基于plc的x62w万能铣床改造

基于plc的x62w万能铣床改造内容摘要：

关 SA4控制照明灯 EL。 控制电路的联锁与保护 进给运动与主运动的顺序联锁 进给电气控制线路接在主电动机接触器 KM1触点（ 1112）之后。 保证了主轴电 9 动机起动后（若不需 M1旋转，则可将 SA5开关扳至 中间位置）进给电动机方可起动。 而主轴停止时，则进给立即停下。 工作台六个运动方向间的联锁 铣床工作时，只允许一个方向运动，为此工作台上下左右前后六个运动方向间都应有联锁。 工作台有纵向操作手柄与横向、垂直操作手柄，这就具有了左与右方向间的联锁和上下前后四个方向间的联锁。 但关键的是如何实现这两个操作手柄间的联锁。 为此，可采用两个操作手柄间的机械联锁，但将使机构复杂化，在此采用了较为简便的电气联锁。 在图 39 电路中，接点 1517 以及 22～ 17 的两条支路，一条由 SQSQ4 动断触点串联组成，另一条由 SQ SQ1 动断触点串联，分别串接在进给接触器KM3 与 KM4 线圈电路中，构成进给的联锁控制。 当扳动纵向进给操作手柄时， SQ1或 SQ2开关压下，使支路 22～ 17 断开，但 KM3或 KM4仍可经另一支路供电，若再扳动横向与垂直进给操作手柄，又将压下 SQ3或 SQ4开关，使另一支路又断开，进给电动机无法通电，工作台不能自动进给。 这就保证了不允许同时操纵两个进给手柄，从而实现了工作台六个运动方向间的联锁。 长工作台与圆工作台间的联锁 由开关 SA1来实现，控制电路要求 SQ1～ SQ4行程开关均处于闭合状态，圆工作台才可开动，进 而保证了这一联锁。 工作台的限位保护 在工作台的六个运动方向上各设有一块挡铁，工作台移动到极限位置时。 挡铁撞动进给手柄，使进给手柄回到中间位置，所有的行程开关复位，从而实现行程保护。 过载保护 当主轴电机和冷却泵电机过载时，热继电器的常闭触头 FR1 和 FR3 断开，控制电路断电，所有的动作都被停止。 当进给电机过载时，热继电器 FR3 的常闭触头断开，工作台无进给运动和快速移动。 10 PLC 的优点和 继电器控制存在的问题 PLC 的优点 抗干扰能力强，可靠性高。 继电器控制系统虽然有较好的抗干扰能 力，但是使用了大量的机械触头，使设设备接线复杂，由于电器元件的老化、脱焊、触头的抖动及触头在开闭时受电弧的损害大大降低了系统的可靠性。 而 PLC 采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的电子储存件来完成，大部分继电器和繁杂的连线被软件程序所取代，故寿命长，可靠性大大提高。 可靠性 :对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。 PLC 有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不易发生操作的错误。 PLC 是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语 言和更可靠的硬件。 采用了精简化的编程语言，编程出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。 在 PLC 的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。 例如，采用可靠性的元件 :采用先进的工艺制造流水线制造。 对干扰的屏蔽、隔离和滤波等。 对电源的断电保护。 对存储器内容的保护等。 PLC 的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。 例如，采用软件滤波。 软件自诊断。 简化编程语言等。 PLC 的易操作性表现在下列几个方面 : （ 1）操作方便对 PLC 的操作包括程序输入和程序更改的操作。 大多数 PLC 采用编程器进行输入和更改的操作。 编程器至少提供了输入信息的显示，对大中型的PLC，编程器采用了 CRT 屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。 更改程序的操作也可直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。 更改的信息可在液晶屏或 CRT 上显示。 （ 2）编程方便 PLC 有多种程序设计语言可供使用。 对电气技术人员来说，由于梯形图与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。 采用布尔助记符编程语言时，十分有助于编程人员的编程。 （ 3）维修方便 PLC 具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要 求降低。 当系 11 统 发生故障时，通过硬件和软件 自诊断，维修人员可以很快的找到故障的部位，以便维修。 PLC 的灵活性表现在以下几个方面 : （ 1）编程的灵活性 PLC 采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。 编程方法的多样性使编程方便、应用面拓展。 （ 2）扩展的灵活性 PLC 的扩展灵活性是它的一个重要特点。 它可根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。 （ 3）操作的灵活性 操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易。 继电器控制系统的特点及存在问题 继电器控制系统的特点 （ 1） 所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，适合于一般技术人员和技术工人所掌握。 （ 2） 系统的保养、维修及故障检查无需较高的技术和特殊的工具、仪器。 （ 3） 大部分电器均为通用控制电器，更换方便，价格较便宜。 （ 4） 多年来我国一直生产这类铣床、车床，技术成熟，已形成系列化产品，技术资料图纸齐全，熟悉、掌握的人员较多。 继电器控制系统存在的问题 （ 1） 系统触点繁多、接线线路复杂，在触头断开与闭合时容易产生电弧烧坏触头，而且机械式的触头 易老化，造成接触不良，因而故障率较高。 （ 2） 普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。 （ 3） 电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难 提高 （ 4） 系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。 （ 5） 由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大，费用高。 而且检查故障困难，费时费工。 继电器控制系统故障率高，大大降低了机床运行的可靠性和安全性，经常造成停 12 铣，给企业生产带来不便并造成一定的经济损失，还可能出现人身事故。 PLC 控制系统设计 PLC 的 介绍 在工业自动控制系统中，德国西门子（ Siemens）公司生产的 SIMATIC S7－ 200系列 PLC 是被广泛应用之一。 它具有高性能价格比的微型可编程序控制器。 由于它具有结构小巧、运行速度高、价格低廉以及多功能多用途等特点 ,因此在工业企业中得到了广泛的应用。 根据 S7－ 200 系列 PLC 系统由基本单元（主机）、 I/O 扩展单元、功能单元和外部设备等组成，其基本单元（主机）的结构为整体式结构。 S7200 系列有 CPU21X和 CPU22X 两代产品，其中 CPU22X 包括 CPU221, CPU222, CPU224 和 CPU226 四种基本型号。 S7－ 200 系列 PLC 数据存储区及元件功能 输入 /输出映像寄存器 包括输入映像寄存器和输出映像寄存器两种。 （ 1）输入映像寄存器 I（又称输入继电器）。 输入继电器线圈只能由外部信号驱动，不能用程序指令驱动，常开触点和常闭触。