模塊五PLC地工程應(yīng)用與程序設(shè)計項目十三繼電控制系統(tǒng)地PLC改造項目十四PLC地程序設(shè)計項目十三繼電控制系統(tǒng)地PLC改造一三.一項目導(dǎo)入Z三零五零搖臂鉆床適用于單件或批量生產(chǎn)帶有多孔地大型零件地孔加工,在機(jī)械加工行業(yè)得到了廣泛地應(yīng)用。由于傳統(tǒng)地繼電控制地?fù)u臂鉆床存在電路接線復(fù)雜,觸點多,噪聲大,可靠差,故障診斷與排隊困難等缺點,因此,對Z三零五零搖臂鉆床原有電氣控制系統(tǒng)行PLC技術(shù)改造顯得很有必要。一.Z三零五零搖臂鉆床電氣拖動特點一三.一.一Z三零五零搖臂鉆床電氣原理分析（一）由于搖臂鉆床地運動部件較多,為簡化傳動裝置,需使用四臺電動機(jī)拖動:主軸電動機(jī)承擔(dān)主鉆削與給任務(wù),搖臂升降,夾緊放松與冷卻泵各用一臺電動機(jī)拖動。（二）為適應(yīng)多種加工方式地要求,主軸與給應(yīng)在較大范圍內(nèi)調(diào)速:調(diào)速采用機(jī)械調(diào)速,主軸變速機(jī)構(gòu)與給變速機(jī)構(gòu)在一個變速箱內(nèi),用手柄操作變速箱調(diào)速,由主軸電動機(jī)拖動。（三）加工螺紋時要求主軸電動機(jī)可以正反轉(zhuǎn)。搖臂鉆床地正反轉(zhuǎn)一般用機(jī)械方法實現(xiàn),電動機(jī)只需單方向旋轉(zhuǎn)。二.Z三零五零搖臂鉆床地控制要求（一）搖臂地升降由單獨一臺電動機(jī)拖動,并要求可以實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。（二）搖臂地夾緊與放松以與立柱地夾緊與放松由一臺異步電動機(jī)配合液壓裝置來完成。要求這臺電動機(jī)可以正反轉(zhuǎn)。搖臂地回轉(zhuǎn)與主軸箱地徑向移動在小型搖臂鉆床上通常都采用手動。（三）鉆削加工時,對刀具時或工件行冷卻時,需求一臺冷卻泵電動機(jī)拖動冷卻泵輸送冷卻液。（四）各部分電路之間應(yīng)有必要地保護(hù)與聯(lián)鎖。（五）具有機(jī)床安全照明電路與信號指示電路。三.Z三零五零搖臂鉆床地電氣控制原理圖搖臂鉆床有四臺電動機(jī),其M一是主軸電動機(jī),M二是搖臂升降電動機(jī),M三是液壓泵電動機(jī),M四為冷卻泵電動機(jī)。一三.一.二Z三零五零搖臂鉆床繼電控制系統(tǒng)地PLC改造一.由繼電控制原理圖確定PLC地I/O點數(shù)與PLC選型在充分理解了鉆床地繼電控制原理后,才能確定哪些條件可以定為PLC地輸入信號與輸出信號,從而確定I/O點數(shù)。輸入器件與端子號名稱

輸出器件與端子號名稱SB一→X一主軸電動機(jī)地停止按鈕YV→Y零二位六通電磁閥SB二→X二主軸電動機(jī)地啟動按鈕KM一→Y一主軸電動機(jī)控制接觸器SB三→X三搖臂上升按鈕KM二→Y二搖臂上升控制接觸器SB四→X四搖臂下降按鈕KM三→Y三搖臂下降控制接觸器SB五→X五主軸箱與立柱松開按鈕KM四→Y四立柱松開控制接觸器SB六→X六主軸箱與立柱夾緊按鈕KM五→Y五立柱夾緊控制接觸器SQ一→X七搖臂升降極限保護(hù)行程開關(guān)HL一→Y一零主軸箱與立柱松開指示燈SQ二→X一零搖臂下降限位行程開關(guān)HL二→Y一一主軸箱與立柱夾緊指示燈SQ三→X一一搖臂夾緊松開自動行程開關(guān)HL三→Y一二主軸旋轉(zhuǎn)工作指示燈SQ四→X一二主軸箱與立柱夾緊松開行程開關(guān)

FR一→X一三主軸電動機(jī)M一地過載保護(hù)

FR二→X一四液壓電動機(jī)M三地過載保護(hù)

對機(jī)器選型,畫出I/O端子連線圖:Z三零五零搖臂鉆床地PLC控制系統(tǒng)找出一二個輸入點,九個輸出點?？紤]到今后地擴(kuò)展與其它,應(yīng)留有一定地裕量,因此選擇FX三U-四八MR地PLC機(jī)型。圖外部輸入設(shè)備由PLC內(nèi)部DC二四V電源驅(qū)動。PLC輸出直接驅(qū)動地外部設(shè)備根據(jù)電氣原理圖確定其端所接電源地質(zhì)與數(shù)值。二.根據(jù)控制環(huán)節(jié),分步繪制PLC梯形圖:（一）主軸電動機(jī)地控制繪制PLC梯形圖地過程,實際上就是保持原來地邏輯控制關(guān)系,把繼電器,接觸器地硬接線改造成PLC內(nèi)部軟元件地軟接線。因此在PLC改造,各個控制環(huán)節(jié)都要參考原繼電控制系統(tǒng),把繼電控制系統(tǒng)地各條支路逐條轉(zhuǎn)換。主軸電動機(jī)地控制是一個典型地啟-保-?？刂齐娐贰Ｓ砂粹oSB二,SB一,接觸器KM一構(gòu)成主軸電動機(jī)啟動,停止控制電路,主軸電動機(jī)啟動后,指示燈HL三亮。（二）搖臂升,降與夾緊,放松控制搖臂上升點動控制搖臂工作時應(yīng)夾緊在外立柱上,但在上升或下降時搖臂需放松后才能移動。搖臂移動至目地位置后應(yīng)立刻夾緊。搖臂地夾緊,放松環(huán)節(jié)地梯形圖如下所示:搖臂下降點動控制搖臂夾緊放松地延時設(shè)定,瞬時觸點由M零代替二位六通閥YV地通,斷電控制搖臂松開控制環(huán)節(jié)搖臂上升控制環(huán)節(jié)搖臂下降控制環(huán)節(jié)搖臂夾緊控制環(huán)節(jié)（三）主軸箱與立柱地夾緊,松開控制立柱與主軸箱均采用液壓操縱行夾緊與放松,兩者同時動作,且工作時二位六通閥YV處斷電狀態(tài)。立柱與主軸箱地松開由按鈕SB五控制,夾緊由按鈕SB六控制,相應(yīng)指示燈同時作出反映。按照電氣控制原理圖改造地PLC梯形圖如下:主軸箱與立柱松開控制環(huán)節(jié)主軸箱與立柱松開控制指示燈主軸箱與立柱夾緊控制環(huán)節(jié)主軸箱與立柱夾緊控制指示燈把各個控制環(huán)節(jié)地梯形圖編匯到一起,就完成了Z三零五零搖臂鉆床地PLC控制梯形圖,三.寫出程序指令表四.行程序調(diào)試與設(shè)備安裝把寫出地用戶程序用計算機(jī)軟件或編程器寫入PLC,行調(diào)試與修改。在調(diào)試與修改地過程,主要是檢查程序是否有錯,或是觀察能否滿足生產(chǎn)現(xiàn)場地要求,如發(fā)現(xiàn)錯誤與時改正。通過對Z三零五零搖臂鉆床地繼電控制系統(tǒng)地分析以與PLC改造方案地設(shè)計,必定對其它機(jī)床地改造具有一定地參考價值。當(dāng)程序無誤后,寫入PLC內(nèi)部EPROM或EEPROM芯片,并按照I/O端子接線圖行輸入,輸出設(shè)備地連線,行現(xiàn)場調(diào)試,調(diào)試成功后即可投入生產(chǎn)現(xiàn)場使用。一三.二有關(guān)知識大多數(shù)電氣工程技術(shù)員對繼電控制系統(tǒng)較為熟悉,在對繼電控制系統(tǒng)行PLC改造地過程,由于不太理解PLC梯形圖程序與繼電控制系統(tǒng)地控制電路圖之間一些細(xì)節(jié)上存在地區(qū)別,往往會在這些細(xì)節(jié)處理上出現(xiàn)不當(dāng)而造成程序出錯。為此,繼電控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成PLC控制地常見問題與處理方法值得研究。X一Y零X二Y零一三.二.一動斷觸點地處理在PLC改造過程仍選擇按鈕常閉作SB二時,則PLC一上電X一常閉觸點就會斷開,從而造成電動機(jī)根本無法啟動。原因SB二選用地按鈕是常閉。此類問題處理地方法就是把SB二也選擇按鈕常開,這樣改造后地梯形圖程序與原來電氣控制圖就趨于一致了。SB二KMSB一KM一三.二.二電動機(jī)過載保護(hù)信號地處理若電動機(jī)控制電路存在過載保護(hù),通常地處理方法:從控制動作地角度看,當(dāng)過載導(dǎo)致FR常閉觸點打開時,電動機(jī)可以停轉(zhuǎn)。但問題是,PLC仍在工作,仍有能流通過Y零線圈,一旦FR常閉觸點冷卻或因其它原因觸點復(fù)位時,電動機(jī)就會立即重新起動運轉(zhuǎn),這樣極易造成事故。過載保護(hù)地正確處理方法:FR常閉從輸出端改到輸入端。一三.二.三聯(lián)鎖觸點地處理在電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路或是Y-Δ啟動運行電路,為防止因觸點或相間電弧引起地短路,常加入電氣聯(lián)鎖控制環(huán)節(jié)。聯(lián)鎖環(huán)節(jié)在PLC改造過程,除了梯形圖加入軟繼電器地聯(lián)鎖外,在I/O端子接線圖仍應(yīng)加入接觸器硬件常閉觸點地聯(lián)鎖。PLC改造后地梯形圖程序一三.二.四減少輸入觸點地處理多地控制地電路,觸點數(shù)比較多,為盡量減少輸入點數(shù),可采用:圖輸入原本用X零～X三四個輸入點數(shù),但是把啟動按鈕與停止按鈕分別并聯(lián),這樣就節(jié)省了一半輸入端子,這種方法地梯形圖程序也相對簡單。一三.二.五減少輸出觸點地處理實際應(yīng)用,當(dāng)兩組負(fù)載不會同時工作時,可以通過外部轉(zhuǎn)換開關(guān)或通過受PLC控制地電器觸點行切換,這樣PLC地每個輸出點可以控制兩個不會同時工作地負(fù)載。圖,KM一,KM三與KM五為一組,KM二,KM四與KM六為一組,兩組執(zhí)行元件不會同時接通,采用SA外部轉(zhuǎn)換開關(guān)根據(jù)控制要求行切換,可減少輸出點數(shù)。一三.二.六梯形圖編程次序地處理繼電-接觸器電氣控制線路工作方式是并行動作,PLC地工作方式則是串行掃描,在對電氣控制線路行PLC改造地過程如果不注意編程次序,就有可能造成某些設(shè)備工作狀態(tài)地不正常。間梯形圖地錯誤在于PLC程序地順序有問題,這樣設(shè)置M二將永遠(yuǎn)不會導(dǎo)通。正確地編程方法如右圖所示,即把梯形圖梯級地順序換一下,就可得到與原電氣控制線路同樣地控制過程。電氣控制線路圖錯誤地PLC改造法正確地PLC改造法一三.三技能訓(xùn)練一三.三.一訓(xùn)練任務(wù)與要求零一訓(xùn)練任務(wù)CA六一四零普通車床繼電控制系地PLC改造。（一）四一組,讀懂與理解CA六一四零普通車床地繼電控制系統(tǒng),看懂其電氣控制原理圖。（二）按照車床地電氣控制原理圖,行PLC控制系統(tǒng)地改造。（三）改造應(yīng)認(rèn)真對待各個控制環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都應(yīng)行仿真檢測。零二訓(xùn)練要求一三.三.二設(shè)備與器材一.PLC應(yīng)用技術(shù)綜合實訓(xùn)裝置一臺。二.CA六一四零普通車床地繼電控制盤一個。三.計算機(jī)一臺,與PLC相連地電纜一根。一三.三.三實訓(xùn)步驟一.小組成員都要首先讀懂與理解CA六一四零普通車床地電氣控制原理圖,并展開討論。二.按CA六一四零普通車床繼電控制系統(tǒng)地環(huán)節(jié)行分配,小組成員每分配任務(wù)明確,開始行PLC控制系統(tǒng)地改造與設(shè)計。三.每個成員編制地PLC梯形圖程序均要在編程軟件上行仿真,可行時,行整合。四.把整合后地PLC控制程序?qū)懭隤LC。五.把連接好地CA六一四零普通車床