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万能铣床X6132铣床PC改造的初步设计

    X6132万能升降台铣床是一种具有多铣削用途、自动化程度较高、启动频繁的机床,在我院实习车间既供学生实习,又用于生产加工。该铣床电气控制系统多次发生故障,主要是触头接触不良性软故障。由于该铣床机械、电气系统关系复杂,一旦发生故障,查找原因难度很大。可编程控制器(PC机)是由无触点的电子线路组成,用软件程序代替继电器间复杂连线的工业控制器,控制可靠,灵活,故障少。所以,笔者想用它代替万能铣床X6132铣床原继电器?接触器控制系统,并初步进行了设计。

 

1.机床的主运动

    X6132万能铣床的主运动是主轴带动下铣刀的正反转运动,由主电动机拖动。工作台可在相互垂直的三个方向作进给与快移运动,还可作旋转进给,由一台进给电动机拖动。三个方向的运动采用机械和电气方法互锁,使各向运动不能同时进行。主轴和进给均可实现冲动变速。

 

2.输入和输出元件

   给原继电器接触器控制系统送入信号的元件(如按钮、手动开关和行程开关等)均为PC控制的输入元件。原继电器接触器控制线路中一个输入元件常常有常开和常闭触点多对,必须确定好输入元件的具体触点。这与编程关系很大,但常不被注意。按照以上要求,确定的输入、输出元件

 

文字符号名称及用途:

SB1SB2主轴启动按钮KM1主电机控制接触器

SB3SB4主轴停止(制动)按钮(取3-1、4-1触点)KM2工作台快移控制接触器

SB5SB6工作台快速移动按钮KM3进给电动机控制接触器

SA1工作台平动与转动选择开关(取1-1或1-3触点)KM4进给电动机控制接触器

SA2主轴上刀制动开关(取2-1触点)YC1主轴制动电磁离合器

SA4照明灯按钮YC2工作台进给电磁离合器

SQ1工作台纵右进给行程开关(取1-1触点)YC3工作台快移电磁离合器

SQ2工作台纵左进给行程开关(取2-1触点)EL照明灯

SQ3工作台横前、垂下进给行程开关(取3-1触点)

SQ4工作台横后、垂上进给行程开关(取4-1触点)

SQ5工作台进给变速冲动开关(取5-2触点)

SQ6主轴变速冲动开关(取6-1触点)

X6132B万能铣床

3.硬件设计

    从输入/输出元件表看出,PC机的实际输入点为15个,输出点为8个。考虑到F1系列PC目前使用较广,且我们比较熟悉,拟选F140MRPC机。按F1系列PC机口地址规定,[1]给输入/输出元件分配地址,并设计接口线路为增加可靠性,将热继电器触头、接触器互锁触头和熔断器分别接入要控制或保护的线路中。PC机使用220V交流电压,与动力设备电源分开配线。PC机输入元件可直接用机内提供的24V稳压电源。输出元件分3组连接:接触器组用220V交流电;电磁离合器组用26V~28V整流电压;照明灯用24V交流电压。3个电动机的主线路、变压整流线路不变。

 

4.软件设计

    PC机是通过执行程序控制铣床按预定目标完成一系列加工动作的。PC机的梯形图程序直观、易懂,应用广泛。在用梯形图编写程序时,先要熟悉原铣床的电气控制线路。要弄懂每个元件在线路中的用途及相互逻辑关系。将线路按功能分成若干功能块!,再按功能块内逻辑关系一块一块编写梯形图程序。这样思路清楚,可避免混乱、出错。梯形图2共分为7个功能块:(1)控制主轴启动及变速;(2)控制主轴制动;(3)选择工作台快移与进给;(4)控制工作台作纵右、垂下、横前和旋转进给,快移及变速;(5)控制工作台作纵左、垂上、横后进给及快移;(6)接通工作台进给机械传动系统;(7)接通工作台快移机械传动系统。在编写梯形图程序时,有一点是人们易混淆,易出错的,应引起注意:一个元件有多个触点,若PC某输入元件的一个实际输入触点与控制线路中它的其他触点性质相同(同为常开触点或同为常闭触点),则控制线路中那个触点在梯形图中状态以原态符号表示;性质相反(一为常开触点,另一为常闭触点),则控制线路中那个触点在梯形图中状态以反态符号表示。接触器在控制线路中的互锁触点在梯形图中状态以反态符号表示。真正弄清以上规律后,在编梯形图程序时,视触点情况确定其状态性质既快又不易出错。



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