機械手自動上下料的plc控制設計【4張CAD圖紙】

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The determination of PLC IPO counts , the selection of PLC type , IPO address assignment and IPO wiring are discussed ,and the system program design is also given. Key words :X62W miller ; PLC; reconstruction design ; IPO wiring ; Program design 1 引 言 X62W銑 床 原 控 制 電 路 為 繼 電 器 控 制 ,接 觸 觸 點 多 ,故 障 也 多 ,操 作 人 員 維 修 任 務 較 大 ,機 械 使 用 率 較 低 。 所 以 針 對 這 種 情 況 ,我 們 用 PLC控 制 改 造 其 繼 電 器 控 制 電 路 ,克 服 了 以 上 缺 點 , 降 低 了 設 備 故 障 率 ,提 高 了 設 備 使 用 率 ,效 果 非 常 好 。 2 X62W 銑 床 控 制 電 路 工 作 原 理 2. 1 工 作 臺 進 給 運 動 行 程 開 關 及 圓 工 作 臺 轉 換 開 關 工 作 狀 態(tài) 1 (表 1、 表 2、 表 3) 表 1 工 作 臺 縱 向 行 程 開 關 工 作 狀 態(tài) 縱 向 操 作 手 柄 觸 點 向 左 中 間(停 ) 向 右 SQ1 - - + SQ2 + - - 表 2 工 作 臺 升 降 、 橫 向 行 程 開 關 工 作 狀 態(tài) 升 降 及 橫 向 操 作 手 柄 觸 點 向 前 向 下 中 間 (停 ) 向 后 向 上 SQ3 + - - SQ4 - - + 收 稿 日 期 :2004 - 02 - 19 表 3 圓 工 作 臺 轉 換 開 關 工 作 狀 態(tài) 位 置 觸 點 接 通 圓 工 作 臺 斷 開 圓 工 作 臺 SA1 + - 2. 2 各 電 機 的 控 制 過 程 (1)主 軸 電 機 M1 由 KM3 實 現(xiàn) 起 、 停 運 行 控 制 ,由 轉 向 選 擇 開 關 SA5 預 選 轉 向 ,KM2 的 主 觸 點 串 聯(lián) 兩 相 電 阻 與 速 度 繼 電 器 SR 配 合 實 現(xiàn) M1 的 停 車 反 接 制 動 。 (2)工 作 臺 進 給 電 機 M2 由 KM4、 KM5 的 主 觸 點 實 現(xiàn) 加 工 中 的 正 、 反 向 進 給 控 制 ,并 由 接 觸 器 KM6 的 主 觸 點 控 制 快 速 電 磁 鐵 ,決 定 工 作 臺 移 動 速 度 , KM6 接 通 為 快 速 移 動 ,斷 開 為 慢 速 自 動 進 給 。 (3)冷 卻 泵 電 機 M3 由 KM1 控 制 ,單 方 向 運 轉 。 2. 3 工 作 臺 進 給 限 位 保 護 工 作 臺 左 右 、 上 下 、 前 后 運 動 均 有 限 位 保 護 ,由 機 械 方 法 來 實 現(xiàn) 。 當 工 作 臺 運 動 到 極 限 位 置 時 ,利 用 固 定 在 床 身 上 的 擋 鐵 , 撞 擊 操 作 手 柄 ,使 其 回 到 中 間 位 置 ,工 作 臺 便 停 止 運 動 。 2. 4 工 作 臺 各 運 動 方 向 的 聯(lián) 鎖 控 制 在 同 一 時 間 內 ,工 作 臺 只 允 許 向 一 個 方 向 運 動 ,這 種 聯(lián) 鎖 是 82 | Techniques of Automation 松 開 按 鈕 后 ,工 作 臺 按 原 來 速 度 進 給 。 2. 6 主 軸 電 機 與 進 給 電 機 的 變 速 沖 動 主 軸 電 機 變 速 沖 動 是 由 主 軸 變 速 箱 操 作 行 程 開 關 SQ7 來 實 現(xiàn) 的 ,主 軸 變 速 既 可 在 M1 停 車 時 進 行 ,又 可 在 M1 運 轉 時 進 行 。 進 給 電 機 變 速 沖 動 是 由 進 給 變 速 箱 操 作 行 程 開 關 SQ6 來 實 現(xiàn) 的 ,進 給 變 速 應 在 工 作 臺 停 止 移 動 時 進 行 。 2. 7 圓 工 作 臺 控 制 在 長 工 作 臺 六 個 方 向 進 給 運 動 都 停 止 時 ,將 圓 工 作 臺 轉 換 開 關 扳 到 “ 接 通 ” 位 置 處 ,圓 工 作 臺 才 能 起 動 運 轉 。 圓 工 作 臺 與 長 工 作 臺 六 個 方 向 的 聯(lián) 鎖 是 利 用 電 氣 聯(lián) 鎖 來 實 現(xiàn) 的 2 。 3 改 造 方 案 的 確 定 (1)不 改 變 原 控 制 系 統(tǒng) 電 氣 操 作 方 法 。 (2)不 改 變 原 電 氣 系 統(tǒng) 控 制 元 件 (包 括 行 程 開 關 、 按 鈕 、 交 流 接 觸 器 、 中 間 繼 電 器 ,以 上 元 件 的 數(shù) 量 、 作 用 均 與 原 電 氣 線 路 相 同 ) 。 (3)原 控 制 線 路 中 熱 繼 電 器 仍 用 硬 件 控 制 (因 過 載 使 用 幾 率 較 少 ) 。 (4)指 示 燈 接 線 仍 和 原 控 制 線 路 相 同 。 (5)原 主 軸 和 進 給 變 速 箱 操 作 方 法 和 結 構 不 變 。 (6)原 銑 床 的 工 藝 加 工 方 法 不 變 。 (7)只 是 將 原 繼 電 器 控 制 中 的 硬 件 接 線 改 為 用 軟 件 編 程 來 替 代 。 4 PLC 選 擇 4. 1 X62W 銑 床 輸 入 輸 出 點 數(shù) 統(tǒng) 計 因 為 在 改 造 中 不 改 變 原 控 制 系 統(tǒng) ,所 以 PLC 輸 入 輸 出 點 數(shù) 可 根 據(jù) 原 繼 電 器 控 制 電 路 來 計 算 3 。 4. 1. 1 輸 入 點 數(shù) (1)原 主 軸 電 機 啟 動 按 鈕 2 個 ,主 軸 電 機 停 止 按 鈕 2 個 ,主 軸 電 機 反 接 制 動 速 度 繼 電 器 2 個 ,主 軸 變 速 沖 動 行 程 開 關 1 個 , 共 7 點 ; (2)工 作 臺 右 移 行 程 開 關 1 個 ,左 移 行 程 開 關 1 個 ,前 、 下 移 行 程 開 關 1 個 ,后 、 上 移 行 程 開 關 1 個 ,工 作 臺 快 速 進 給 按 鈕 2 個 ,工 作 臺 變 速 沖 動 行 程 開 關 1 個 ,共 7 點 ; (3)圓 工 作 臺 轉 換 開 關 1 個 ; (4)冷 卻 泵 電 機 起 、 停 轉 換 開 關 1 個 ; 輸 入 點 數(shù) 共 16 點 。 4. 1. 2 輸 出 點 數(shù) 根 據(jù) 原 控 制 電 路 主 軸 電 機 、 工 作 臺 進 給 電 機 、 快 速 進 給 電 磁 鐵 及 冷 卻 泵 電 機 用 交 流 接 觸 器 統(tǒng) 計 輸 出 點 數(shù) 為 : (1)主 軸 電 機 運 行 交 流 接 觸 器 1 個 ,主 軸 電 機 反 接 制 動 交 流 接 觸 器 1 個 ,共 2 點 ; (2)工 作 臺 進 給 電 機 正 、 反 轉 交 流 接 觸 器 各 1 個 ,快 速 進 給 電 磁 鐵 交 流 接 觸 器 1 個 ,共 3 點 ; (3)冷 卻 泵 電 機 交 流 接 觸 器 1 個 ; 輸 出 點 數(shù) 共 為 6 點 。 4. 2 PLC選 擇 X62W銑 床 改 造 后 共 需 點 數(shù) 為 22 點 ,考 慮 10 %余 量 及 以 后 加 報 警 電 路 和 故 障 顯 示 電 路 ,考 慮 發(fā) 展 及 工 藝 控 制 問 題 ,故 選 用 三 菱 FX2N 48MR PLC ,繼 電 器 輸 出 ,IPO 總 點 數(shù) 為 48 點 ,輸 入 點 數(shù) 為 24 點 ,輸 出 點 數(shù) 為 24 點 。 4. 3 PLC IPO 分 配 表 (表 4、 表 5) 表 4 輸 入 口 分 配 表 地 址 號 符 號 名 稱 用 途 X0 SB1 主 軸 電 機 啟 動 按 鈕 X1 SB2 主 軸 電 機 啟 動 按 鈕 X2 SB3 主 軸 電 機 停 止 按 鈕 X3 SB4 主 軸 電 機 停 止 按 鈕 X4 SB5 工 作 臺 快 速 進 給 按 鈕 X5 SB6 工 作 臺 快 速 進 給 按 鈕 X6 SQ1 工 作 臺 右 移 行 程 開 關 X7 SQ2 工 作 臺 左 移 行 程 開 關 X10 SQ3 工 作 臺 前 、 下 移 行 程 開 關 X11 SQ4 工 作 臺 后 、 上 移 行 程 開 關 X12 SQ6 進 給 變 速 沖 動 行 程 開 關 X13 SQ7 主 軸 變 速 沖 動 行 程 開 關 X14 SA1 圓 工 作 臺 轉 換 開 關 X15 SA3 冷 卻 泵 電 機 起 、 停 轉 換 開 關 X16 KS - 1 主 軸 電 機 速 度 繼 電 器 X17 KS - 2 主 軸 電 機 速 度 繼 電 器 表 5 輸 出 口 分 配 表 地 址 號 符 號 名 稱 用 途 Y0 KM1 冷 卻 泵 電 機 交 流 接 觸 器 Y1 KM2 主 軸 電 機 反 接 制 動 交 流 接 觸 器 Y2 KM3 主 軸 電 機 運 行 交 流 接 觸 器 Y3 KM4 工 作 臺 進 給 電 機 正 轉 交 流 接 觸 器 Y4 KM5 工 作 臺 進 給 電 機 反 轉 交 流 接 觸 器 Y5 KM6 工 作 臺 快 速 進 給 電 磁 鐵 交 流 接 觸 器 92 Techniques of Automation 圓 工 作 臺 與 長 工 作 臺 之 間 也 需 用 軟 繼 電 器 加 聯(lián) 鎖 控 制 。 (6)應 給 PLC工 作 電 源 加 外 部 啟 動 、 停 止 按 鈕 。 8 結 束 語 X62W銑 床 原 繼 電 器 控 制 電 路 經(jīng) PLC 控 制 改 造 后 ,降 低 了 設 備 運 行 的 故 障 率 ,提 高 了 設 備 運 行 的 穩(wěn) 定 性 和 使 用 率 ,減 輕 了 操 作 人 員 維 修 勞 動 強 度 。 改 造 后 設 備 經(jīng) 過 長 期 運 行 ,結 果 表 明 效 果 非 常 良 好 ,收 到 了 較 好 的 經(jīng) 濟 效 益 和 社 會 效 益 。 9 參 考 文 獻 : 1 鄧 則 名 ,鄺 穗 芳 . 電 器 與 可 編 程 控 制 器 應 用 技 術 M . 北 京 :機 械 工 業(yè) 出 版 社 ,1997 2 方 承 遠 . 工 廠 電 氣 控 制 技 術 M . 北 京 :機 械 工 業(yè) 出 版 社 ,2000 3 張 萬 忠 . 可 編 程 控 制 器 應 用 技 術 M . 北 京 :化 學 工 業(yè) 出 版 社 出 版 ,2001 4 李 秀 忠 ,馮 安 平 . PLC改 造 T68 鏜 床 電 氣 控 制 電 路 J . 機 電 產(chǎn) 品 開 發(fā) 與 創(chuàng) 新 ,2003 (6) :77 - 78 作 者 簡 介 :李 秀 忠 (1970 - ) ,男 ,四 川 人 ,講 師 ,廣 東 工 業(yè) 大 學 在 讀 碩 士 ,研 究 方 向 :自 動 控 制 及 機 械 電 子 技 術 。 (上 接 第 33 頁 ) 3 結 束 語 本 熔 鋁 爐 結 構 簡 單 、 成 本 低 ,爐 體 重 量 輕 、 爐 殼 表 面 溫 度 低 、 熱 效 率 高 ,工 人 勞 動 條 件 好 的 優(yōu) 點 。 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 中 ,將 熱 電 耦 傳 感 信 號 反 饋 到 輸 入 端 ,與 智 能 型 熱 電 耦 溫 度 表 的 溫 度 設 定 值 信 號 比 較 后 輸 出 誤 差 電 壓 Vt ,構 成 閉 環(huán) 控 制 系 統(tǒng) 進 行 計 算 和 恒 溫 控 制 。 電 路 采 用 了 部 分 進 口 電 器 元 件 ,電 氣 柜 上 設 有 數(shù) 顯 和 信 號 燈 ,爐 溫 調 控 方 便 可 靠 、 精 度 高 、 操 作 安 全 。 在 本 市 微 電 機 制 造 公 司 投 產(chǎn) 后 ,不 僅 有 效 地 提 高 了 電 機 轉 子 的 鑄 鋁 質 量 ,改 善 了 工 人 的 勞 動 環(huán) 境 ,同 時 也 為 該 公 司 帶 來 了 可 觀 的 經(jīng) 濟 效 益 。 4 參 考 文 獻 : 1 鑄 造 工 程 師 手 冊 編 寫 組 . 鑄 造 工 程 師 手 冊 M . 北 京 :機 械 工 業(yè) 出 版 社 . 1997 2 北 京 榮 興 達 自 動 化 測 控 技 術 有 限 公 司 . REX - F9 智 能 溫 度 表 使 用 說 明 書 Z 3 喬 靜 宇 . 新 編 電 氣 工 程 師 實 用 手 冊 M . 北 京 :中 國 水 利 水 電 出 版 社 ,1997 4 劉 孝 增 . 熱 處 理 爐 及 車 間 設 備 M . 北 京 :機 械 工 業(yè) 出 版 社 , 1985 5 華 光 電 子 工 業(yè) 有 限 公 司 . SZPSH系 列 編 程 手 冊 Z 6 呂 國 泰 . 電 子 技 術 M . 北 京 :高 等 教 育 出 版 社 ,1993 作 者 簡 介 :楊 六 順 (1961 - ) ,男 ,漢 ,江 蘇 泰 州 人 ,講 師 ,主 要 從 事 機 械 制 造 和 機 電 控 制 的 教 學 和 研 究 工 作 。 13 Techniques of Automation &Applications