T6113電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(論文+DWG圖紙),t6113,電氣,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì),論文,dwg,圖紙 第1章 緒論 1.1選題的目的和意義 由于現(xiàn)代加工技術(shù)的日益提高，對(duì)加工機(jī)床特別是工作母機(jī)的要求也越來(lái)越高，由此人們也將注意力集中到機(jī)床上來(lái)，數(shù)控技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等發(fā)展的產(chǎn)物，他的出現(xiàn)極大的推動(dòng)了制造業(yè)的進(jìn)步。機(jī)床的控制系統(tǒng)的優(yōu)劣與機(jī)床的加工精度息息相關(guān)，特別是PLC廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域后，已經(jīng)顯現(xiàn)出它的優(yōu)越性?？删幊炭刂破鱌LC已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的自動(dòng)控制。在機(jī)械加工領(lǐng)域，機(jī)床的控制上更顯示出其優(yōu)點(diǎn)。由于鏜床的運(yùn)動(dòng)很多、控制邏輯復(fù)雜、相互連鎖繁多，采用傳統(tǒng)的繼電器控制時(shí)，需要的繼電器多、接線(xiàn)復(fù)雜，因此故障多維修困難，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，不僅加大了維修成本，而且影響設(shè)備的功效。采用PLC控制可使接線(xiàn)大為簡(jiǎn)化，不但安裝十分方便而且工作可靠、降低了故障率、減小了維修量、提高了功效。 1.2 關(guān)于課題的一些介紹和討論 1.2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬定解決的關(guān)鍵問(wèn)題 完成對(duì)T6113機(jī)床的整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造，控制核心是PLC，并使其加工精度進(jìn)一步提高，加工范圍擴(kuò)大，控制更可靠。 研究?jī)?nèi)容： （1） T6113的電氣系統(tǒng)（PLC）硬件電路設(shè)計(jì)和在機(jī)床上的布局。 （2） PLC程序的編制。 解決的關(guān)鍵問(wèn)題：PLC對(duì)機(jī)床各個(gè)工作部分的可靠控制 電氣電路的安全問(wèn)題的解決 1.2.2題目的可行性分析 雖然目前數(shù)控機(jī)床以其良好的加工性能得到了人們的肯定，但是其昂貴的價(jià)格是一般用戶(hù)望塵莫及的，所以改造現(xiàn)有的機(jī)床以達(dá)到使用要求是比較現(xiàn)實(shí)的，也是必須的。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明這樣的改造是可以滿(mǎn)足大多數(shù)情況下的精度和其他加工要求，并且在實(shí)踐中已取得的相當(dāng)好的效益。 1.2.3本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處 利用PLC作為控制核心，替代傳統(tǒng)機(jī)床的繼電器控制，使得機(jī)床的控制更加靈活可靠，減少了很多中間的機(jī)械故障的可能。利用PLC的可編程功能使得變換和改進(jìn)控制系統(tǒng)成為可能。 1.2.4設(shè)計(jì)產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 鏜床是一種主要用鏜床刀在工件上加工孔的機(jī)床。通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔。特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體，汽車(chē)發(fā)電機(jī)缸體等零件的孔。一般鏜刀的旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鏜刀或工件的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。在鏜床上除鏜孔外，還可以進(jìn)行銑削、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪平面等工件。因此鏜床的工作范圍較廣。它可以應(yīng)用于機(jī)械加工的各個(gè)領(lǐng)域，但因其價(jià)格比一般機(jī)床貴好多，所以在比較大的加工車(chē)間才可見(jiàn)到。 1.3 電氣控制技術(shù)的發(fā)展 電氣控制技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而迅速發(fā)展的，從最早的手動(dòng)控制到自動(dòng)控制，從簡(jiǎn)單的控制設(shè)備到復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從有觸點(diǎn)的硬接線(xiàn)控制系統(tǒng)到以計(jì)算機(jī)為中心的存儲(chǔ)系統(tǒng)?，F(xiàn)代電氣控制技術(shù)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電子技術(shù)、精密測(cè)量等許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果。作為生產(chǎn)機(jī)械的電機(jī)拖動(dòng)，已由最早的采用成組拖動(dòng)方式，發(fā)展到今天無(wú)論是自動(dòng)化功能還是生產(chǎn)安全性方面都相當(dāng)完善的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。 繼電接觸式控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)等組成，其控制方式是斷續(xù)的，所以又稱(chēng)為斷續(xù)控制系統(tǒng)。由于這種系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)容易、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，至今仍是機(jī)床和其他許多機(jī)械設(shè)備廣泛采用的基本電氣控制形式，也是學(xué)習(xí)先進(jìn)電氣控制的基礎(chǔ)。這種控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是采用固定的接線(xiàn)方式，靈活性差，工作頻率低，觸點(diǎn)易損壞，可靠性差。 從20世紀(jì)30年代開(kāi)始，生產(chǎn)企業(yè)為了提高生產(chǎn)率，采用機(jī)械化流水作業(yè)的生產(chǎn)方式，對(duì)不同類(lèi)型的產(chǎn)品分別組成生產(chǎn)線(xiàn)。隨著產(chǎn)品類(lèi)型的更新?lián)Q代，生產(chǎn)線(xiàn)承擔(dān)的加工對(duì)象也隨之改變，這就需要改變控制程序，使生產(chǎn)線(xiàn)的機(jī)械設(shè)備按新的工藝過(guò)程運(yùn)行，而繼電接觸器控制系統(tǒng)采取固定接線(xiàn)方式，很難適應(yīng)這個(gè)要求。大型生產(chǎn)線(xiàn)的控制系統(tǒng)使用的繼電器的數(shù)量很多，這種有觸點(diǎn)的電器工作頻率很低，在頻繁動(dòng)作的情況下壽命較短，從而造成系統(tǒng)故障，使生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行可靠性降低。為了解決這個(gè)問(wèn)題，20世紀(jì)60年代初期利用電子技術(shù)研制出矩陣式順序控制器和晶體管邏輯控制系統(tǒng)來(lái)代替繼電接觸式控制系統(tǒng)。對(duì)復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)則采用計(jì)算機(jī)控制，由于這些控制裝置本身存在不足，因此均未能獲得廣泛應(yīng)用。1968年美國(guó)最大的汽車(chē)制造商通用汽車(chē)（GM）公司，為適應(yīng)汽車(chē)型號(hào)不斷更新，提出把計(jì)算機(jī)的完備功能以及靈活性、通用性好等優(yōu)點(diǎn)和繼電接觸器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，做成一種能適應(yīng)工作環(huán)境的通用控制裝置，并把編程方法輸入方法簡(jiǎn)化。美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）于1969年率先研制出第一臺(tái)可編程控制器（簡(jiǎn)稱(chēng)PLC），并在通用汽車(chē)公司的自動(dòng)裝配線(xiàn)上試用獲得成功。從此以后，許多國(guó)家的著名廠(chǎng)商竟相研制，各自成為系列，而且品種更新很快，功能不斷增強(qiáng)，從最初的邏輯控制為主發(fā)展到能進(jìn)行模擬量控制，具有數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和通信聯(lián)網(wǎng)等多種功能。PLC另一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是可靠性很高，平均無(wú)故障運(yùn)行可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)以上，可以大大減少設(shè)備維修費(fèi)用和停產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前PLC已經(jīng)成為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的核心控制裝置。 電氣控制技術(shù)的發(fā)展始終是伴隨著社會(huì)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)水平的提高而前進(jìn)的。電氣控制技術(shù)的進(jìn)步反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的進(jìn)一步提高。同時(shí)，電氣控制技術(shù)又是與微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等緊密聯(lián)系在一起的。21世紀(jì)電氣控制技術(shù)必將給人類(lèi)帶來(lái)更加繁榮的明天。 1.4 PLC的發(fā)展史、優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn) 1.4.1 發(fā)展史 可編程控制器PLC誕生之前，工業(yè)電氣控制主要使用低壓電器構(gòu)成的繼電接觸器電路，它是以接線(xiàn)邏輯實(shí)現(xiàn)控制功能的。這樣的控制設(shè)備一經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)，功能就固定了，若要改變就必須改變控制器內(nèi)部的硬件接線(xiàn)，使用起來(lái)不靈活，也很麻煩。1968年，美國(guó)最大的汽車(chē)制造商——通用汽車(chē)公司（GM）為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，要尋找一種比繼電器更可靠，功能更齊全，響應(yīng)速度更快的新型工業(yè)控制器，并從用戶(hù)角度提出了新一代控制器應(yīng)具備的十大條件，立即引起了開(kāi)發(fā)熱潮。 1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了第一臺(tái)可編程控制器PDP——14，在美國(guó)通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線(xiàn)上適用成功，并取得了滿(mǎn)意的效果，可編程控制器由此誕生。 可編程控制器自問(wèn)世以來(lái)，發(fā)展極為迅速。1971年，日本開(kāi)始生產(chǎn)可編程控制器，1973年，歐洲開(kāi)始生產(chǎn)可編程控制器，到現(xiàn)在，世界各國(guó)的一些著名的電器工廠(chǎng)幾乎都在生產(chǎn)可編程控制器?？删幊炭刂破饕炎鳛橐粋€(gè)獨(dú)立的工業(yè)設(shè)備被列入生產(chǎn)中，成為當(dāng)代電控裝置的主導(dǎo)。 早期的可編程控制器主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，它采用了一些計(jì)算機(jī)技術(shù)，但簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)的內(nèi)部電路，對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適應(yīng)性較好，指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單，一般只具有邏輯計(jì)算的功能。隨著微電子技術(shù)和集成電路的發(fā)展，特別是微處理器和微計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，在20世紀(jì)70年代中期，美、日、德等國(guó)的一些廠(chǎng)家在可編程控制器中開(kāi)始更多地引入微機(jī)技術(shù)，微處理器及其他大規(guī)模集成電路芯片成為其核心部件，使可編程控制器具有了自診斷功能，可靠性有了大幅提高，性能價(jià)格比產(chǎn)生了新的突破。到20世紀(jì)80年代，可編程控制器都采用了微處理器（CPU）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）或是單片機(jī)作為其核心，處理速度大大提高，不僅增加了多種特殊功能，體積還進(jìn)一步縮小。20世紀(jì)90年代末，PLC幾乎完全計(jì)算機(jī)化，其速度更快，各種智能模塊不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái)，使其不斷地?cái)U(kuò)展著它在各類(lèi)工業(yè)控制中的作用。 現(xiàn)在，PLC不僅能進(jìn)行邏輯控制，在模擬量閉環(huán)控制、數(shù)字量的智能控制、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)及集散控制系統(tǒng)等各方面都得到了廣泛應(yīng)用。如今，大、中型，甚至小型PLC都配有A/D、D/A轉(zhuǎn)換及算術(shù)運(yùn)算功能，有的還具有PID功能。這些功能使PLC在模擬量閉環(huán)控制、運(yùn)動(dòng)控制、速度控制等方面具有了硬件基礎(chǔ)；許多PLC具有輸出和接收高速脈沖的功能，配合相應(yīng)的傳感器及伺服設(shè)備，PLC可實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的智能控制；PLC配合可編程終端設(shè)備，可實(shí)時(shí)顯示采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，為系統(tǒng)分析、研究工作提供依據(jù)，利用PLC的自檢信號(hào)還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控；PLC具有較強(qiáng)有利的通信功能，可以與計(jì)算機(jī)或其他智能裝置進(jìn)行通訊及聯(lián)網(wǎng)，從而能方便地實(shí)現(xiàn)集散控制。功能完備的PLC不僅能滿(mǎn)足控制要求，還能滿(mǎn)足現(xiàn)代化大生產(chǎn)管理的需要。 近年來(lái)，可編程控制器的發(fā)展更為迅速。展望未來(lái)，可編程控制器在規(guī)模和功能上將向兩大方向發(fā)展：一是大型可編程控制器向高速、大容量和高性能方向發(fā)展；二是發(fā)展簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)的超小型可編程控制器，以適應(yīng)單機(jī)控制及小型自動(dòng)化設(shè)備的需要。另外，不斷增強(qiáng)PLC工業(yè)過(guò)程控制的功能（模擬量控制能力），研制采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)，使同一工業(yè)控制系統(tǒng)中能連接不同的控制設(shè)備，增強(qiáng)可編程控制器的聯(lián)網(wǎng)通信功能，便于分散系統(tǒng)與集中控制的實(shí)現(xiàn)，大力開(kāi)發(fā)智能I/O模塊、增強(qiáng)可編程控制器的功能等也具有重要意義。 1.4.2 PLC的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn) 1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。 高可靠性往往是用戶(hù)選擇控制裝置的首要條件。在繼電器接觸器控制系統(tǒng)中，由于器件的老化、脫焊、觸點(diǎn)的抖動(dòng)以及觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象大大降低了系統(tǒng)的可靠性。而在PLC系統(tǒng)中，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作是由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成的，加上PLC充分考慮了工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境電磁、粉塵、溫度等各種干擾，在硬件和軟件上采取了一系列抗干擾措施，PLC有極高的可靠性。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)的PLC，其平均無(wú)故障時(shí)間都大大超過(guò)了IEC規(guī)定的10萬(wàn)小時(shí)，有的甚至達(dá)到了幾十萬(wàn)小時(shí)。 2.適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活 由于PLC產(chǎn)品均成系列化生產(chǎn)，品種齊全，多數(shù)采用模塊式的硬件結(jié)構(gòu)，組合和擴(kuò)展方便，用戶(hù)可根據(jù)自己的需要靈活選用，以滿(mǎn)足系統(tǒng)大小不同及功能繁簡(jiǎn)各異的控制要求。更重要的是，PLC系統(tǒng)相對(duì)繼電器接觸器控制系統(tǒng)，接線(xiàn)很少。 3.編程方便，容易使用 PLC的編程可采用與繼電器電路極為相似的梯形圖語(yǔ)言，直觀(guān)易懂。 4.功能強(qiáng)，擴(kuò)展能力強(qiáng) PLC中含有數(shù)量巨大的可用于開(kāi)關(guān)量處理的繼電器類(lèi)軟元件，可輕松的實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的開(kāi)關(guān)量邏輯控制，這是一般的繼電器系統(tǒng)所不能實(shí)現(xiàn)的。 5.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便 PLC中相當(dāng)于繼電器接觸器系統(tǒng)中的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等“軟元件”數(shù)量巨大，又用程序（軟接線(xiàn)）代替硬接線(xiàn)，安裝接線(xiàn)工作量小，設(shè)計(jì)人員只要具有PLC就可進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)并可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試。而繼電器接觸器系統(tǒng)的調(diào)試是靠在現(xiàn)場(chǎng)改變接線(xiàn)進(jìn)行的，十分煩瑣。 6.維修方便，維修工作量小 PLC有完善的自診斷，履歷情報(bào)存儲(chǔ)及監(jiān)視功能。對(duì)于其內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、異常狀態(tài)和I/O點(diǎn)的狀態(tài)均有顯示。工作人員可以通過(guò)它查出故障原因，便于迅速處理。 7.PLC體積小，重量輕，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 第2章 鏜床的概況 2.1 T6113臥式鏜床主要結(jié)構(gòu)及機(jī)械運(yùn)動(dòng) 2.1.1T6113臥式鏜床主要結(jié)構(gòu) 鏜床是一種精密加工機(jī)床，主要用于加工精密圓柱孔，這些孔的軸線(xiàn)往往要求嚴(yán)格地平行或垂直。相互間的距離也要求很準(zhǔn)確，鏜床本身剛性好，其可動(dòng)部分在導(dǎo)軌上活動(dòng)間隙很小，而且有附加支撐。 臥式鏜床用于加工各種復(fù)雜大型工件，如箱體零件、機(jī)床等，是一種功能很大的機(jī)床。除了鏜孔外，還可以進(jìn)行鉆、擴(kuò)、絞孔以及車(chē)削內(nèi)外螺紋，用絲錐攻螺紋，車(chē)外圓柱面和端面。 臥式鏜床外形結(jié)構(gòu)如圖中所示： 1.床身 2.前立柱 3.主軸箱 4.尾筒工作臺(tái) 5.下滑座 6.上滑座 7. 工作臺(tái) 8.后立柱 9.懸掛按鈕站 10.固定按鈕站 臥式鏜床的床身是由整體的鑄件制成，床身的一端有固定不動(dòng)的前立柱，在前立柱的垂直導(dǎo)軌上裝有鏜頭架，它可以上下移動(dòng)，鏜頭架上集中了主軸部件、變速箱、進(jìn)給箱與操縱機(jī)構(gòu)等部件。切削刀具安裝在鏜軸前端的錐孔里，或裝在平盤(pán)的刀具溜板上，在工作過(guò)程 ，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)，一面沿軸向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，平旋盤(pán)只能旋轉(zhuǎn)裝在它的上面刀具溜板可在垂直于主軸軸線(xiàn)方向的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。平旋盤(pán)主軸是空心軸，鏜軸穿過(guò)其中空心部分，通過(guò)各自的傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)，因此可獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。在大部分工作情況下使用鏜軸加工，只有在用車(chē)刀切削端面時(shí)才使用平旋盤(pán)。 臥式鏜床后立柱上安裝在尾架，用來(lái)夾持裝夾在鏜軸上的鏜桿的末端。它可隨鏜頭架同時(shí)升降，并且某軸心線(xiàn)與鏜頭架軸心線(xiàn)保持在同一直線(xiàn)上，后立柱可在床身導(dǎo)軌上沿鏜軸軸線(xiàn)方向上做調(diào)整、移動(dòng)。加工時(shí)，工件放在床身中部的工作臺(tái)上，工作臺(tái)在上滑座上面，上滑座下面是下滑座，下滑座安裝在床身導(dǎo)軌上，并可沿床身導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，上滑座又可沿下滑座上的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)就可在床身上作前后左右任一方向運(yùn)動(dòng)，并可作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，再配合鏜頭架的垂直運(yùn)動(dòng)，就可以加工工件上一系列與軸線(xiàn)相平行或垂直的孔。 加工時(shí)，刀具裝在主軸箱的鏜軸或平旋盤(pán)上，由主軸箱可獲得各種轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量，主軸箱可沿前立柱的導(dǎo)軌上下移動(dòng)，工件安在工作臺(tái)，可與工作臺(tái)一起隨上滑座或下滑座作橫向或縱向移動(dòng)，此外，工作臺(tái)還可以繞上滑座的圓導(dǎo)軌在水平面內(nèi)移動(dòng)一定的角度，以便加工互成一定角度的孔或平面，裝在鏜軸上的鏜刀還可以隨鏜軸軸向運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給或調(diào)整刀具的軸位置。當(dāng)鏜軸及刀桿伸出較長(zhǎng)時(shí)，可用后立柱來(lái)支撐左端，以增加鏜軸和刀桿的剛度。當(dāng)?shù)毒哐b在平旋盤(pán)的徑向刀架時(shí)，徑向刀架可帶著刀具作徑向進(jìn)給，以車(chē)削端面。 2.1.2機(jī)械運(yùn)動(dòng) 鏜桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；主軸箱垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；工作臺(tái)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；鏜桿的軸向運(yùn)動(dòng)；平旋盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；平旋盤(pán)徑向刀架進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；輔助運(yùn)動(dòng)：主軸箱、工作臺(tái)在進(jìn)給方向的快速調(diào)位運(yùn)動(dòng)，后立柱縱向調(diào)位運(yùn)動(dòng)，后支架的垂直調(diào)位運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)。這些輔助運(yùn)動(dòng)可以手動(dòng)，也可以由快速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 2.2電氣控制 2.2.1臥式鏜床電力拖動(dòng)及控制要求 1.主軸應(yīng)有較大調(diào)速范圍，要求恒功率調(diào)速，采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速； 2.變速時(shí)，為使滑移齒輪能順利進(jìn)行嚙合位置，應(yīng)有低速或斷續(xù)變速?zèng)_動(dòng)； 3.主軸能作正反轉(zhuǎn)低速點(diǎn)動(dòng)調(diào)整，要求對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)及點(diǎn)動(dòng)控制； 4.為使主軸迅速準(zhǔn)確停車(chē)，主軸電動(dòng)機(jī)應(yīng)有機(jī)械制動(dòng)； 5.主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)由各自傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)，主軸和工作臺(tái)除工作進(jìn)給外，還應(yīng)有快速移動(dòng)由另一臺(tái)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)； 6.鏜床運(yùn)動(dòng)部件多，設(shè)置必要的聯(lián)鎖和保護(hù)。 2.2.2 T613臥式鏜床的電氣控制 機(jī)床的電氣系統(tǒng)是按三相交流電源設(shè)計(jì)的，其電源電壓與頻率為380V 50Hz. 機(jī)床采用可編程控制器（PC）控制，可編程控制器的電源為220V；接觸器的電壓交流110V；電磁閥，電磁離合器為DC24V；信號(hào)指示燈為交流6V；手把燈（最大100W）電為24V；均由變壓器供電。機(jī)床照明燈電壓為24V。 機(jī)床上裝有五臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)； 主電機(jī)（M1），快速移動(dòng)電機(jī)（M2），后立柱快速移動(dòng)電機(jī)（M3），下滑座液壓油泵電機(jī)（M4），主軸箱液壓油泵電機(jī)（M5）。 可編程控制器（PLC）安裝在配電盤(pán)下部，配電盤(pán)安裝在立柱后面的電器柜內(nèi)。 機(jī)床上裝有懸掛按鈕站對(duì)機(jī)床進(jìn)行集中操作。 各部分簡(jiǎn)要說(shuō)明： （1） 可編程控制器（PLC） 本機(jī)床采用SIEMENS S7-200系列可編程控制器對(duì)機(jī)床實(shí)行控制，它能夠控制各種設(shè)備以滿(mǎn)足自動(dòng)化控制需求。S7-200的用戶(hù)程序中包括了位邏輯、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能模塊通訊等指令內(nèi)容，從而使它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)以達(dá)到控制的目的。緊湊的結(jié)構(gòu)，靈活的配置和強(qiáng)大的指令集使S7-200成為各種控制應(yīng)用的理想解決方案。 本系統(tǒng)采用的可編程控制器為S7-200系列，CPU 224，外形尺寸為120.5×80×62（單位㎜），程序存儲(chǔ)區(qū)4096字節(jié)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)2560字節(jié)，掉電保持時(shí)間190小時(shí)，I/O數(shù)量14入/10出，本機(jī)擴(kuò)展模塊7個(gè)，脈沖輸出（DC）為2路20KHz，模擬電位器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘為內(nèi)置，通訊口1RS-485。 擴(kuò)展模塊選用的是四塊EM223（8I/8Q）（223-1PH22-0XAO）。 2. 輸入信號(hào) 機(jī)床所使用的按鈕、旋鈕開(kāi)關(guān)、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、各部的行程開(kāi)關(guān)及各部的限位開(kāi)關(guān)、速度繼電器等均作為輸入信號(hào)。 3. 輸出信號(hào) 可編程控制器輸出信號(hào)分別接通交流接觸器，液壓電磁閥，電磁離合器和信號(hào)燈。 4. 機(jī)床的程序編制利用STEP7-Micro/WIN軟件來(lái)編制，采用梯形圖方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)情況見(jiàn)系統(tǒng)程序編制部分。 （2）. 限位、線(xiàn)路保護(hù)說(shuō)明 1. 進(jìn)給和快速移動(dòng)的限位 SQ14、SQ15 主軸箱升降終點(diǎn)限位開(kāi)關(guān) SQ16、SQ17 上滑座移動(dòng)終點(diǎn)限位開(kāi)關(guān) SQ18、SQ19 下滑座移動(dòng)終點(diǎn)限位開(kāi)關(guān) 當(dāng)某一移動(dòng)部件達(dá)到極限位置時(shí)，相應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷進(jìn)給和快速移動(dòng)電路或使換向離合器脫開(kāi)，可以按相反方向的快速移動(dòng)按鈕，使其復(fù)位。 2. 線(xiàn)路保護(hù)和互鎖裝置 短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù) 三極自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)QF1、QF2、QF3、QF4和熱繼電器FR1、FR2、FR3分別對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載或短路保護(hù)，電機(jī)自動(dòng)開(kāi)關(guān)QF5、QF6、QF7、QF8、QF9、QF10、QF11、QF12分別對(duì)相應(yīng)的控制電路進(jìn)行短路和過(guò)載保護(hù)。 主軸保護(hù) 工作臺(tái)處于“松開(kāi)”狀態(tài)，即分配工作臺(tái)后指示燈時(shí)，主軸不能旋轉(zhuǎn)。 機(jī)動(dòng)進(jìn)給和快速移動(dòng)的互鎖 機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，快速移動(dòng)不能進(jìn)行；同樣快速移動(dòng)時(shí)，機(jī)床不能機(jī)動(dòng)進(jìn)給。 主軸箱前面大手輪狀態(tài) 大手輪扳到“微動(dòng)”位置，行程開(kāi)關(guān)SQ4被壓動(dòng)作，切斷快速移動(dòng)和機(jī)動(dòng)進(jìn)給；大手輪扳到“手大動(dòng)”位置，SQ5被壓動(dòng)作，使按鈕SB23分配到主軸無(wú)效，主軸只能手動(dòng)移動(dòng)。 保護(hù)接地 電氣柜底部設(shè)有總的接地銅排，機(jī)床各部件之間為滑動(dòng)面者，均接有跨接地線(xiàn)，金屬外殼的電器件如電動(dòng)機(jī)等也接有保護(hù)地線(xiàn)，并為樹(shù)叉式接法，這些地線(xiàn)均接在銅排上。 3. 導(dǎo)軌潤(rùn)滑說(shuō)明 機(jī)車(chē)已放置很長(zhǎng)時(shí)間在使用，機(jī)床通電后先按導(dǎo)軌潤(rùn)滑按鈕SB19，多按幾次（間隔10秒鐘）。每按一次，導(dǎo)軌潤(rùn)滑泵來(lái)一次潤(rùn)滑導(dǎo)軌，以后導(dǎo)軌自動(dòng)潤(rùn)滑。 （三）. 主電機(jī)制動(dòng)說(shuō)明： 主電機(jī)采用電子制動(dòng)器制動(dòng)，主軸停車(chē)快而平穩(wěn)，主電機(jī)的制動(dòng)電流及制動(dòng)時(shí)間均可調(diào)，主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，制動(dòng)器的“允許”燈亮，表示制動(dòng)器可以工作了，按下停止按鈕，制動(dòng)器“電源”燈亮、“制動(dòng)”燈亮，兩秒鐘后，“制動(dòng)”和“電源”燈滅，制動(dòng)結(jié)束。主軸沒(méi)有剎車(chē)，即制動(dòng)器不工作，制動(dòng)器報(bào)警燈亮。 11