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摇臂钻床自动化改造plc编程

摇臂钻床自动化改造plc编程

钻床是一种常用的机床,分台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。种类繁多,在工业生产中应用非常广泛。摇臂钻床适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工,是一般机械加工常用的机床。由于其控制系统采用继电器控制方式,电路接线复杂,触点多。长期使用后,故障率高,故障排除困难,常常影响企业正常生产。采用PLC 控制系统进行技术改造,可以使电气故障降低,可靠性大大提高,使用更为方便。

1 根据电气原理图确定各电动机的控制要求

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1.1 对电动机M1的要求: 单方向旋转,有过载保护。
1.2 对电动机M2的要求: 全压正反转控制,点动控制; 启动时,先启动电动机M3,再启动电动机M2; 停机时,电动机M2先停止,然后电动机M3才能停止。M2设有必要的互锁保护。
1.3 对电动机M3的要求: 全压正反转控制,设长期过载保护。
1.4 电动机M4容量小,由开关SA 控制,单方向运转。

2 确定PLC 的I /O 点数
PLC 控制系统的输入信号有13 个、输出信号有9个,照明灯不通过PLC 而由外电路直接控制,可以节约PLC 的I /O 端子数。考虑将来的发展需要,留一定余量,选用FX2N - 32MR 可编程控制器。其输入/输出信号地址分配见表1 所示。

3 绘制I /O 端子接线图
根据I /O 分配结果,绘制端子接线图如图2 所示。在端子接线图中热继电器和保护信号仍采用常闭触点作输入,主令电器的常闭触点可改用常开触点作输入,使编程简单。接触器和电磁阀线圈用AC220 V 电源供电,信号灯用AC6. 3 V 电源供电。

4 设计梯形图
对Z3040 型摇臂钻床梯形图的设计,可参考电气控制原理图,用翻译法进行PLC 控制程序编程。首先,将整个控制电路分成若干个控制环节,分别编写出梯形图; 然后,根据控制要求综合在一起; 最后进行整理和修改,设计出符合控制要求完整的梯形图。

4.1 控制主轴电动机M1的梯形图
在电气控制原理图中,电动机M1的控制比较简单,梯形图如图3 所示。


 

4.2 控制电动机M2与M3梯形图

4.2.1 摇臂升降过程
摇臂的升降、夹紧控制与液压系统紧密配合,梯形图如图4 所示。由上升按钮SB3和下降按钮SB4与正反转接触器KM2、KM3组成电动机M2的正反转电动机点动控制。摇臂升降为点动控制,且摇臂升降前必须先启动液压泵电动机,M3将摇臂松开,然后才能启动摇臂升降电动机M2。按摇臂上升按钮SB3,PLC 内部继电器M0线圈通电,图4 中KT 在梯形图中由定时器T0代替,时间继电器的瞬时动作触点KT 由辅助继电器M0代替,使输出继电器Y4和Y0动作,则KM4和电磁阀YV 线圈同时通电,M3正转将摇臂松开。松开到位压下摇臂松开的行程开关SQ2,使输出继电器Y4断电、Y2动作、KM4断电、同时KM2通电,摇臂维持松开进行上升。上升到位松开按钮SB3,M0线圈断电,摇臂停止上升,同时定时器T0线圈通电延时( 1 ~ 3) s触点动作,输出继电器Y5动作使KM5线圈通电,电动机M3反转,摇臂夹紧。夹紧时压下行程开关SQ3,输出继电器Y5和Y0复位,KM5和电磁阀线圈断电,电动机M3停转。

4.2.2 主轴箱和立柱箱的松开与夹紧控制
主轴箱和立柱箱的松开与夹紧控制是同时进行的,梯形图如图5 所示。按下按钮SB5,输出继电器Y4动作,使KM4线圈得点,电磁阀线圈YV 断电,电动机M3正转主轴和立柱箱松开。松开同时压下行程开关SQ4,输出继电器Y10 线圈断电,指示灯HL1亮,表明已经松开。反之,当按下按钮SB6,使Y5 通电、Y0 断电,KM5线圈得电、电磁阀YV 仍断电,电动机M3反转将主轴箱和立柱箱夹紧,同时行程开关SQ4复位,输出继电器Y11动作,夹紧指示灯HL2亮,表明加紧动作完成。

5 程序输入调试
在上述梯形图的基础上,进行整理和修改,去掉重复项,最后设计出完整的梯形图,如图6所示。

针对设计出的梯形图,编写相应的用户程序,并将程序下载到PLC 的CPU 中,对程序进行调试、修改。最后将无误的程序投入现场使用。

通过以上方法和步骤对Z3040 摇臂钻床进行PLC设计应用,使得摇臂钻床线路简化,可靠性提高,响应加快,控制更精确,同时给设备维护、检修带来方便,在成本上也合理,能产生较大的经济效益。
 

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此文关键词:摇臂钻床自动化,摇臂钻plc

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