资源描述
统设计
1.前言
我国传统铣床控制系统都是采用继电器、接触器等硬件逻辑控制电路 , 不但接线复杂 , 而且经常出现故障 , 可靠性比较差。及传统继电器控制相比 ,PLC控制具有可靠性高、柔性好、开发周期短以及故障自诊断等特点 , 特别适合应用于铣床控制和故障诊断系统,可以减少强电元件数目,提高电气控制系统稳定性和可靠性,从而提高产品品质和生产效率。
故在PLC广泛应用控制时代,本设计系统思想就是采用PLC控制铣床。以达到预定控制系统简洁性、经济性,减少了成本,也使得维修变简单。由于PLC模块化、易扩展性,可根据控制要求及规模变化进行方便系统重组及功能扩展。以及PLC通信功能甚至可进行远程控制。
2.方案论证
2.1机床传统控制方式
2.1.1设计题目
X62W型万能铣床PLC控制系统设计。
2.1.2机床主要结构和运动形式
X62W型万能铣床结构简图如图2-1所示,由床身1、悬梁2、刀杆支架3、主轴4、工作台5和升降台6等组成,刀杆支架3上安装及主轴相连刀杆和铣刀,以进行切削加工,顺铣时刀具为一个转动方向,逆铣时为另一个转动方向;床身前面有垂直导轨,升降台6带动工作台5可沿垂直导轨上下移动,完成垂直方向进给,升降台6上水平工作台还可在左右(纵向)方向上移动进给以及在横向移动进给;回转工作台可单向转动。进给运动传递示意图见图2-2。
图2-1:铣床结构简图
图2-2:进给运动传递示意图
2.1.3 控制电路分析
X62W型万能铣床控制电路如图2-3,电路可划分为主电路、控制电路和信号照明电路三部分。铣床控制电路所用电器元件说明如表2-1所示。
(一) 主电路分析
铣床是逆铣方式加工,还是顺铣方式加工,开始工作前即已选取定,在加工过程中是不改变。为简化控制电路,主轴电动机M1正转接线及反转接线是通过组合开关SA5手动转换,控制接触器KM1主触点只控制电源接入及切断。
进给电动机M2在工作过程中,频繁变换转动方向,因而仍采用接触器方式构成正转及反转接线。
冷却泵驱动电机M3根据加工需要提供切削液,电路中采用转换开关SA3,在主电路中手动直接接通和断开定子绕组电源。
图 2-4:控制系统电路图
表2-1 电器元件说明表
符号
名称及用途
符号
名称及用途
符号`
名称及用途
M1
主轴电动机
SQ6
进给变速瞬时点动开关
FR1
主轴电动机继电器
M2
进给电动机
SQ7
主轴变速瞬时点动开关
FR2
进给电动机热继电器
M3
冷却泵电动机
SA1
工作台转换开关
FR3
冷却泵热继电器
KM1
主电动起动接触器
SA2
主轴上刀制动开关
FU1-
8
熔断器
KM2
进给电动机正转接触器
SA3
冷却泵开关
TC
变压器
KM3
进给电动机反转接触器
SA4
照明灯开关
VC
整流器
KM4
快速接触器
SA5
主轴换向开关
YB
主轴制动电磁制动器
SQ1
工作台向右进给行程开关
QS
电源隔离开关
YC1
电磁离合器(快速传动链)
SQ2
工作台向左进给行程开关
SB1、SB2
主轴停止按钮
YC2
电磁离合器(工作传动链)
SQ3
工作台向前、向上进给行程开关
SB3、SB4
主轴起动按钮
SQ4
工作台向后向下进给行程开关
SB5、SB6
工作台快速移动按钮
(二) 控制电路分析
水平工作台/圆工作台选择控制见表2-2,主轴上刀制动/正常工作控制见表2-3。
表2-2 水平工作台/圆工作台选择开关SA1触点接通表
水平工作台
圆工作台
SA1-1
×
SA1-2
×
SA1-3
×
表2-3主轴上刀制动开关SA2触点接通表
功
能
触
点
正常工作台
制动状态
SA2-1
×
SA2-2
×
1.主轴电动机M1控制
(1)主轴电动机起动控制 主轴电动机空载直接起动,起动前,由组合开关SA5选定电动机转向,控制电路中选择开关SA2选定主轴电动机为正常工作方式,即SA2-1触点闭合,SA2-2触点断开,然后通过压动起动按钮SB3或SB4,接通主轴电动机起动控制接触器KM1线圈电路,其主触点闭合,主轴电动机按给定方向起动旋转。压动停止按钮SB1及SB2,主轴电动机停转。SB3及SB4、SB1及SB2分别位于两个操作板上,从而实现主轴电动机两地操作控制。
(2)主轴电动机制动及换刀制动 为使主轴能迅速停车,控制电路采用电磁制动器进行主轴停车制动。按下停车按钮SB1或SB2,其动断触点使接触器KM1线圈失电,电动机定子绕组脱离电源,同时其动合触点闭合接通电磁制动器YB线圈电路,对主轴进行停车制动。
当进行换刀和上刀操作时,为了防止主轴意外转动造成事故以及为上刀方便,主轴也需处在断电停车和制动状态。此时工作状态选择开关SA2由正常工作状态位置扳到上刀制动状态位置,即SA2-1触点闭合,接通电磁制动器YB线圈电路,使主轴处于制动状态不能转动,保证上刀换刀工作顺利进行。
(3)主轴变速时瞬时点动 变速时,变速手柄被拉出。然后转动变速手轮选择转速,转速选定后将变速手柄复位,因为变速是通过机械变速机构实现,变速手轮选定进入啮合齿轮后,齿轮啮合到位即可输出选定转速,但是当齿轮没有进入正常啮合状态时,则需要主轴有瞬时点动功能,以调整齿轮位置,使齿轮进入正常啮合。实现瞬时点动是由变速手柄及行程开关SQ7组合构成点动控制电路。变速手柄在复位过程中压动瞬时点动行程开关SQ7,SQ7动和触点闭合,使接触器KM1线圈得电,主轴电动机M1转动,SQ7动断触点切断KM1线圈电路自锁,使电路随时可被切断。变速手柄复位后,松开行程开关SQ7,电动机M1停转。完成一次瞬时点动。
手柄复位时要求迅速,连续,一次不到位立即拉出,以免行程开关SQ7没能及时松开,电动机转速上升,在齿轮未啮合好情况下打坏齿轮。一次瞬时点动不能实现齿轮良好啮合时,应立即拉出复位手柄,重新进行复位瞬时点动操作,直到完全复位,齿轮正常啮合工作。
2.进给电动机M2控制电路
可分为三部分:第一部分为顺序控制部分,当主轴电动机起动后,其控制起动接触器KM1辅助动合触点闭合,进给电动机控制接触器KM2及KM3线圈电路方能通电工作;第二部分为工作台各进给运动之间联锁控制部分,可实现水平工作台各运动之间联锁,也可实现水平工作台及圆工作台工作之间联锁;第三部分为进给电动机正反转接触器线圈电路部分。
(1)水平工作台纵向进给运动控制 水平工作台纵向进给运动由操作手柄及行程开关SQ1、SQ2组合控制。纵向操作手柄有左右两个工作位和一个中间不工作位。手柄扳到工作位时,带动机械离合器,接通纵向进给运动机械传动链,同时压动行程开关,行程开关动合触点闭合使接触器KM2或KM3线圈得电,其主触点闭合,进给电动机正转或反转驱动工作台向左或向右进给,行程开关动断触点在运动联锁控制电路部分构成联锁控制功能。选择开关SA1选择水平工作台工作或是圆工作台工作。SA1-1及SA1-3触点闭合构成水平工作台运动联锁电路,SA1-2触点断开,切断圆工作台工作电路。水平工作台控制电路及圆工作台控制电路分别见图2-3(A)和(B)。工作台纵向进给控制过程如表2-4所示。电路由KM1辅助动合触点开始,工作电流经SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SA1-1→SQ1-1→KM3到KM2线圈,或者由SA1-1经SQ2-1→KM2到KM3线圈。
手柄扳到中间位时,纵向机械离合器脱开,行程开关SQ1及SQ2不受压,因此进给电动机不转动。工作台停止移动。工作台两端安装有限位撞块,当工作台运动达到终点位时,撞块撞击手柄,使其回到中间位置,实现工作台终点停车。
(A) (B)
图2-3:工作台控制电路图
(A)水平工作台控制电路 (B)圆工作台控制电路
表2-4工作台纵向进给过程
(2)水平工作台横向和升降进给运动控制 水平工作台横向和升降进给运动选择和联锁是通过十字复式手柄和行程开关SQ3、SQ4组合控制,操作手柄有上、下、前、后四个工作位置和一个中间不工作位置。扳动手柄到选定运动方向工作位,即可接通该运动方向机械传动链,同时压动行程开关SQ3或SQ4,行程开关动合触点闭合使控制进给电动机转动接触吕KM2或KM3线圈得电,电动机M2转动,工作台在相应方向上移动;行程开关动断触点如纵向行程开关一样,在联锁电路中,构成运动联锁控制。工作台横向联合和及垂直方向进给控制过程如表2-5所示。控制电路由主轴电动机控制接触器KM1辅助动合、触点开始,工作电流经SA1-3→SQ2-2→SQ1-2→SA1-1→SQ3-1→KM3到KM2线圈,或者由SA1-1→KM2到KM3线圈。
表2-5:工作台横向及垂直方向进给过程
十字复式操作手柄扳在中间位置时,横向及垂直方向机械离合器脱开,行程开关SQ3及SQ4均不受压,因此进给电动机停转,工作台停止移动。固定在床身上挡块在工作台移动到极限位置时,撞击十字手柄,使其回到中间位置,切断电路,使工作台在进给终点停车。
(3)水平工作台进给运动联锁控制 由于操作手柄在工作时,只存在一种运动选择,因此铣床直线进给运动之间联锁满足两操作手柄之间联锁即可实现。联锁控制电路如前章联锁电路所述,由两条电路并联组成,纵向手柄控制行程开关SQ1、SQ2动断触点串联在一条支路上,十字复式手柄控制行程开关SQ3、SQ4动断触点串联在另一条支路上、扳动任一操作手柄,只能切断其中一条支路,另一条支路仍能正常通电,使接触器KM2或KM3线不失电,若同时扳动两个操作手柄。则两条支路均被切断,使接触器KM2或KM3断电,工作台立即停止移动,从而防止机床运动干涉造成设备事故。
(4)水平工作台快速移动 水平工作台选定进给方向后,可通过电磁离合器接通快速机械传动链,实现工作台空行程快速移动。快速移动为手动控制,按下起动按钮SB5或SB6,接触器KM4线圈得电,其动断触点断开,使正常进给电磁离合器YC2线圈失电,断开工作进给传动链,KM4动合触点闭合,使快速电磁离合器YC1线圈得电,接通快速移动传动链,水平工作台沿给定进给方向快速移动,松开按钮SB5或SB6,KM4线圈失电,恢复水平工作台工作进给。
(5)圆工作台运动控制 圆工作台工作时。工作台选择开关SA1SA1-1和SA1-3两触点打开,SA1-2触点闭合,构成如图1-3(B)所示圆工作台控制电路,此时水平工作台操作手柄均在中间不工作位。控制电路由主轴电动机控制接触器KM1辅助动合触点开始,工作电流经SQ6-2→SQ4-2→SQ3-2→SQ1-2→SQ2-2→SA1-2→KM3到KM2线圈,KM2主触点闭合,进给电动机M2正转,托运圆工作台转动,圆工作台只能单方向旋转。圆工作台控制电路串联了水平工作台工作行程开关SQ1—SQ4动断触点,因此水平工作台任一操作手柄扳到工作位置,都会压动行程开关,切断圆工作台控制电路,使其立即停止转动,从而起着水平工作台进给运动和圆工作台转动之间联锁保护控制。
(6)水平工作台变速时瞬时点动 水平工作台变速瞬时点动控制原理及主轴变速瞬时点动相同。变速手柄拉出后选择转速,再将手柄复位,变速手柄在复位过程中压动瞬时点动行程开关SQ6,SQ6动合触点闭合接通接触器KM2线圈电路,使进给电动机M2转动,动断触点切断KM2线圈电路自锁。变速手柄复位后,松开行程开关SQ6。及主轴瞬时点动操作相同,也要求手柄复位时迅速、连续,一次不到位,要立即拉出变速手柄,再重复瞬时点动操作,直到实现齿轮处于良好啮合状态,进入正常工作。
2.2传统控制方式及PLC比较
铣床原控制系统都是采用继电器、接触器等硬件逻辑控制电路,不但接线复杂,而且经常出现故障,可靠性比较差。及传统继电器控制相比,PLC控制具有可靠性高、柔性好、开发周期短以及故障自诊断等特点,特别适合应用于机床控制和故障诊断系统,可以减少强电元件数目,提高电气控制系统稳定性和可靠性,从而提高产品品质和生产效率。
2.3现代PLC控制即本系统优点
随着近年来,PLC技术不断成熟及发展;它优势越多在社会各种领域得以应用。本系统具体应用表现于:
(1)PLC具有很高可靠性和很强抗干扰能力 良好自诊断功能,平均无故障工
作时间可达数万小时。当本系统电动机台数较多时,其系统继电器触点较多,易出
现触点接触不良造成故障等。用软件代替传统继电器控制中中间和时间继电器,仅剩下及输入和输出有关少量硬件,从而使接线大大减少,连接触点也大为减小,故障率也大大降低。
(2)丰富I/O接口模块可直接使其及控制现场器件或设备(如按钮、行程开关、传感器、电磁线圈等)连接。如本系统可将电机控制信号经按钮直接输入PLC,因其具A/D转换功能。
(3)灵活性好。大部分PLC均采用模块化结构,就是整体式PLC也有可扩展模块或扩展单元,即可根据控制规模选择。模块式PLC更能灵活选择,诸如CPU、电源、I/O等。即其可根据需要自行选配。本系统中选用I/O为80点基本单元,当控制电机过多点数不够时,即可通过扩展模块或单元来增大控制能力。
(4)编程简单易学。PLC大多采用梯形图作为主要编程语言。是面向用户,其表达方式类似于继电器控制系统图,及传统电气图联系较大,很形象直观。可以说懂电器图即可编写梯形图;而且已有可直接读出梯形PLC编程器,甚至可免PLC编程。
(5)系统安装简单,维修方便。其使用时,只要将现场各设备及PLC相应I/O端相连,即可运行。PLC只有两三个接触器大小,直接按于控制柜即可。且具有运行和故障指示灯及指示装置,如每个I/O点经指示灯,CPU报告错误信息经屏幕显示。
综上,以PLC为控制系统方案,其系统具有较高简洁性、经济性及可靠性。
2.4改造方案确定
(1)不改变原控制系统电气操作方法。
(2)不改变原电气系统控制元件(包括行程开关、按钮、交流接触器、中间继电器 ,以上元件数量、作用均及原电气线路相同) 。
(3)原控制线路中热继电器仍用硬件控制(因过载使用几率较少) 。
(4)指示灯接线仍和原控制线路相同。
(5)原主轴和进给变速箱操作方法和结构不变。
(6)原铣床工艺加工方法不变。
(7)只是将原继电器控制中硬件接线改为用软件编程来替代。
3. PLC控制系统设计
3.1现代PLC控制系统原理
3.1.1电气控制要求
原机床采用是常规接触器-继电器控制台控制电路。机床主轴主运动和工作台进给运动分别有单独电动机拖动,并有不同控制要求。
(1)机床主轴电动机M1(功率7.5kw),空载是直接起动,为满足顺铣和逆铣工作方式要求,能够正转和反转。为提高生产率,采用电磁制动器进行停车制动,同时从安全和操作方便考虑,换倒时主轴也处于制动状态,主轴电动机可在两处实行起停等控制操作。
(2)工作台进给电动机M2,直接启动,为满足纵向、横向、垂直方向往返运动,要求电动机能正反转,为提高生产率,要求空行程时刻快速移动。从设备使用安全考虑,各进给运动之间必须连锁,并有手柄操作机械离合器选择进给运动方向。
(3)电动机M3拖动冷却泵,在铣削加工时提供切削液。
(4)主轴及工作台变速由机械变速系统完成。变速过程中,当选定啮合齿轮没能进入正常啮合时,要求电动机能点动至合适位置,保证齿轮能正常啮合。
(5)加工零件时,为保证设备安全,要求主轴电动机起动以后,工作台电动机方能起动工作。
(6) 编写PLC控制程序必须上机通过模拟调试,调试是可采用模拟调试开关板和灯泡进行,调试是应有必要记录。
3.1.2 设计基本原理
即本系统采用PLC裁决,来代替传统复杂继电器控制硬接线,而用简单易学软件实现其控制功能;即随着输入信号输入,而经程序执行判断,由输出信号直接控制对象。分为:
(1)输入处理,完成控制信号采集;
(2)程序处理,将输入信号变为直接主控输出信号;
(3)输出处理,即直接将PLC输出信号转为,被控对象触发信号。如图3-1:
图 3-1:PLC基本原理图
3.2 系统硬件组成
3.2.1系统硬件接线图
1.系统主电路设计
图3-2即万能升降台铣床PLC控制系统主电路图。及传统主电路相比,在FU1及电机M1之间加了一个接触器KM2提高了电机启动可靠性。在进给电动机三相电源经电源总开关及熔断器短路过载保护。各台电动机额定全电压运行电路分别经QS、KM1~KM6、FR1~FR3各自独立。如电动机M1,正常运行时:由QS、KM3和热继电器FR1到电机组成回路供电。热继电器FR1起温度过载保护。
图3-2:主回路
电动机两相运行,是引起电动机损坏常见原因。电动机安装了熔断器保护、热继电器保护,都不能很好地对电动机两相运行起有效保护。首先,根据电机学原理,其如接至两相电源,其定子绕组不可能产生旋转磁场,旋转力矩为零,电动机只震动而不转动电动机在进入两相电源起动时,实际上处于短路状态,其短路电流为三相启动时启动电流0.866倍,而一般异步电动机启动电流为额定电流4~7倍,故电动机在进入两相电源起动时,相当于两相短路时电流为额定电流3.464~6.062倍,所以上述电流,即比启动电流小,比电动机额定电流大得多。电动机两相启动时,电动机不运转,运行人员会立即发现,而且熔断器也会熔断。对于运转中电动机,突然断掉一相电源后,在机械惯性作用下,在某些特定条件下尚可滞速旋转。故本系统各支路接进一自动开关,起到过载、欠压、短路等保护。还可选用现在智能型断路器,起到短路保护、过流过热保护、漏电保护、缺相保护等。而且还可显示电路中各种参数(如电流,电压,功率及功率因数等)。
2. 控制电源设计
为了在设计中符合“电隔离保护”技术要求,在万能铣床PLC控制系统中设置了控制变压器TC.TC一次侧为交流127;二次侧为交流电36V。控制电源电路如图4-2所示。
图 3-3: 控制电源电路
3. PLC输入输出接线端子外接线图
PLC输入端子外电路共接24个输入点,分别连接旋钮、按钮、行程开关等主令元件及检测元件,电源由PLC内部提供。输出端子外电路按执行电器电源类别分别组成不同端子组,共用端子COM端加装熔断器做短路保护,必要时可并联放电二极管以利PLC输出继电器触电灭弧。
PLC输入/输出接线端子外接线电路如图3-4所示。
图3-4:输入输出端子外接线图
3.2.2系统硬件设备选型
1.PLC控制说明及I/O点定义、分配表
PLC控制电路,既是可通过一定输入信号送给PLC经内部程序处理后,由输出控制信号直接驱动或控制电器执行件,达到预定目。这也是及传统控制电路区别最大地方。即PLC处理器可实现复杂,繁琐控制要求。换句话说就是能使控制电路系统简洁化。如本控制系统设计,其PLC程序可代替复杂硬接线。
表3-1:PLC输入及输出(I/O)地址表
地址号 符号名称 用途
X0 SB1 主轴电机启动按钮
X1 SB2 主轴电机启动按钮
X2 SB3 主轴电机停止按钮
X3 SB4 主轴电机停止按钮
X4 SB5 工作台快速进给按钮
X5 SB6 工作台快速进给按钮
X6 SQ1 工作台右移行程开关
X7 SQ2 工作台左移行程开关
X10 SQ3 工作台前、下移行程开关
X11 SQ4 工作台后、上移行程开关
X12 SQ6 进给变速冲动行程开关
X13 SQ7 主轴变速冲动行程开关
X14 SA1 圆工作台转换开关
X15 SA3 冷却泵电机起、停转换开关
X16 KS- 1 主轴电机速度继电器
X17 KS- 2 主轴电机速度继电器
表3-1(a): 输入分配表
地址号 符号名称 用 途
Y0 KM1 冷却泵电机交流接触器
Y1 KM2 主轴电机反接制动交流接触器
Y2 KM3 主轴电机运行交流接触器
Y3 KM4 工作台进给电机正转交流接触器
Y4 KM5 工作台进给电机反转交流接触器
Y5 KM6 工作台快速进给电磁铁交流接触器
表3-1(b):输出分配表
其I/O分配表如上表3-1所示:
2.PLC选用
(一)X62W万能铣床输入输出点数统计
因为在改造中不改变原控制系统 ,所以 PLC输入输出点数可根据原继电器控制电路来计算 。
1.输入点数
(1) 原主轴电机启动按钮 2 个,主轴电机停止按钮 2 个,主轴电机反接制动速度继电器2个,主轴变速冲动行程开关 1 个,共7点;
(2) 工作台右移行程开关1个,左移行程开关 1 个,前、下移行程开关1个,后、上移行程开关 1 个,工作台快速进给按钮 2个,工作台变速冲动行程开关1个,共7点;
(3) 圆工作台转换开关1个;
(4) 冷却泵电机起、停转换开关1个;
输入点数共16点。
2.输出点数
根据原控制电路主轴电机、工作台进给电机、快速进给电磁铁及冷却泵电机用交流接触器统计输出点数为:
(1) 主轴电机运行交流接触器 1个 主轴电机反接制动交流接触器 1个, 共2 点
(2) 工作台进给电机正、反转交流接触器各 1 个 ,快速进给电磁铁交流接触器1个 ,共3点;
(3) 冷却泵电机交流接触器1个;
输出点数共为6点。
(二) PLC选择
X62W铣床改造后共需点数为 22 点,考虑 10 %余量及以后加报警电路和故障显示电路,考虑发展及工艺控制问题,故选用三菱 FX2N —48MR PLC,继电器输出,I/O总点数为 48 点,输入点数为24点,输出点数为24点。FX2N是FX系列中功能最浅、速度最高微型可编程控制器。它基本指令执行是高达0.08us每条指令,用户存贮器容量可扩展到16K步,各点状态均有知识等现实,便于用户不带负载调试程序。单片既具有片内存ROM256B、RAM8KB,定时/计数器3个,并行I/O接口4个,5个终端元。用户程序容量32KB。PLC供电电源为220YV,有38V-220V隔离变压器提供,这样可以减少电网波动或噪声对PLC干扰。
3.3 系统软件部分
3.3.1 设计PLC流程图
PLC流程图见图3-6所示。
图3-6:设计流程图
3.3.2 设计系统PLC梯形图及编程
由控制要求及上列I/O定义表设计梯形图如图3-4所示。设计中设置了M0自锁,以及M0、M1互锁。还设置了顺序控制及制动装置。这些保护及前面硬件接线保护,即是我们所说实现软件、硬件双重保护。这及传统完全继电器及硬件电路控制,大大提高了控制系统可靠性和容错能力。
图 3-7:控制系统梯形图及控制程序
29 / 29
(2)本系统选用三菱FX2N系列PLC语言,如下:
0 LDI X13
1 MC N1
M11 M10
2 OR X0
3 OR X1
4 OR N0
5 ANI X2
6 ANI X3
7 ANI N1
8 OUT M0
9 LD X2
10 LD X3
11 LD M1
12 ORB
13 AND X16
14 OR X17
15 ANI X0
16 LD X1
17 LD M0
18 OUT M1
19 LD M0
20 ANI Y1
21 OUT Y2
22 LD M0
23 MC N1
SP M11
24 LDI X12
25 ANI X14
26 ANI X6
27 ANI X7
28 ANI X10
29 ANI X11
30 OUT M2
31 LDI X12
32 ANI X14
33 ANI X6
34 ANI X7
35 ANI X10
36 ANI X11
37 OUT M3
38 LDI X12
39 ANI X14
40 ANI X6
41 ANI X7
42 ANI X10
43 ANI X11
44 OUT M4
45 LDI X12
46 ANI X14
47 ANI X6
48 ANI X7
49 ANI X10
50 ANI X11
51 OUT M5
52 LDI X12
53 ANI X14
54 ANI X6
55 ANI X7
56 ANI X10
57 ANI X11
58 OUT M6
59 LDI X12
60 ANI X14
61 ANI X6
62 ANI X7
63 ANI X10
64 ANI X11
65 OUT M7
66 LD M2
67 OR M3
68 OR M4
69 OR M5
70 ANI M6
71 ANI M7
72 ANI Y4
73 OUT Y3
74 LD M6
75 OR M7
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
87 OUT Y5
88 MCR N1
89 LD M1
90 OR X13
91 ANI Y2
92 LD X15
93 OUT Y0
94 END
3.3.3 PLC梯形图说明
(1)用辅助继电器以简化控制电路。
(2)应根据 X62W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)应注意主轴运动及进给运动顺序联锁控制 ,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;圆工作台及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)应注意动作互锁控制,例如主轴正转和反转是两个不可能同时发生动作,此时一般需要采用互锁控制。可以采用M0和 M1常闭触点为互锁信号,分别串入 M0 和M1控制回路中,这样当M0和M1当中任何一个启动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,在铣床运动控制中,有些是有严格顺序要求,不能发生颠倒次序现象。这时可以采用联锁控制方法 ,即选择前一个动作常开触点。串联在下一个动作启动回路中。同时将后一个动作常闭触点串联在上一个动作关断回路中。这样就可以使各个动作严格地按照设计好顺序执行。大大提高了产品可靠性和品质。
3.3.4 软件程序调试
PLC控制系统软件程序完成后,必须讲程序写入PLC进行调试;若选择机型及实验机型一致,可直接利用实验室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。
若设计用机型及实验室及行不通,也必须想办法进行调试,只是要根据实验室能用机型改写新输入输出点核心指令,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牛自开关组成,调试时要注意模拟能复位按钮动作,必须是钮子开关接通后立即断开。
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