，是其它工控產(chǎn)品難以比擬的。如果用 PLC控制技術(shù)對(duì)這些系統(tǒng)實(shí)施改造，則具有普遍的 技術(shù)及經(jīng)濟(jì)意義。原設(shè)備為手動(dòng)操作，根據(jù)使用部 門的建議，在改造方案上維持改造前設(shè)備人一機(jī)界 面的原始性，這樣可以有效減少設(shè)備使用人員的誤 操作，不至于使設(shè)備的事故率在技術(shù)改造后有所增 加。系統(tǒng)的丁作臺(tái)變速單二依靠液壓電磁閥來實(shí) 現(xiàn)，并由機(jī)械傳動(dòng)部件不斷地改變傳輸比，達(dá)到改 變工作臺(tái)轉(zhuǎn)速目的。其變速操作相當(dāng)繁瑣，必須先 讓主機(jī)停車，選好速度后，微動(dòng)使齒輪重新啃合再 掛擋，最后重新啟動(dòng)。 實(shí)踐證明，用PLC改造傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng) 是很好的方法。它可以充分發(fā)揮PLC高可靠性、高 抗干擾的托 ，壽命長(zhǎng)、維修量少、查找外部線路簡(jiǎn) 單。同時(shí)采用變頻器改善了原系統(tǒng)工作臺(tái)啟動(dòng)凋速 性能，有利于節(jié)能，提高了效率，為企業(yè)創(chuàng)造較好的 經(jīng)濟(jì)效益。 參考文獻(xiàn) 【1]齊占慶，王振臣．電氣控制技術(shù)【Ml北京：機(jī)械工 業(yè)出版社．2002． I 2l史國(guó)生．電氣控制與可編程控制器技術(shù)呻北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2003． I31馬志溪．電氣工程設(shè)計(jì) 北京：機(jī)械工業(yè)出版 社，20021 f4I劉增良，劉國(guó)亭-電氣工程CAD IM【北京：中國(guó)水 利水電出版社．2002． 一2一