PLC在X62W卧式万能铣床电气控制系统改造中的应用.doc

摘 要 X62W万能铣床是一种高效率的加工机械，在机械加工和机械修理中得到广泛的应用。万能铣床的操作，是通过手柄同时操作电气与机械，以达到机电紧密配合完成预定的操作，是机械与电气结构联合动作的典型控制，是自动化程度较高的组合机床。但是在电气控制系统中，由于电气控制线路触点多、线路复杂，故障的查找与排除是非常困难的。其故障率高、检修周期长，自动化程度不高，给生产与维护带来诸多不便，严重地影响生产。采用OMRON CPMIA型PLC对X62W卧式万能铣床的电气控制系统进行了改造，使该型铣床电气控制性能得到显著提高。 关键词：PLC；卧式万能铣床；改造 引 言 X62W卧式万能铣床是应用广泛、控制较复杂的机床。由于传统铣床采用继电器一接触器控制，硬连接线路多，线路复杂，因而可靠性差、故障率高、自动化程度不高。笔者在实践中采用OMRON CPMIA型PLC对该型机床的电气控制系统进行了改造。大大提高了控制系统的可靠性和自动控制程度，为企业提供了更可靠的生产保证。 第一章 X62W卧式万能铣床继电控制原理分析 参照图1所示，对X62W万能铣床进行线路分析［1］。 1.1主电路分析 由图1可知，主电路中共有三台电动机，其中Ml为主轴拖动电动机，M2为工作台进给拖动电动机，M3为冷却泵拖动电动机。QS为电源隔离开关。 各电动机的控制过程如下： 1)M1由KM3实现起动一运行一停止控制。由转向选择开关SA5预选转向，KM2的主触点串联两相电阻与速度继电器SR配合实现M1的停车反接制动； 2)工作台拖动电动机M2由接触器KM4、KM5的主触点实现加工中的正、反向进给控制，并由接触器KM6主触点控制快速电磁铁，决定工作台移动速度，KM6接通为快速移动，断开为慢速自动进给； 图1 X62W万能铣床电气原理图 3)冷却泵拖动电动机M3由接触器KMl控制，单方向运转。 M1、M2、M3均为直接启动连续运行。 1.2控制电路分析 1. 控制电路电压为127V，由控制变压器TC供给。 1. 在非变速状态，SQ7不受压。根据所用的铣刀，由SA5选择转向，合上QS，起动控制过程为： 按下SBl(或SB2)→KM3线圈得电并自锁→M1直接启动→n≥120r／min→KSl-l(或KSl-2)触点闭合。为反接制动做准备； 加工结束，需要停止时，按下SB3(或SB4) →KM3线圈失电→KM2线圈得电并自锁→Ml串R反接制动n↓→n100r／min→KSl-1(或KSl-2)断开→KM2失电制动结束。 1. X62W卧式万能铣床主轴的变速采用孔盘机构，集中操纵。为使传动机构齿轮在新速度下很好啮合，采用了变速冲动控制。从电路结构看，既可以在停车和M1运转时进行变速。其变速冲动控制过程如下。 1)M1停车时变速 扳动变速手柄→机械变速→推回手柄→SQ7短时受压→SQ7—2分断，SQ7—1闭合→Ml在反接制动状态下短时低速运行→推回手柄SQ7复位→变速结束。 2)Ml运转时变速 扳动变速手柄SQ7短时受压→SQ7-2分断，SQ7-1闭合→Ml反接制动→机械变速→推回手柄→SQ7短时受压→M1在反接制动状态下短时低速运行→推回手柄SQ7复位→主轴在新转速下运行。 1. 电路的电源是从13点引出，串人KM3的自锁触点，以保证主轴旋转与工作台进给的顺序动作。进给电动机M2由KM4、KM5控制，实现正反转。工作台移动方向由各自的操作手柄来选择。各方向进给控制分述如下。 1.2.4.1工作台左右 工作台左右运动，需要先启动M1(13点KM3闭合)，SAl置于断开圆工作台位置(SA1-l、SA1-3闭合，Sal-2断开)，十字开关位置居中(SQ3、SQ4复位)。其操作方法与电路工作过程是：工作台纵向进给是由纵向操作手柄控制的。此手柄有左、中、右三个位置。扳动手柄，合上纵向进给的机械离合器，相应传动链接通，同时压下SQ1或SQ2，实现纵向按选定的进给速度自动进给。控制过程如下： 1)工作台向右进给 手柄扳向右→合上纵向进给机械离合器，压下SQl(SQ1-2断开、SQl-l闭合)→KM4线圈得电→M2正转→纵向进给传动机构正转→工作台右移。 电流流经路径为：13→SQ6—2→SQ4—2→SQ3—2→SAl—1→SQl—1→KM4线圈→KM5常闭触点→20。 将手柄扳回中间位置，此行程开关SQl不受压，KM4释放，工作台停止移动。 2)工作台向左进给 手柄扳向左→合上纵向进给机械离合器，压下SQ2(SQ2-l闭合、SQ2-2断开) →KM5线圈得电→M2反转→纵向进给传动机构反转→工作台左移。 电流流经途径为：13→SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→Sal-l→SQ2-l→KM5线圈→KM4常闭触点→20。 工作台纵向进给有限位保护，进给至终端时，