机床电气控制与PLC.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,书名：机床电气控制与,PLC,ISBN,：,978-7-111-31319-9,作者：王浩,出版社：机械工业出版社,本书配有电子课件,机床电气控制与,PLC,ppt,课件,机床电气控制与,PLC,机械工业出版社,机床电气控制与,PLC,ppt,课件,第,2,章 典型机床的电气控制,知识目标,技能目标,机床电气控制与,PLC,ppt,课件,知识目标,1,）了解常用机床的组成及控制特点。,2,）认识电气控制系统的三大图纸，掌握机床电气原理图的分析方法。,机床电气控制与,PLC,ppt,课件,技能目标,1,）会分析常用机床的电气控制原理，触类旁通，具有识读其他设备电气原理图的能力。,2,）学会配电盘的装配，能安装和调试常用机床线路。,机床电气控制与,PLC,ppt,课件,机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,机床电气控制与,PLC,ppt,课件,机床主要由电力拖动系统控制,电力拖动系统包括电动机、传动机构、控制系统等环节,成组拖动,单电动机拖动系统,多电动机拖动系统,直流拖动系统和交流拖动系统,电力拖动系统,机床电气控制与,PLC,ppt,课件,电气控制系统控制,继电器,接触器控制,可编程序控制器（,PLC,）控制,计算机控制系统,数控机床,机床电气控制与,PLC,ppt,课件,问题导入,你使用过哪些机床？你了解它们的组成及运动形式吗？它们的运动形式是怎样实现的？用怎样的工程图纸来表达其控制原理的？如何分析其控制过程？,CW6132,型普通车床电气原理图,机床电气控制与,PLC,ppt,课件,本章内容,2.1,电气图纸,2.2,电气控制线路分析方法,2.3 C650,卧式车床电气控制线路分析,2.4 C650,卧式车床电气控制线路的接线与装配,2.5 XA6132,型卧式万能铣床电气控制线路分析,2.6 Z3040,型摇臂钻床电气控制线路分析,2.7 TSPX619,型卧式镗床电气控制线路分析,2.8 M7120,型平面磨床电气控制线路分析,机床电气控制与,PLC,ppt,课件,2.1,电气图纸,电气控制系统图由,图形符号,、,文字代号,组成，并按照,GB/T6988.42002,电气技术用文件的编制,要求来绘制。,包括：,2.1.1,电气原理图,2.1.2,电气元件布置图,2.1.3,电气安装接线图,机床电气控制与,PLC,ppt,课件,2.1.1,电气原理图,主电路,控制电路,图区,位置索引,90001/15”,索引意义,线号,2.1.2,电气元件布置图,包括机床电气设备布置图、电气控制柜及配电盘电气元件布置图、操纵台（或按钮站）电气设备布置图等,CW6132,型车床电气设备安装布置示意图,CW6132,型车床控制盘电器布置图,2.1.3,电气安装接线图,绘制安装接线图应遵循以下原则：,（,1,）各电器元件用规定的图形、文字代号绘制，同一电器元件各部件必须画在一起。各电器元件的位置，应与实际安装位置一致。,（,2,）不在同一控制柜或配电盘上的电器元件的电气连接，必须通过端子板进行转接，各电器元件的文字代号及端子板的编号应与原理图一致，并按原理图的接线进行连接。,（,3,）画导线时，应标明导线的规格、型号、根数和穿线管的尺寸，走向相同的多根导线可用单线表示。,2.2,电气控制线路分析方法,电气原理图分析步骤,2.3 C650,卧式车床电气控制线路分析,任务目标,（,1,）熟悉,C650,卧式车床的主要结构及电气控制要求，了解它的主要运动形式。,（,2,）能正确识读,C650,卧式车床控制电路图，并能分析电路的工作程序。,2.3.1 C650,卧式车床的结构及控制要求,1,C650,卧式车床组成及运动形式,2,C650,卧式车床对电气控制的要求,床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杠、光杆,1,C650,卧式车床组成及运动形式,主运动,主轴通过卡盘或夹头带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率。,进给运动,溜板带动刀架的纵向或横向直线运动，其运动方式有手动和机动两种。,辅助运动,刀架的快速移动及工件的夹紧、松开等，便于提高生产效率。,2,C650,卧式车床对电气控制的要求,（,1,）主电动机,M1,功率为,30kW,，允许在空载下直接启动；能实现正、反转。主轴正,/,反转 、刀架的横向左,/,右移动。,（,2,）冷却泵电动机,M2,车削加工时，供出冷却液,（,3,）快速移动电动机,M3,溜板箱连续移动时短时工作,2.3.2 C650,型车床的电气控制,1,主电路分析,2,控制电路分析,1,主电路分析,2,控制电路分析,（,1,）,M1,点动调整控制,（,2,）,M1,正、反转控制,（,3,）,M1,的停车制动控制,（,4,）冷却泵电动机,M2,的控制,（,5,）刀架快速移动电动机,M3,的控制,（,6,）照明电路和控制电源,（,7,）电流表,A,的保护电路,3,C650,型车床电气控制特点,（,1,）采用,3,台电动机拖动，其中车床溜板箱的快速移动由一台快速移动电动机,M3,拖动。,（,2,）主电动机,M1,不但有正、反转，还有单向低速点动的调整控制，其正反向停车时均具有反接制动停车控制。,（,3,）设有检测主电动机工作电流的环节。,（,4,）具有完善的保护和联锁功能：主电动机,M1,正反转之间有互锁。,2.4 C650,卧式车床电气控制线路的接线与装配（边学边做）,任务目标,(1),了解电气装配人员的工作情景，懂得基本装配工艺，尤其是导线的连接工艺。,(2),学会电气线路的调试程序，并掌握故障分析及排除的方法。,2.4.1,机床电气装配的一般工艺,2.4.2,实训步骤,2.4.3,练一练：液压控制机床电气控制线路的安装和调试,2.4.1,机床电气装配的一般工艺,1,找齐设备安装所需的电气材料,（,1,）电气柜、配电盘、电气面板、按钮盒及电器小配件。,（,2,）电气装配人员准备好自己的工具包,2,安装配电盘,安装元器件,安线槽,将配电盘安装到柜子,（,1,）量制线槽与导轨,（,2,）画定位孔、敲出样冲眼、打孔、攻丝,（,3,）固定在电气配电盘上,3,接线,3,接线,（,1,）连接导线一般分为动力线、控制线及地线,（,2,）剥线、穿上线号、接线端子,（,3,）拖在地上的电线要用包塑软管,（,4,）柜子与柜门之间应用不少于,2.5 mm,2,的接地线,2.4.2,实训步骤,1.,电器元件的装配,（,1,）配电盘装配图的设计与连线,（,2,）按钮站装配图的设计与连线,（,3,）主电路及其他电器元件的连线,2.,电路调试,（,1,）先调试电器元件少的线路,（,2,）再调试较复杂线路,3.,注意事项,（,1,）电流表不能接错。,（,2,）通电时，要注意用电安全。,2.4.3,练一练：液压控制机床电气控制线路的安装和调试,1.,场地、设备、工具、材料,2.,训练内容及要求,液压控制机床滑台,（,7,）回答问题：,1,）如果限位开关,SQ1-1,被取消，这种接法对电路有何影响？,2,）如果电路出现只能启动滑台快进，不能工进，试分析接线时可能发生的故障。,3,）液压泵电动机若不能工作，动力头电动机是否能继续运行，为什么？,4,）时间继电器损坏后，对电路的运行有何影响？,2.5 XA6132,型卧式万能铣床电气控制线路分析,任务目标,（,1,）熟悉,XA6132,型卧式万能铣床的主要结构及电气控制要求，了解其主要运动形式。,（,2,）能正确识读,XA6132,型卧式万能铣床控制电路图，并能分析电路的工作程序。,2.5.1 XA6132,型卧式万能铣床的结构及控制要求,1,XA6132,型卧式万能铣床组成及运动形式,主运动,主轴的旋转运动。,进给运动,工件夹持在工作台上，在垂直于铣刀轴线方向所做的直线运动，包括工作台上、下、前后、左右,3,个相互垂直方向上运动。,辅助运动,工件与铣刀相对位置的调整运动，即工作台在上下、前后、左右,3,个相互垂直方向上的,快速直线运动,及,工作台的回转运动。,2,XA6132,型万能铣床对电气控制的要,求,（,1,）主轴拖动（,M1,）对电气控制的要求,调速、正反转、制动、两地操作站。,（,2,）进给拖动对电气控制的要求,1,）工作台的运行方式有手动、进给运动和快速移动,3,种。,YC2,、,YC3,2,）采用电气开关、机械挂挡相互联动的手柄操作控制进给电动机,工作台的进给有左右的纵向运动、前后的横向运动和上下的垂直运动 并联锁。,先启动主电动机，才能启动,进给,电动机；,可同时停止，或先停进给,2.5.2 XA6132,型卧式万能铣床电气控制电路分析,1.,主电路分析,2,控制电路分析,（,1,）主拖动控制电路分析,（,2,）进给拖动控制电路分析,（,3,）圆工作台控制,（,4,）冷却泵电动机的控制,各开关的名称与动作状态,行程开关,名称,参考图区位,备 注（行程开关受压动作时，手柄的情况）,常开,常闭,SQ1,向左进给行程开关,D8,C9,纵向操作手柄扳到左边位置,SQ2,向右进给行程开关,D9,C9,纵向操作手柄扳到右边位置,SQ3,向下或向前进给行程开关,D8,C8,垂直、横向进给手柄扳到向下或向前位置,SQ4,向上或向后进给行程开关,D9,C8,垂直、横向进给手柄扳到向上或向后位置,SQ5,主轴变速冲动开关,C6,C6,主轴变速手柄拉出,SQ6,进给变速冲动开关,C8,C8,进给变速手柄向前拉到极限位置,SQ7,开门断电行程开关,A1,电器柜关门,SA1,冷却泵选择开关,D7,SA2,主轴上刀制动开关,B6,C6,SA3,圆工作台转换开关,C7,C8,、,C9,SA4,主电动机转向预选开关,D6,D6,SA5,照明灯开关,C4,（,1,）主拖动控制电路分析,1,）,M1,的启动控制,2,）,M1,的制动控制,3,）主轴上刀换刀时的制动,4,）主轴变速冲动控制,5,）开门断电保护,（,2,）进给控制电路分析,1,）工作台左右（纵向）移动,2,）工作台前后（横向）和上下（升降）移动,3,）工作台进给的快速移动,4,）工作台各运动方向的联锁,5,）工作台进给变速冲动控制,（,3,）圆工作台控制,圆工作台的回转运动是由进给电动机经传动机构驱动的。,在使用圆工作台时，要将圆工作台转换开关,SA3,置于圆工作台“接通”位置，而且必须将左右操作手柄和十字操作手柄置于中间停止位置。,（,4,）冷却泵电动机的控制,冷却泵电动机,M3,通常在铣削加工时由冷却泵转换开关,SA1,控制（,D7,），当,SA1,板到“接通”位置时，继电器,KA3,线圈（,D7,）通电吸合，,M3,启动旋转。,3,XA6132,型卧式万能铣床电气控制特点,(1),电气控制线路与机械配合相当密切。例如，配有与方向操作手柄关联的限位开关、与变速手柄或手轮关联的冲动开关。各种运动之间的联锁，既有通过电气方式、也有通过机械方式来实现的。,(2),进给控制线路中的各种开关进行了巧妙的组合，既达到了一定的控制目标，又进行了完善的电气联锁。,(3),控制线路中设置了变速冲动控制，有利于齿轮的啮合，使变速顺利进行。,(4),采用两地控制，操作方便。,2.6 Z3040,型摇臂钻床电气控制线路分析,任务目标,（,1,）熟悉,Z3040,型摇臂钻床的主要结构及电气控制要求，了解其主要运动形式。,（,2,）能正确识读,Z3040,型摇臂钻床控制电路图，并能分析电路的工作程序。,2.6.1 Z3040,型摇臂钻床的结构及控制要求,1,Z3040,型摇臂钻床组成及运动形式,主运动是主轴带动钻头作旋转运动。,进给运动是钻头的上下运动。,辅助运动是主轴箱沿摇臂的水平移动，摇臂沿外立柱的垂直移动，摇臂连同外立柱一起相对于内立柱的回转运动。,2,Z3040,型摇臂钻床对电气控制要,求,（,1,）电力拖动特点,采用多电动机拖动、摇臂钻床的主运动与进给运动皆为主轴的运动、摇臂钻床有两套液压控制系统，一套是操作机构液压系统，另一套是夹紧机构液压系统,（,2,）电气控制要求,（,2,）电气控制要求,4,台电动机容量小，均采用全压直接启动。,主电动机为单向旋转、主轴正、反转皆由液压和机械系统完成。,液压泵电动机控制：主轴箱、内外立柱和摇臂的夹紧与松开,摇臂的移动：,摇臂松开摇臂移动摇臂移动到位自动夹紧,冷却泵电动机为单向旋转,2.6.2 Z3040,型摇臂钻床电气控制电路分析,1,主电路分析,2,控制电路分析,行程,开关,名称,参考图区位,受压动作时手柄的情况,常开,常闭,SQ1,摇臂上升极限开关,B14,摇臂上升到极限时,SQ2,摇臂松开到位开关,B15,B17,摇臂松开到位时,SQ3,摇臂夹紧到位开关,A19,摇臂夹紧到位时,SQ4,立柱与主轴箱夹紧开关,B10,B10,立柱与主轴箱夹紧时,SQ5,摇臂下降极限开关,B15,摇臂下降到极限时,行程开关的名称与动作状态,（,1,）,M1,的启动控制,（,2,）摇臂升降,摇臂放松摇臂上升摇臂夹紧,按下,SB3 KT KM4,（,M3,正转,摇臂放松，压,SQ2,）,SQ2M3,停转摇臂放松停止,KM2 M2,正转摇臂上升,松开,SB3,断电延时继电器,KT M2,停转摇臂停上升,延时,1,3s,后,KM5 M3,反转、,YA,继续得电吸合达预定位置开始夹紧,SQ3,断,KM5,断,YA,断,M3,停转摇臂夹紧,注意：,SQ3,在摇臂夹紧时断开、摇臂松开时接通。,不要误认为,YA,电磁铁在接通电源后就得电工作，,YA,电磁阀（,C19,）得电由,KT,的延时断开常开触点（,B19,）和,KM5,常开触点（,B19,）控制。,在分析按下,SB3,和,SB4,时，不要忽视其常闭触点的作用。,（,3,）主轴箱与立柱的夹紧、放松控制,放松转动夹紧,1,）主轴箱和立柱同时放松,SB5KM4M3,正油入加紧箱松开,SQ4,不再受压。,2,）主轴箱和立柱同时夹紧,SB6KM5M3,反转夹紧压下,SQ4,（,4,）冷却泵电动机,M4,QS2,直接控制,（,5,）照明与信号指示电路,HL1,主轴箱与立柱松开指示灯。,HL2,为主轴箱与立柱夹紧指示灯,HL3,为主电动机启动旋转指示灯,EL,为机床局部照明灯,3,电气控制特点,（,1,）,Z3040,型摇臂钻床采用的是机、电、液联合控制,操纵机构液压系统、摇臂,/,立柱,/,主轴箱的夹紧放松液压系统,（,2,）摇臂升降与摇臂夹紧放松之间有严格的程序要求：,（,3,）电路有完善的联锁与保护,2.7 TSPX619,型卧式镗床电气控制线路分析,任务目标,（,1,）熟悉,TSPX619,型卧式镗床的主要结构及电气控制要求，了解它的主要运动形式。,（,2,）能正确识读,TSPX619,型卧式镗床控制电路图，并能分析电路的工作程序。,2.7.1 TSPX619,型卧式镗床的结构及控制要求,1,TSPX619,型卧式镗床组成及运动形式,主运动：主轴及平旋盘的旋转运动。,进给运动：主轴的轴向进给，平旋盘上刀架溜板的径向进给，主轴箱的垂直进给，工作台的纵向进给和横向进给。,辅助运动：工作台的回转，后立柱的水平移动，尾座的垂直移动及各部分的快速移动等。,2,TSPX619,型卧式镗床的控制要求,主轴旋转和进给都应有较大的调速范围,主运动和进给运动采用同一台电动机拖动,高速运转时应先经低速启动；各方向的进给应有联锁,一台快速电动机,主拖动电动机能正、反向点动，并且有准确的制动,2.7.2 TSPX619,型卧式镗床电气控制电路分析,1,主电路分析,（,1,）,M1,为三角形双星形接法的双速笼型异步电动机,（,2,）主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机,M2,拖动实现其快速移动,2,控制电路分析,行程开关,名称,参考图区位,受压动作时手柄的情况,常开,常闭,SQ,主轴高低速开关,C7,主轴高速手柄压下,SQ1,主轴变速开关,B7,A8,主轴变速操作盘的操作手柄未拉出,SQ2,主轴变速开关,B8,主轴变速操作盘的操作手柄未拉出,SQ3,进给变速开关,B7,A8,进给变速操作盘的操作手柄未拉出,SQ4,进给变速开关,B8,进给变速操作盘的操作手柄未拉出,SQ5,主轴箱、工作台进给开关,A6,A6,主轴箱、工作台机动进给位置,SQ6,主轴、平旋盘进给开关,A6,A6,主轴、平旋盘进给机动进给位置,SQ7,快速正向,B10,B10,快速正向位置,SQ8,快速反向,B10,B10,快速反向位置,（,1,）主电动机启动控制,正转为例,1,）低速启动控制,2,）高速启动控制,1,）低速启动控制,2,）高速启动控制,（,2,）主电动机,M1,制动控制,假设电动机正在正转,SB6KA1,、,KM3,、,KM1,断电,KM2,、,KM6,吸合,M1,反向三角形接法。串,R,反接制动，转速迅速下降,当,n,100 r/minSR-1,动合触点断开,KM2,、,KM6,断电,M1,反接制动结束,（,3,）主轴点动控制,SB3KM1,、,KM6,吸合,M1,三角形接法串电阻,R,低速正转点动,（,4,）主轴与进给变速控制,由行程开关,SQ1,、,SQ2,、,SQ3,、,SQ4,、,KT,、,KM1,、,KM2,、,KM6,组成主轴与进给变速冲动控制电路。,将主轴变速操作盘的操作手柄拉出，,SQ1,、,SQ2,复位,反接制动,低转速,SR-1,使,M1,低速正转启动,高速,M1,又停转,低速又启动,（,5,）快速移动进给电动机,M2,的控制,将快速手柄扳至快速正向移动位置,SQ7,压下,KM4,线圈得电闭合进给电动机,M2,启动正转带动各种进给正向快速移动。,当快速操作手柄扳回中间位置时，,SQ7,、,SQ8,均不受压，,M2,停车，快速移动结束。,（,6,）联锁环节,1,）主轴箱或工作台机动进给与主轴机动进给的联锁。,2,）,M1,主电动机正转与反转之间，高速与低速运行之间，快速移动电动机,M2,的正转与反转之间均设有互锁控制环节。,3,辅助电路分析,36V,安全电压局部照明灯,EL,，由开关,SA,手动控制。电路还设有,6.3V,电源指示灯,HL,，表明电源电压是否正常,4,TSPX619,型卧式镗床电气控制特点,1,）主轴与进给电动机,M1,为双速电动机,高速时，先低后高以减小启动电流。,2,）主电动机,M1,能正反向点动、正反向连续运行控制，并具有停车反接制动,串入限流电阻,R,，以减小启动和反接制动电流。,3,）主轴变速与进给变速可在停车或运行中进行,变速时，主电动机,M1,定子绕组接成三角形接法，以速度继电器,SR,的,100,120 r/min,转速连续反复低速运行，以利于齿轮啮合，使变速过程顺利进行。,4,）主轴箱、工作台与主轴、平旋盘刀架进给等部分的快速移动由单独的快速移动电动机,M2,拖动，它们与机动进给之间有机械和电气的联锁保护。,2.8 M7120,型平面磨床电气控制线路分析,任务目标,（,1,）熟悉,M7120,型平面磨床的主要结构及电气控制要求，了解其主要运动形式。,（,2,）能正确识读,M7120,型平面磨床控制电路图，并能分析电路的工作程序。,2.8.1 M7120,型平面磨床的结构及控制要求,1,M7120,型平面磨床组成及运动形式,主运动：砂轮的旋转运动，线速度为,30,50m/s,。,进给运动：工作台在床身导轨上的直线往复运动；磨头（砂轮箱）在滑座立柱上做横向和垂直直线运动；采用液压驱动，可平滑调速。,拖动方式：主电动机带动砂轮旋转，液压泵电动机拖动工作台进给，冷却泵电动机进行冷却。,2,M7120,型平面磨床的控制要求,（,1,）启动顺序：先冷却泵、后主轴，或两者同时通电。,（,2,）保护：电磁吸盘欠压保护、短路、过载及零压保护等。,（,3,）工件去磁。,2.8.2 M7120,型平面磨床电气控制电路分析,1,主电路分析,2,电磁吸盘控制电路,当整流器两端输出的电压正常时，,KV,吸合。,SB8KM5,吸合,HL5,亮向吸盘,YH,充磁，工件吸在工作台上。,工件加工完毕，按,SB9KM5,断电充磁停。,按退磁,SB10KM6,闭合反向充磁。退磁后，按,SB10KM6,失电退磁完毕，此时即可取下工件。,3,电动机控制电路分析,（,1,）液压泵电动机,M1,的控制,SB3KM1,M1,（,2,）砂轮电动机,M2,、冷却泵电动机,M3,的控制,SB5KM2M2,M3,通过接插件,X1,和,M2,联动控制,（,3,）砂轮升降,M4,的控制电路,SB6KM3M4,4,M7120,型平面磨床电气控制特点,M7120,型平面磨床采用电磁吸盘装夹工件，而不是靠普通的夹具。,由于采用电磁吸盘控制电路，因此电路中用欠电压继电器,KV,进行了欠电压保护。,此外，对电磁吸盘线圈还有过电压及短路保护。,本章结束,