当前位置:首页 期刊杂志

基于PLC的X62W铣床实验台的改进

时间:2024-08-31

颜玉玲

(宜宾职业技术学院,四川 宜宾,644003)

0 引言

目前各职业院校和技能培训部门在组织相关PLC控制知识学习与技能的培训。但是如果单纯的购买机床或是购买PLC控制的自动化生产线,所需的成本是相当的大,且在操作过程中如果出现误操作带来的维修费用也是相当庞大的,怎样既能熟悉相应的机床或PLC的功能和控制原理,又能降低相应的成本呢?目前职业类院校,多采用各种实验台来进行机床模拟训练、电气控制线路的分析与设计和PLC的控制设计等。本案选用在机床设备中占有很大比重的X62W万能铣床作为模拟对象,相信会有很好的前景。

1 系统的总体设计

1.1 X62W万能铣床的电气部分改进

为了手动控制和自动控制系统的实现,且做到使用的元器件最少,同时考虑到原有的电气原理图存在着某些设计不是很合理,实际接线时可能会接错,故将电气原理图稍作改进.主要改正如下:

①控制接触器的电源的改变。由AC127V改为AC220V,原因在于元器件易于购买,且方便和PLC硬件系统整合,并有利于元器件的选择和购买。

②三台电动机功率的改变。由于原本的功率是将拖动负载考虑在内,在实验台中都为轻载运行,故将主电动机的功率改为2.2kW,进给电动机功率改为0.7kW,冷却泵电动机功率降为90W。

③热继电器位置的改变。热继电器在电路中,对主电路进行独立的保护,同时将工作台进给的热过载保护和冷却泵的热过载保护独立开来。

④接线方式和标号的修正与改进。因为不同的厂家或人员有不同的标号习惯,改为通用的类型较好。

整体来说硬件部分改动不是很多,原因在于选择铣床的型号时,已考虑了电气原理图的改进。

1.2 X62W万能铣床的故障设置

本设计中根据以上原则设置了26个典型故障点,备用4个故障点即27-30。

故障分析应根据机床故障现象,结合电路的功能进行分析,若电路较复杂可将电路分解成环节电路再进行故障的检测。在实际操作中,同一故障现象可能由多种原因引起,所以在分析故障时应全面考虑,将有可能的原因都列举出来,并通过分析对比,按出现的几率进行排序,逐一排查。

1.3 控制系统设计

根据本设计的总体要求,采取西门子S7-200PLC。S7-200PLC是超小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等。

PLC输入信号是可采用直流输入接口电路和交流输入接口。实验室一般采用的是380V或220V的交流电源,选用直流输入,可采用一个直流稳压电源。

(1)控制原理流程

如图1所示,主要是对X62万能铣床的具体的动作进行分析说明。

(2)PLC外部接线图

本设计中设计到了4个转换开关,其中SA4控制电路中的照明灯,需要电压为36V,为了不浪费PLC的输入点,不占用PLC输入口,直接控制使用。同样的SA5为控制主轴电动机的正反转转换,主轴电动机在主电路时还有一个反接制动的线路需串电阻,若将SA5用PLC控制是可能会出现接触器的接线错误,为了防止短路也不采用PLC输入。其余两个转换开关SA1和SA3分别是两位旋钮开关和四位旋钮开关,SA1只需启动位,启动后不动SA1就保持在原位置,要断开只需将开关转到停止位即可。故只用一个输入口就行。SA3转换路需串电阻,若将SA5用PLC控制是可能会出现接触器的接线错误,为了防止短路也不采用PLC输入。其余两个转换开关SA1和SA3分别是两位旋钮开关和四位旋钮开关,SA1只需启动位,启动后不动SA1就保持在原位置,要断开只需将开关转到停止位即可。故只用

图1 X62W万能铣床的工作流程图

一个输入口就行。SA3转换开关应有四位,其SA1-1、SA1-3为非圆台工作位,只要动下对应的手柄,两者同时接通,且保持,要恢复必须使其回到停止位,为了和硬件配合,占用两个输入点。SA1-3为非圆台工作位,不会与SA1-1和SA1-3同时接通,故也单独用一个输入点,要恢复为断开时,仍是是SA1的手柄恢复到停止位。为了有利于顺序功能图的编制,增加了SA1、SQ1-SQ4的中位输入接口。

开关应有四位,其SA1-1、SA1-3为非圆台工作位,只要动下对应的手柄,两者同时接通,且保持,要恢复必须使其回到停止位,为了和硬件配合,占用两个输入点。SA1-3为非圆台工作位,不会与SA1-1和SA1-3同时接通,故也单独用一个输入点,要恢复为断开时,仍是是SA1的手柄恢复到停止位。为了真实与更准确的与硬件效果一致,且有利于顺序功能图的编制,增加了SA1、SQ1-SQ4的中位输入接口。

(3)实验台的元件布置图

在布置方面,考虑到布置原则和方便操作、观察及进行功能扩展,将整体分为两个部分,即继电器控制部分安装布置图和PLC即转换部分安装控制图。

2 结论

该设计在具体的安装过程中有一定的改动,通过实验和检测证明,该实验台的常规功能完善,在不带动负载只进行观察和常规接线情况下能安全进行。

[1]王琳,冷令.PLC在X6132型铣床电气控制系统改造中的应用[J].工业控制计算机.2010,(10):111-112

[2]夏球.X62万能铣床控制电路PLC控制方法的研究[J].机电技术 .2010,33(3):56-59

[3]崔琪,李小波.基于PLC的铣床控制系统改造设计[J].电气技术与自动化.2010,40(3):167-168

[4]Daoshan Du,Xiaodong Xu,Kazuo Yamazaki.A study on the generation of silicon-based hardware PLC by means of the direct conversion of the ladder diagram to circuit design language[J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology.2010,(5):615-626

[5]Michael F.Zaeh,Clemens Poernbacher.Modeldriven development of PLC software for machine tools[J].Production Engineering.2009,(1):2392-2397

免责声明

我们致力于保护作者版权,注重分享,被刊用文章因无法核实真实出处,未能及时与作者取得联系,或有版权异议的,请联系管理员,我们会立即处理! 部分文章是来自各大过期杂志,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!