76 ANI M2 77 ANI M3 78 ANI M4 79 ANI M5 80 ANI Y3 81 OUT Y4 82 LD X4 83 OR X5 84 LD Y3 85 OR Y4 86 ANB 88 MCR N1
3.3.3 PLC梯形图的说明
(1)用辅助继电器以简化控制电路。
87 OUT Y5
89 LD M1 90 OR X13 91 ANI Y2 92 LD X15 93 OUT Y0 94 END
(2)应根据 X62W的控制原理进行总体程序设计 ,在控制电路中应注意自锁和互锁控制。
(3)SQ7(常闭)为软继电器的工作条件 ,只有这一条件满足时 ,机床控制才有效 ,所以在程序设计时用了一主控指令。
(4)应注意主轴运动与进给运动的顺序联锁控制 ,故在程序中又用了一主控指令 ,以保证在主轴电机 M1 起动后才可起动进给电机M2。
(5)应注意长工作台六个进给方向的联锁控制 ,铣床工作时 ,只允许一个进给方向运动 ,故除了操作手柄自身的机械联锁外 ,在程序设计时还需用软继电器加电气联锁控制;圆工作台与长工作台之间也需用软继电器加联锁控制。 (6)应给 PLC工作电源加外部启动、停止按钮。
(7)应注意动作的互锁控制,例如主轴正转和反转是两个不可能同时发生的动作,此时一般需要采用互锁控制。可以采用M0和 M1的常闭触点为互锁信号,分别串入 M0 和M1的控制回路中,这样当M0和M1当中任何一个启动的先决条件就是另一个回路必须关断。而任何一个回路启动之后又都能同时把另一个回路的控制回路关断,而保证两者不可能同时动作。
(8) 还要注意顺序联锁控制,在铣床的运动控制中,有些是有严格的顺序要求的,不能发生颠倒次序的现象。这时可以采用联锁控制的方法 ,即选择前一个动作的常开触点。串联在下一个动作的启动回路中。同时将后一个动作的常闭触点串联在上一个动作的关断回路3.3.4 软件程序调试
中。这样就可以使各个动作严格地按照设计好的顺序执行。大大提高了产品的可靠性和品质。
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PLC控制系统软件程序完成后,必须讲程序写入PLC进行调试;若选择的机型与实验机型一致,可直接利用实验室的模拟调试开关板进行调试。调试时先不接执行电器,注意关PLC输入、输出状态指示灯,以确定程序是否符合控制要求。
若设计用的机型与实验室及行不通,也必须想办法进行调试,只是要根据实验室能用的机型改写新的输入输出点核心的指令,设计时最好能避免这种情况发生。调试可在软件程序设计好后立即进行,也可待硬件系统设计好后一起进行。
调试过程中一定要注意各个基本环节之间的控制逻辑是否慢度控制和连锁要求,输出有无失步现象。由于模拟调试开关板一般又不能扶危的牛自开关组成,调试时要注意模拟能复位的按钮的动作,必须是钮子开关接通后立即断开。
第四章 铣床的PLC电气控制系统电器元件的选择
由于各类电器在万能升降台铣床PLC电器控制系统中所处的位置和所起的作用不同,因此选用电器的方法也就各异。 1.电源总开关的选择
电源总开关应根据万能升降台铣床PLC电气控制系统的要求和特点进行选择。目前一般有自动空气断路器;刀开关和熔断器的组合;组合开关三种。选用方法有两种思路:一是认为有必要用自动空气断路器和下端电路中的熔断器、热继电器进行电路的上冲保护,倾向于电源开关选用自动空气断路器。另一种认为没有必要再加自动空气断路器着测高湖,选用组合开关更为合理。
万能升降台铣床选用自动空气断路器QF作为电源开关,选择时考虑电动机M1~M3的额定电流、起动点六和同时启动的台属。兼顾控制变压器TC和PLC外电路中接触器和电磁阀线圈的额定电流、起动电流和同时工作情况。根据组合机床的具体加工工艺情况及综合PLC控制系统部分的电压等级和电流情况,选择T0系列塑料外壳式断路器为万能铣床电气控制系统的电源总开关。该系列断路器可在50HZ,额定电流值600A的使用条件下做控制设备的过载和短路保护。
具体选择型号为:
T0-125型 3极 380V 额定电流125V 2.控制变压器的选择
控制变压器除了在电气控制中为控制电路提供不同的电压等级外,还可对控制电路进行电气隔离,使PLC外电路及电器元件,如接触器和电磁阀线圈,电器照明灯和状态指示灯等同电网隔离,提高系统的安全性。常用的机床控制变压器有
BK-50;100;150;200;250;300;400;500;700;1000;1500等型号。一次侧交流电压等级是220V;380V;220V~380V(可向厂商提供要求),二次侧提供了可组合的110V;36V;24V;12V;6.3V等交流电压。
控制变压器的容量可以根据由它供电的最大工作负载所需要的功率留有一定余量选取。 选择控制变压器TC为:
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BK-500型 500VA 380V/127V; 36V 3.交流接触器的选择
主轴电动机M1额定电流15.4 A,选择KM1的型号为CJX1-22(3TB43),额定电流22A,吸引线圈电压127V,消耗功率7.5KW。
进给电动机M2的额定电流2.7A,有换向的要求。考虑3倍的起动电流,选择KM2的型号为CJX1-9(3TB40),额定电流9A,吸引线圈电压127V,消耗功率1.5KW。
液压泵电动机M3的额定电流为8.8A,考虑2.5倍的启动点六。选择KM3的幸好未CJXI-12(3TB41),额定电流12A,吸引线圈电压127V,加装辅助触电组,吸引线圈电压127V,加装辅助触点组,吸引线圈消耗功率0.125KW。 4.照明灯和指示灯的选择
(1)照明灯的选择 JC2型, 交流36V,40W. (2)指示灯的选择 ZSD型, 交流6.3V,0.25W. 5.按钮的选择
LA19型,380V,内设交流6.3V 0.5A指示灯。 6.熔断器的选择
(1)FU1的选择:主轴电动机的额定电流为15.4A,轻载起动,选择FU1为:RL1-60型,熔体取40A。
(2)FU2的选择:进给电动机的额定电流为2.7A,考虑到起动电流,选择FU2为:RL1-15型,熔体取10A。
(3)FU3的选择:冷却泵电动机M3的额定电流是8.8A,轻载起动,连续运转,考虑到电动机起动电流的倍数及熔断器外形的统一,选择FU3为:RL1-60型,熔体取25A。 (4)FU4的选择:FU3是电源熔断器,选型号为:BHC型,熔体取2A。 (5)FU5的选择:FU5是照明灯的熔断器,选RT18-32型,熔体取2A。 (6)FU6、FU7是信号灯组熔断器,选BHC型,熔体取4A。 (7)FU8是主轴控制电路熔断器,选RT18-32型,熔体取2A。 7.热继电器的选择
热继电器应选取和3TB系列接触器配套的热继电器,安装在相应的接触器上,安装后不增加安装底板空间,使接触器可以并排安装,缩小控制柜的体积。
(1)FR1的选择:M1的额定电流15.4A,故选取和3TB43型交流接触器配套的热继电器为3UA5200-2B,整定电流12.5~20A可调。
(2)FR2的选择:选取 3UA5000-ID,2~3.2A可调。
(3)FR3的选择:M3的额定电流为8.8A,故和冷却泵电动机电源接触器配套的热继电器为3UA5000-1J,整定电流6.3~10A可调。 8.导线的选择
(1)主回路中导线面积较大,不用考虑机械强度而只按照允许载流量选择。本设计主回路中电流按电动机达最大功率时满载电流选择。选用缺员电压为380V的BVR-49/0.52型铜
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芯塑料绝缘软线。该线表承接面积为100mm2,环境温度为40°C 时允许载流量为57A,按其 中1/2允许载流量作为实际载流量为28.5A,满足要求。
(2)本设计的控制回路选用绝缘电压为交流380V的BVR-7/0.43型铜芯塑料绝缘软线作为连接线。该线标称截面积为1mm2,环境温度为40°C时允许载流量为14A。考虑导线成捆或在行线槽中布线时按1/2允许载流量作为实际载流量为28.5A,满足要求。 9.接线端子
接线端子分为主回路接线端子和控制回路接线端子。主回路接线端子与控制回路接线端子的选择以满足电路的电压、电流为基本原则,结构类型等可根据各自需要而定。这里主回路接线端子选用TZ1-40型,该类接线端子额定电压为交流380V,额定电流为40A,显然满足要求。控制回路则选用TZ1-10B型,其额定电压为交流380V,额定电流为10A。
与这两种接线端子配套的还需标记座和端盖,分别选用TZ1-40B、TZ1-10B和TZ1-40G、TZ1-10G。
第五章 结束语
X62W型铣床原继电器控制电路经 PLC控制改造后,降低了设备运行的故障率 ,提高了设备运行的稳定性和使用率 ,减轻了操作人员维修劳动强度改造后设备经过长期运行 ,达到的效果好 ,能够收到较好的经济效益和社会效益。设计中PLC充分表现了其在控制中的灵活性;软件和硬件两方面实现了安全互锁控制,也体现了其较高的可靠性。但是影响 PLC控制系统性能的因素很多,在进行设计时可能考虑的不是很全面,内容也会有不足之处,对于系统将可能出现的故障, 将会进一步改进并完善。
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