C534J1型双柱立式车床PLC系统控制摘要:本文介绍了用可编程序控制器来对双柱立式车床控制系统进行现代化改造,简要叙述了双柱立式车床的工作原理及用PLC进行改造设计的方法和设计步骤,并给出PLC编程程序梯形图。
PLC控制的特点使原机床控制大大的简单化,并且维修方便,易于检查。
节省大量的继电器元件,使机床的工作效率更高。
关键词:PLC,双柱立式车床,控制Control of C534J1 type double column vertical lathe PLCsystemAbstract: This paper introduces a programmable controller is used to double column vertical lathe control system modernization, briefly describes the working principle of double column vertical lathe and method of the design and the design procedure of PLC, and gives the PLC programming ladder diagram. PLC control features of the original machine control greatly simplified, and the repair is convenient, easy to check. Save a lot of relay element, make the machine work efficiency is higher. Keywords: PLC, double column vertical lathe, control目录1 绪论.............................................................11.1本文的选题意义..............................................11.2 C534J1型双柱立式车床的简介.................................12 C534J1型双柱立式车床的控制系统分析 (2)2.1C534J1型立式车床基本情况...................................2 2.2 C534J1型双柱立式车床的电气原理图及电路分析.................22.2.1 工作台主拖动电气控制电路分析...........................22.2.2 横粱升降控制电路分析.................................52.2.3 刀架移动控制电路分析.................................73 C534J1型双柱立式车床PLC控制系统设计............................113.1 PLC的基本组成及分类........................................113.2 PLC的基本工作原理..........................................113.3 PLC与继电器控制系统、微机区别...............................113.4 PLC控制系统设计的要点......................................123.5 PLC控制的I\O设备的分配....................................133.6 PLC外部接线图..............................................163.7 PLC梯形图设计.............................................183.8 C534J1型双柱立式车床西门子S7-200型PLC调试........234 电器元件的选型..................................................28 4.1交流电动机的选择............................................284.2控制变压器的选择............................................28 4.3断路器QF的选择.............................................28 4.4接触器KM的选择.............................................28 4.5时间继电器KT的选择.........................................29 4.6中间继电器K的选择..........................................30 4.7 熔断器FU的选择.............................................304.8 电动机电缆的选择............................................315 总结............................................................32参考文献..........................................................33致谢...............................................................341 绪论1.1本文的选题意义利用PLC 的高可靠性、高抗干扰,寿命长、维修量少、查找外部线路简单的特点改造传统继电器控制系统是很好的方法。
用PLC 对系统进行逻辑控制和变速位置的数据处理,既能较好地实现原工艺要求,简化线路,又提高了可靠性和机床的运行率。
PLC控制程序它是机床厂根据机床的具体控制要求设计、编制的机床控制软件,PLC 程序中包含了机床动作的执行过程,以及执行动作所需的条件,它表明了指令信号、检测元件与执行元件之间的全部逻辑关系。
借助 PLC 程序,维修人员可以迅速找到故障原因,它是数控机床维修过程中使用最多、最重要的资料在某些系统(如FANUC系统、SXEMENS802D等)中,利用数控系统的显示器可以直接对PLC程序进行动态检测和观察,它为维修提供了极大的便利,因此,在维修中定要熟练掌握这方面的操作和使用技能。
1.2 C534J1型双柱立式车床的简介C534J1 型立式车床是一种双柱立式车床,具有两个刀架,一般应用于冶金行业车制各种大型工件。
可用于内外圆柱面、圆锥面、端面、内孔、切槽、切断等加工。
C534J1 型立式车床是一种自动化程度要求较高的机电设备,它通常采用继电器逻辑控制方式,传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器,由于控制触点多,电控系统故障率高,检修周期长。
立式机床使用年月久后,电气控制系统线路老化,继电器故障频繁,检修困难【1】。
2 C534J1型立式车床控制系统2.1 C534J1型立式车床基本情况C534JX型双柱立式车床的主要运动部件有圆形工作台、横粱和刀架。
如图2.1所示。
工作台下面有圆形导轨,工作台围绕垂直轴心旋转。
立柱上装有横粱,横梁可以沿立柱上下移动,并在机床加工时被夹紧在立桂上。
横粱上装置刀架,刀架能够沿横粱左右快速移动或进图2.1 C534J1型双柱立式车床示意图给移动。
刀架上装有滑枕,滑枕沿刀架可以快速移动或进给移动。
2.2 C534J1型双柱立式车床的电气原理图及电路分析2.2.1工作台主拖动电气控制电路工作台主拖动电气控制电路原理图如图2.2所示.工作台起动时为避免过大的机械冲击,用液压装置将工作台稍微抬起,以减少导轨摩擦,便于起动。
工作台电动机为绕线式感应电动机,采用转子两级电阻起动,停车时反接制动。
工作台主拖动电气控制电路与其他的控制电路之间具有连锁关系。
在下列情况下,工作台主电动机不能起动:①轴变速鞘内齿轮没有完全啮合;②润滑系统工作不正常,特别是当工柞台导轨油量不足时;③工作台导轨温度超过60℃;④横粱在升降或未夹紧时【2】。
工作台起动的条件:先起动油泵电动机一供给润滑油一油量足够时一水银开关SL 触点闭台.KA5线圈得电吸合一使控制电路电源接通。
图2.2 立式车床工作台主拖动电气控制电路原理图(一)图2.2 立式车床工作台主拖动电气控制电路原理图(二)(1)工作台起动和制动。
①起动。
接通控制电路电源后,指示灯H2亮,说明润滑正常。
在横粱夹紧时.压下 SQ1。
在齿轮啮台正常时,限位开关SQ3、SQ4复位,同时指示灯H1亮,以示齿轮啮合良好。
当工作台导轨油温过高达50℃时。
水银接触温度计ST1将KA11接通,报警灯H3亮,表示导轨温度过高;当温度达到60℃时,水银接触温度计ST2将KA12接通,使工作台自动停止工作【3】。
按下起动按钮SB6.接触器KMl1、中间继电器KA13线圈得电吸合自锁,工作台电动机M1起动,同时使KTX,KT2得电,KTl延时3-4s后动作,使KMX线圈得电吸合KT2延时7-8S后动作,使KMZ线圈得电吸台,实现逐级切除Ml电机转子串电阻.完成平稳起动。
在油泵电动机M7起动时,电磁铁YA9得电推动油压阀,油压使得工作台略有抬起。
当工作台起动结束,KM2吸合后,使YA9失电,工作台下降到正常位置。
反转时,按下SB11后动作过辊与正转时类似。
②制动。
主拖动电动机采用反接制动.当M1电机转速高于135~150r/mXn时,速度继电器SR的触点SR -l闭台,使KA3吸合,为反接制动做好准备。
按下停止按钮SB16时,切断KM11、KA13线圈电源,电机M1失电;同时KM1、KM2失电,又使转子电路外接电阻接入电路。
在按下SB16时,也使KT4得电。
当放开SBl6时,KT4失电,其动断触点延时闭台,使KMl2得电,电机M1反接制动,当电机转速降到40r/mXn 以下时.SR-1触点复位断开,使KA3失电,从而切断KMl2电源,电机Ml自由停车。
③为了在安装工件或对刀时能够转动工作台,电路中设置有点动控制。
点动控制由按钮SBlO、SBl5完成,点动时仍有反接制动停车。
(2)工作台转速调节。
工作台转速调节由主变建箱和辅助变建箱配合调节,共有18种转速。