軸箱鏜組合機(jī)床的plc改造畢業(yè)論文-預(yù)覽頁

　

【正文】 控制電磁離合器。③ 設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)接線圖。 第 2 周，設(shè)計要求說明及課題類容輔導(dǎo)。 第 9 周，畢業(yè)答辯七、畢業(yè)設(shè)計答辯及論文要求 畢業(yè)設(shè)計答辯要求 答辯前三天，每個學(xué)生按時將畢業(yè)設(shè)計說明書或論文專題報告等必要資料交給指導(dǎo)老師審查意見。 畢業(yè)設(shè)計論文要求 文字要求：說明書要求打印（除圖紙外），不能手寫。引 言一 PLC 技術(shù)與發(fā)展PLC（可編程控制器）是工控系統(tǒng)最重要的核心組件，是整個系統(tǒng)的大腦。特別是現(xiàn)在，由于信息，網(wǎng)絡(luò)時代的到來，擴(kuò)展了 PLC 的功能，使其具有很強(qiáng)大的通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。PLC 的實(shí)現(xiàn)以改變了很多任務(wù)控設(shè)備，為了更多的工控設(shè)備得到改善，發(fā)展 PLC 技術(shù)是重要途徑之一。 二 PLC 的介紹特點(diǎn)：PLC 的應(yīng)用，電氣工程師不再在硬件上發(fā)費(fèi)太多功夫，只考慮將控制按鈕或檢測傳感器連接在 PLC 輸入點(diǎn)，再通過 PLC 內(nèi)部處理，在輸入點(diǎn)連接接觸器或繼電器，來控制大功率的啟動設(shè)備，而小功率的輸出設(shè)備直接連接即可。PLC 的語言并不是匯編語言或 C 語言，而是采用繼電器控制的梯形圖，電氣工程師在編寫程序時很容易就理解 PLC 的編寫語言，而且很多非電氣專業(yè)人士也對 PLC 編程很快認(rèn)識并深入。PLC 具備這樣的功能。實(shí)際應(yīng)用中，中斷并不是只有一個，有時會同時存在幾個中斷，多中斷也具有優(yōu)先級別，按要求去執(zhí)行更高級別的中斷。組態(tài)軟件可以將所有的這些硬件連接起來，通過更直觀的動畫圖片進(jìn)行控制，并可以通過互聯(lián)網(wǎng)在異地進(jìn)行控制。本文就根據(jù) PLC 的優(yōu)點(diǎn)對軸箱膛組合機(jī)床進(jìn)行電器線路改造，機(jī)床原有的操作方式不變，機(jī)床的主電路不變，從而使機(jī)床的控制線路簡化了，機(jī)床故障率降低了。是工業(yè)控制的核心部分。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PC。當(dāng) PLC 投入運(yùn)行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。 系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L期保存的重要數(shù)據(jù)，所以其存儲器采用 ROM或 EPROM。工作數(shù)據(jù)存儲器中存放 PLC 運(yùn)行過程中需生成或調(diào)用中間結(jié)果數(shù)據(jù)（如輸入/輸出元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定時器、計數(shù)器的預(yù)置值和當(dāng)前值等）和組態(tài)數(shù)據(jù)（如輸入輸出組態(tài)、設(shè)置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲區(qū)保持范圍、模擬電位器設(shè)置、高速計數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等） 。現(xiàn)場的輸入信號通過光電耦合后轉(zhuǎn)換為 TTL 電平送入輸入數(shù)據(jù)寄存器，再經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送給 CPU。因此能大大減少控制器所需之硬件空間。輸出線圈之運(yùn)算結(jié)果則存入內(nèi)存中對應(yīng)之位置輸出刷新”：將步驟二中之輸出狀態(tài)更新至 PLC 輸出部接點(diǎn)，并且重回步驟一。圖 PLC 掃描過程示意圖 PLC 的選型 開關(guān)量輸入模塊的選擇PLC 開關(guān)量輸入模塊按輸入點(diǎn)數(shù)分, 常用的有 8 點(diǎn),12 點(diǎn),16 點(diǎn),32 點(diǎn)等。2）高密度的輸入模塊,如 32 點(diǎn)輸入模塊,允許同時接通的點(diǎn)數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度。輸出電流的選擇模塊的輸出電流必須大于負(fù)載電流的額定值,如果負(fù)載電流較大,輸出模塊不能直接驅(qū)動,則應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。4 在滿足控制要求的前提下,選型時應(yīng)選擇最佳的性能價格比,具體應(yīng)考慮以下幾點(diǎn).1. 性能與任務(wù)相適應(yīng)2. PLC 的處理速度應(yīng)滿足實(shí)時控制的要求3. PLC 應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理,機(jī)型系列應(yīng)統(tǒng)一4. 在線編程和離線編程的選擇5. 考慮 PLC 程序上輸入點(diǎn)等的需求選用 FX2N128MR001，F(xiàn)X2N128MR001 輸入點(diǎn)： 64，64 繼電器輸出。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。(3) 輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC 就進(jìn)入輸出刷新階段。他們比以的產(chǎn)品具有更高的可靠性。再者，對一個具體使用的裝有上百個繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重的。半導(dǎo)體器件關(guān)斷后仍可有數(shù)微安至數(shù)毫安的漏電流，因此不能實(shí)現(xiàn)理想的電隔離。固態(tài)繼電器的負(fù)載與環(huán)境溫度明顯有關(guān)，溫度升高，負(fù)載能力將迅速下降。 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計方法。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。PLC 或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線 組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。下面介紹軸箱鏜組合機(jī)床的電器控制。裝在鏜頭箱上的主軸帶動刀架的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為主運(yùn)動；軸箱在滑臺上的直線運(yùn)動是進(jìn)給運(yùn)動；而軸箱與刀架具有相對位置的調(diào)整運(yùn)動及滑臺的移動為輔助運(yùn)動。(3)分析電氣與機(jī)械的聯(lián)系：根據(jù)該機(jī)床對電氣控制要求，分析各拖動電動機(jī)間的電氣聯(lián)鎖，尤其是機(jī)械操作手柄與電氣聯(lián)動情況，對于有些電器，應(yīng)結(jié)合觸頭閉合表看電器動作。M3：快速電動機(jī)，用以實(shí)現(xiàn)機(jī)床滑臺的快速移動。M7：進(jìn)給電動機(jī) ，用以實(shí)現(xiàn)機(jī)床滑臺的進(jìn)給運(yùn)動 。為快進(jìn) ，工進(jìn)接觸器 KM3，KM7 ,KM5，KM9 線圈得電準(zhǔn)備。KM3 保持得電，KM3 常開輔助觸點(diǎn)（305304）閉合，制動電磁離合器線圈 VC1 得電，松開制動，KM3 主觸點(diǎn)閉合，快速電機(jī) M3 正轉(zhuǎn)，滑臺快進(jìn)。④ 滑臺工進(jìn) 2當(dāng)滑臺快進(jìn)檔位壓到位置開關(guān) SQ12 時，SQI2 常閉觸點(diǎn)（1922）斷開，KM3 線圈斷電，KM3 常開輔助觸點(diǎn)（305304）又?jǐn)嚅_，制動電磁離合器線圈VC1 又?jǐn)嚅_，電機(jī) M6 停止制動，滑臺快進(jìn)停止，SQ12 常開觸點(diǎn)（3033）閉合，接觸器 KM5 線圈得電，KM5 主觸點(diǎn)閉合，進(jìn)給電機(jī) M4 正轉(zhuǎn)，滑臺由快進(jìn)又轉(zhuǎn)為工進(jìn)，對軸箱粗加工。KAKA4 常開觸點(diǎn)的閉合，使 SB8 松開后，KM7 保持得電，KM7 常開輔助觸點(diǎn)（307306）閉合，制動電磁離合器線圈 VC2 得電松開制動，KM7 主觸點(diǎn)閉合，快速電機(jī) M6 正轉(zhuǎn)，滑臺快進(jìn)。④ 滑臺工進(jìn) 2當(dāng)滑臺快進(jìn)擋塊壓到位置開關(guān) SQ22 時，SQ22 常閉觸點(diǎn)（4951）又?jǐn)嚅_，KM7 線圈又?jǐn)嚯姡琄M7 常開輔助觸點(diǎn)（307306）斷開制動電磁離合器線圈VC2 斷電，電機(jī) M6 停車制動，滑臺快進(jìn)停止，SQ22 常開觸點(diǎn)(6163)再閉合，接觸器 KM9 線圈得電，KM9 主觸點(diǎn)閉合，進(jìn)給電機(jī) M7 正轉(zhuǎn)，滑臺由快進(jìn)又轉(zhuǎn)為工進(jìn)，主軸刀具對軸箱精加工。(1) 滑臺快進(jìn)按下按鈕 SB5（或 SB8), KM3(或 KM7)線圈得電， KM3(或 KM7)常開輔助觸點(diǎn)（305—304）或（307—306）閉合，制動電磁離合器線圈 VC1（或 VC2)得電，松開制動，KM3(或 KM7)主觸點(diǎn)閉合，快速電機(jī) M3 或 M6 正轉(zhuǎn)，滑臺快進(jìn)。 電磁離合器簡介中文名稱：電磁離合器定義：在電磁力作用下具有離合功能的離合器。干式單片電磁離合器：線圈通電時產(chǎn)生磁力吸合“銜鐵”片，離合器處于接合狀態(tài)；線圈斷電時“銜鐵”彈回，離合器處于分離狀態(tài)。缺點(diǎn)：較大滑差時溫升較大，相對價格高轉(zhuǎn)差式電磁離合器：離合器工作時，主、從部分必須存在某一轉(zhuǎn)速差才有轉(zhuǎn)矩傳遞。該離合器的主要缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子中的渦流會產(chǎn)生熱量，該熱量與轉(zhuǎn)速差成正比。5％ 。動作確實(shí)：使用板狀彈片，雖有強(qiáng)烈震動亦不會產(chǎn)生松動，耐久性佳。●濕式電磁離合器工作時,必須在摩擦片間加潤滑油,潤滑方式采用(1)分澆油潤滑。●電磁離合器及制動器為 b 級絕緣,正常溫升 40℃。使用半波整流電源必須加裝續(xù)流二極管。高頻運(yùn)轉(zhuǎn)：在快速循環(huán)中的斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、反復(fù)利用馬達(dá)上的 on、off 所提供的頻度有限、因此使用離合器、使之迅速反應(yīng)、高精度的制動。主接點(diǎn)一般只有常開接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對具有常開和常閉功能的接點(diǎn)，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。 使 用 接 法一般三相接觸器一共有 8 個點(diǎn)，三路輸入，三路輸出，還有是控制點(diǎn)兩個。他是用外界電源來加在線圈上，產(chǎn)生電磁場。還要注意外加電源的電壓是多少（220V 或 380V） ，一般都標(biāo)得有。接觸器是一種用來接通或斷開帶負(fù)載的交直流主電路或大容量控制電路的自動化切換器，主要控制對象是電動機(jī)，此外也用于其他電力負(fù)載，如電熱器，電焊機(jī)，照明設(shè)備，接觸器不僅能接通和切斷電路，而且還具有低電壓釋放保護(hù)作用/。通用接觸器可大致分以下兩類。 直流接觸器，一般用于控制直流電器設(shè)備，線圈中通以直流電，直流接觸器的動作原理和結(jié)構(gòu)基本上與交流接觸器是相同的。 常用的交流接觸器 CJ10， CJ40，CJ12，CJ20 和引進(jìn)的 CJX，3TB，B 等系列。主觸點(diǎn)的作用是接通和分?jǐn)嘀骰芈罚刂戚^大的電流，而輔助觸點(diǎn)是在控制回路中，以滿足各種控制方式的要求。 （2）工作原理 當(dāng)接觸器電磁線圈不通電時，彈簧的反作用力和銜鐵芯的自重使主觸點(diǎn)保持?jǐn)嚅_位置。 ②觸點(diǎn)系統(tǒng)：觸點(diǎn)是接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。 ④其它部分：有絕緣外殼、彈簧、傳動機(jī)構(gòu)等。根據(jù)現(xiàn)場需要，用控制電子模塊來控制設(shè)定的釋放電壓值，也可延遲一段時間再發(fā)出反向脈沖電流，以達(dá)到低電壓延時釋放或斷電延時釋放的目的，使其控制的電機(jī)免受電網(wǎng)晃電而跳停，從而保持生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 選擇接觸器的額定參數(shù) 根據(jù)被控對象和工作參數(shù)如電壓、電流、功率、頻率及工作制等確定接觸器的額定參數(shù)。接觸器類型可選用 CJl0、CJ20 等。 （4）對特重任務(wù)電機(jī)，如印刷機(jī)、鏜床等，操作頻率很高，可達(dá)600～12022 次/h，經(jīng)常運(yùn)行于起動、反接制動、反向等狀態(tài)，接觸器大致可按電壽命及起動電流選用，接觸器型號選 CJl0Z、CJl2 等。例如交流電弧焊機(jī)、電阻焊機(jī)等，一般可按變壓器額定電流的 2 倍選取接觸器，型號選CJl0、CJ20 等。 （8）由于氣體放電燈起動電流大、起動時間長，對于照明設(shè)備的控制，可按額定電流 ～ 倍選取交流接觸器，型號可選 CJl0、CJ20 等。第3章 軸箱鏜組合機(jī)床電氣控制線路 PLC 改造 軸箱鏜組合機(jī)床 PLC 改造的思路通過對軸箱鏜組合機(jī)床的電氣所有硬件部分接線方式的了解與認(rèn)識，從實(shí)際連線出發(fā)掌握軸箱鏜組合機(jī)床的工作原理以及各機(jī)械部件的動作方式。特別注意 I\0 分配表要與實(shí)際的電器元件對應(yīng)起來。3）合理地選擇 PLC 機(jī)型及電器元件。故選用日本三菱公司的 FX2N48MR001 型 PLC。它的基本指令執(zhí)行時每條指令高達(dá) μs，用戶存儲器容量可擴(kuò)展到16K 步，I/O 點(diǎn)最大可擴(kuò)展到 256 點(diǎn)，可有多種特殊功能擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)多種特殊控制功能（PID、高速計數(shù)、A/D、D/A、等） 。 三菱 FXPLC 介紹 FX2N 系列 PLC 的特點(diǎn)三菱 FXPLC 是小形化，高性能，高速度和所有方面都是相當(dāng) FX 系列中最高檔次的超小程序裝置，處輸入出 16～25 點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于很多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的 PLC。 三菱 PLC 基本指令介紹LD (Load):常開觸點(diǎn)與母線連接指令。　 ANI (And inverse)：常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令。ANB（And block）：電路塊串聯(lián)連接指令。系統(tǒng)的工作過程主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：液壓電機(jī)的控制按下液壓電機(jī)起動按鈕 SB2，X2 閉合，Y2 得電并自鎖，液壓電機(jī) M1 起動，同時油壓繼電器得電，油壓繼電器觸點(diǎn)閉合。M3 得電，M3 常閉觸點(diǎn)斷開，使滑臺快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)位置開關(guān) X1X17 起作用，M3 常開觸點(diǎn)閉合，為快進(jìn)、工進(jìn)接觸器 YYY Y10 線圈得電做準(zhǔn)備，并且對接觸器 YY7 自鎖。當(dāng)滑臺快進(jìn)檔快壓到位置開關(guān) SQ12 時，X10 常閉觸點(diǎn)斷開，Y5 線圈斷電，Y5 常開輔助觸點(diǎn)斷開，制動電磁離合器線圈 Y11 斷電，快速電機(jī) M6 停車制動，滑臺快進(jìn)停止，X10 常開觸點(diǎn)閉合，Y5 線圈得電，Y5 主觸點(diǎn)閉合，進(jìn)給電機(jī)M4 正轉(zhuǎn)，滑臺由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)，對軸箱進(jìn)行粗加工。當(dāng)滑臺壓到位置開關(guān) SQ13 時，X11 常閉觸點(diǎn)斷開，Y7 線圈斷電，進(jìn)給電機(jī) M4 停轉(zhuǎn)，滑臺工進(jìn)停止，X11 常開觸點(diǎn)閉合，Y6 線圈得電，Y6 主觸點(diǎn)閉合，Y6 常開輔助觸點(diǎn)閉合，制動電磁離合器線圈 Y11 得電，松開制動，快速電機(jī) M3 反轉(zhuǎn)，滑臺快退，同時繼電器 M6 和斷電延時時間繼電器 T1 斷電，T1延時 3S 斷開， Y3 線圈斷電，粗鏜電機(jī) M2 停轉(zhuǎn)，粗加工完畢。由于 M7 常開觸點(diǎn)閉合，T2延時斷開常開觸點(diǎn)瞬時閉合，又使 Y14 線圈得電， Y14 主觸點(diǎn)閉合，精鏜電機(jī)M5 起動，主軸正轉(zhuǎn)