攻丝动力头电气控制系统设计.doc

攻丝动力头电气控制系统设计
华南师范大学康大学院

　　一、设计的三大依据
（一）工作循环图
工作过程
滑台快进——按下启动按钮SB1，电磁阀YV的电磁铁YA1通电动作，电磁阀右移一位，压力油经电磁阀YV进入油缸YG的左腔，而油缸YG右腔的油则经电磁阀YV流入油槽，致使油缸YG活塞推动处在原始位置（压下行程开关ST0）的动力滑台快速向前运动。
正转攻丝——当动力滑台快进到压下行程开关ST1，则动力滑台由死挡铁挡住停止不动。而停留在原位（压下行程开关ST3）的主轴将自动启动，并向前进行正转攻丝加工。
反转退出——当正转攻丝到位，压下行程开关ST2，主轴电动机反转，带动主轴反转退出。
滑台快退——当主轴反转退出回到主轴原始位置（压下行程开关ST3），则电磁阀YV电磁铁YA2通电动作，致使电磁阀YV左移一位，于是压力油经电磁阀YV进入油缸YG右腔，而左腔的油经电磁阀YV流回油槽。以致动力滑台快速退回原始位置（压下行程开关ST0）。
至此，完毕一次攻丝加工循环。
（二）检测元件布置
由工作循环图可见，行程开关ST0作动力滑台原位检测；行程开关ST1作动力滑台快进到位检测；行程开关ST2作攻丝到位检测；行程开关ST3作主轴原位检测。所有行程开关撞块均为短撞块。
（三）执行元件动作节拍表
考虑到是攻丝加工，主轴需要双向旋转，所以执行元件有电磁阀电磁铁YA1、YA2和交流接触器KM1、KM2，它们的动作节拍表如下表所示。
程序
YA1
YA2
KM1
KM2
原始
—
—
—
—
滑台快进
+
—
—
—
正转攻丝
—
—
+
—
反转退出
—
—
—
+
滑台快退
—
+
—
—

二、梯形图设计
（一） 程序图绘制
根据设计三大依据转换为右图所示程序图。
图中，设立了三个内部继电器，将所有程序两两相区分，因而提高了控制的可靠性。
（二）开关函数式列写
1、 内部继电器：
M101
始动信号为启动按钮SB1连接的输入继电器X000的原变量。始动约束信号取滑台原位行程开关ST0连接的输入继电器X001的原变量。终动信号为反转退出到位行程开关ST3连接的输入继电器X004的反变量。
内部继电器M101、M102、M103互相提供约束信号。于是，开关函数式为：

M102
始动信号为快进到位行程开关ST1连接的输入继电器X002的原变量。终动信号为原位行程开关ST0连接的输入继电器X001的反变量。
内部继电器M101、M102、M103互相提供约束信号。于是，开关函数式为：

M103
始动信号为攻丝到位行程开关ST2连接的输入继电器X003的原变量。终动信号为原位行程开关ST0连接的输入继电器X001的反变量。
内部继电器M101、M102、M103互相提供约束信号。于是，开关函数式为：

2、 输出继电器
由于设立的内部继电器M101、M102将所有程序两两相区分，所以可直接由这两个内部继电器直接携带执行元件连接的输出继电器Y030、Y031、Y034、Y035。
Y030
始动信号为内部继电器M102的原变量。终动信号为内部继电器M103的反变量。与输出继电器Y031互锁，故开关函数式为

Y031
始动信号为内部继电器M103的原变量。终动信号为内部继电器M101的原变量。与输出继电器Y030互锁，故开关函数式为

Y034
始动信号为内部继电器M101的反变量。终动信号为内部继电器M102的原变量。故开关函数式为

Y035
始动信号为内部继电器M102的反变量。终动信号为内部继电器M103的原变量。故开关函数式为

3、 形图绘制
由所列写的开关函数式可绘制出右图所示的梯形图。将其输入PLC即可实现所规定的控制。
三、输入/输出设计
选用三菱FX2N—24MR可编程控制器，其输入/输出接点连接如下图所示。输入采用交流220V汇流输入。输出交流接触器采用220V交流接触器；电磁阀采用直流24V，既安全，又减少噪声。
四、三种工作状态的实现
采用三位转换开关实现三种工作状态的转换，其相应触点分别连接输入继电器X006、X007。
（一）自动循环
前面设计的梯形图就是自动循环的控制程序。由工作状态选择开关相应触点连接的输入继电器X005切除程序结束指令。
（二）一次循环
　　在前面设计的梯形图最后加上一条结束指令就可以实现一次循环。
（三）调整状态
采用点动按钮直接点动输出继电器来实现各工步的点动调整，由工作状态转换开关相应触点连接的输入继电器X007常闭触点切除自动循环程序，而输入继电器X007常开触点接通点动调整电路。而各工步点动调整通过点动按钮所连接的输入继电器X008、X009、X010、
X011来实现。点动调整程序如下图所示。