機電設(shè)plc控制實訓報告.doc

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瀘 州 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 機電設(shè)備PLC控制 實訓報告 學生姓名 xxx 學 號 xxx 所 在 系 xxx 班 級 xxx 專 業(yè) xxx 指導教師 xxx 2012年 11月22 日 目 錄 項目一 閃爍控制電路的PLC設(shè)計 1.1工藝分析和操作要求.................. .........................4 1.2 PLC選型 4 1.3 輸入地址分配..................................................4 1.4 輸出地址分配.................................................4 1.5 I/O接線圖................................................... 5 1.6 SFC指令圖................................................... 6 項目二 電動機正反轉(zhuǎn)設(shè)計 2.1 工藝分析和操作要求.......................................7 2.2 PLC選型.....................................................7 2.3 輸入編址...................................................7 2.4 輸出編址.................................................. 8 2.5 I/O端口接線圖.............................................. 9 2.6 梯形圖....................................................9 項目三 CA6140型車床控制電路的PLC設(shè)計 3.1 工藝分析和操作要求 10 3.2 PLC選型 11 3.3 輸入地址分配表 11 3.4 輸出地址分配表 12 3.5 主電路設(shè)計 12 3.6 控制電路設(shè)計（PLC端口接線圖）............................. 13 3.7 梯形圖.................................................... 14 3.8 指令表.....................................................15 項目四 M7130型平面磨床電氣控制電路的PLC設(shè)計 4.1 工藝分析和操作要求 19 4.2 PLC選型 19 4.3 輸入輸出編址 19 4.4 主電路設(shè)計..................................................20 4.5 I/O端口接線圖.............................................. 21 4.6 梯形圖..................................................... 22 4.7 指令表................................................... .23 項目五 Z3040型搖臂鉆床電氣控制電路的PLC設(shè)計 5.1 工藝分析和操作要求 24 5.2 PLC選型 25 5.3 輸入輸出編址................................................26 5.4 輸出地址分配表............................................ .27 5.5 主電路圖...................................................27 5.6 PLC端口接線圖............................................. 28 5.7 梯形圖.....................................................29 5.8 指令表.....................................................30 項目六 X62W型萬能銑床電氣控制電路的PLC設(shè)計 6.1 工藝分析和操作要求......................................... 32 6.2 PLC選型 36 6.3 輸入輸出編 36 6.4 主電路圖....................................................38 6.5 I/O端口接線圖.............................................. 39 6.6 梯形圖......................................................40 項目七 交通燈控制電路的PLC設(shè)計 7.1 工藝分析和操作要求 44 7.2 PLC選型 44 7.3 輸入輸出編 44 7.4 I/O端口接線圖............................................ ..45 7.5 SFC指令圖.................................................. 46 項目八 T68臥式鏜床的PLC設(shè)計 8.1 工藝分析和操作要求.........................................47 8.2 臥式鏜床的電力拖動形式和控制要求...........................47 8.3 PLC選型....................................................48 8.4 輸入輸出...................................................48 8.5 I/O端口接線圖..............................................50 8.6 T68型臥式鏜床常見電氣故障的診斷與檢修......................50 項目一 閃爍控制電路的PLC設(shè)計 1.1 工藝分析和操作要求 設(shè)計閃爍控制電路的PLC改造系統(tǒng)，滿足以下控制要求： （1）控制對象分析：燈2盞 （2）操作要求：按下啟動按鈕SB1,兩燈交替閃爍。 1.2 PLC選型 控制過程分析：開關(guān)量控制 型號確定：FX2N-48MR 硬 件 設(shè) 計 1.3 輸入地址分配 表1-1 名稱 代號 信號性質(zhì) 狀態(tài) 地址 啟動 SB1 按鈕 開關(guān)量 常開 X000 1.4、輸出地址分配 表1-2 序號 名稱 代號 負載性質(zhì) 電壓等級 地址 1 照明燈1 EL 燈 36V Y000 2 照明燈2 EL 燈 36V Y001 1.5、I/O端口接線圖 把燈接到PLC輸出端口Y0和Y1,再接到公共端COM1;再輸入端口接入按鈕SB1并回到COM端。 圖1-1 I/O接線圖 軟 件 設(shè) 計 1.6、SFC指令圖 打開電腦，在軟件中創(chuàng)建SFC塊工程，將如圖1-2所示的程序輸入其中；接通PLC，將程序下載到PLC中，接通電源；按下SB1，觀察兩燈的發(fā)光情況。 圖1-2 1.7 實驗結(jié)果 當按下SB1后，Y0對應的輸出端口有輸出，燈1亮；當延時器延時2秒時，對應Y1有輸出Y0停止輸出，燈2亮；當延時4秒到時，Y0有輸出Y1停止輸出，此時燈1亮燈2滅。以后如此循環(huán)，從而達到閃滅效果。 項目二 電動機正反轉(zhuǎn)設(shè)計 2.1 工藝分析和操作要求 1、任務(wù)設(shè)計：三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的PLC設(shè)計 2、操作要求：按下SB1電機正轉(zhuǎn)，按下SB2電機反轉(zhuǎn)，按下SB3電機停止轉(zhuǎn)動 2.2 PLC選型 控制過程分析：開關(guān)量控制 型號確定：FX2N-48MR 硬 件 設(shè) 計 2.3輸入編址： 表2-1 序號 名稱 代號 信號性質(zhì) 狀態(tài) 地址 1 電動機正轉(zhuǎn) SB1 按鈕開關(guān)量 常開 X0 2 電動機反轉(zhuǎn) SB2 按鈕開關(guān)量 常開 X1 3 電動機停止 SB3 按鈕開關(guān)量 常閉 X2 2.4輸出編址 表2-2 序號 名稱 代號 負載性質(zhì) 電壓等級 地址 1 電動機正轉(zhuǎn) KM1 接觸器線圈 220V Y0 2 電動機反轉(zhuǎn) KM2 接觸器線圈 220V Y1 2.5 I/O端口接線圖 按如圖所示I/O口電路接入PLC輸入、輸出端口；在接觸器接線時，KM1的常閉觸點要接到KM2的干路上，同理，KM2的常閉接到KM1的干路上（硬件的互鎖）。 圖2-1 軟 件 設(shè) 計 2.6梯形圖如圖所示 圖2-2 項目三 CA6140型車床控制電路的PLC設(shè)計 3.1 工藝分析和操作要求 1、運動分析： （1）機床的電源采用三相380V交流電源，由漏電保護斷路器QF引入，總?cè)蹟嗥鱂U由用戶提供。主軸電動機M1的短路保護由QF的電磁脫扣器來實現(xiàn)，而冷卻泵電動機M2和刀架快速移動電動機M3分別由熔斷器FUl、FU2實現(xiàn)短路保護。三臺電動機均直接起動，單向運轉(zhuǎn)，分別由交流接觸器KMl、KM2、KM3控制運行。M1和M2分別由熱繼電器FRl、FR2實現(xiàn)過載保護，M3由于是短時工作制，所以不需要過載保護。 （2）控制電路：由控制變壓器TC為其提供110V電源，由FU3作短路保護。該車床的電氣控制盤裝在床身左下部后方的壁龕內(nèi)，電源開關(guān)鎖SA2和冷卻泵開關(guān)SAl均裝在床頭掛輪保護罩的前側(cè)面(見圖7—4)；在開動機床時，應先用鎖匙向右旋轉(zhuǎn)SA2，再合上QF接通電源，然后就可以開啟照明燈及按動電動機控制按鈕。 （3）照明與信號指示電路：同樣由TC提供電源，EL為車床照明燈，電壓為24V；HL為電源信號燈，電壓為6V。EL和HL分別由FU5和FU4作短路保護。 （4）電氣保護環(huán)節(jié)：除短路和過載保護外，該電路還設(shè)有由行程開關(guān)SQl、SQ2組成的斷電保護環(huán)節(jié)。SQ2為電氣箱安全行程開關(guān)，當SA2左旋鎖上或者電氣控制盤的壁龕門被打開時，SQ2(03—13)閉合，使QF自動斷開，此時即使出現(xiàn)誤合閘，QF也可以在0．1s內(nèi)再次自動眺閘。SQl為掛輪箱安全行程開關(guān)，當箱罩被打開后，SQl(03—1)斷開，使主軸電動機停轉(zhuǎn)。 2、控制對象分析：電動機3臺 3、操作要求： （1）主軸電動機的控制：按下裝在溜板箱上的綠色按鈕SBl，接觸器KMI通電并自鎖，主軸電動機M1起動運行；停機寸，可按下裝在SBI旁邊的紅色蘑菇形按鈕SB2，隨著KMl斷電，M1停止轉(zhuǎn)動；SB2在按下后可白行鎖住，要復位需向右旋； （2）冷卻泵電動機的控制：冷卻泵電動機M2山旋鈕開關(guān)SAl操縱，通過KM2控制。由控制電路可見，在KM2的線圈支路中串人KMl的輔助動合觸點(9—11)。顯然。M2需在M1起動運行后才能開機；一旦M1停轉(zhuǎn)，M2也同時停轉(zhuǎn)。 （3）刀架快速移動電動機的控制：由控制電路可見，刀架快速移動電動機M3由按鈕SB3點動運行。刀架快速移動的方向則由裝在溜板箱上的十字形子柄控制。 3.2 PLC選型 控制過程分析：開關(guān)量控制； 型號確定：FX-2N M48R 硬 件 設(shè) 計 3.3 輸入地址分配表 表3-1 序號 名稱 代號 信號性質(zhì) 狀態(tài) 地址 1 主電機啟動 SB1 按鈕 開關(guān)量 常開 X000 2 快速電機 SB3 按鈕 開關(guān)量 常開 X001 3 冷卻泵電機 SA1 轉(zhuǎn)換開關(guān) 開關(guān)量 常開 X002 4 主電機停止 SB2 按鈕 開關(guān)量 常閉 X003 5 照明燈 SA3 鈕子開關(guān) 開關(guān)量 常開 X004 6 過載報警 FR1 熱繼電器出點 開關(guān)量 常閉 X005 7 過載報警 FR2 熱繼電器出點 開關(guān)量 常閉 X006 8 行程開關(guān) SQ1 鈕子開關(guān) 開關(guān)量 常閉 X007 3.4 輸出地址分配表 表3-2 序號 名稱 代號 負載性質(zhì) 電壓等級 地址 1 主電機M1 KM1 接觸器線圈 110V Y000 2 快速電機M2 KM2 中間繼電器線圈 110V Y001 3 冷卻電機M3 KM3 中間繼電器線圈 110V Y002 4 信號燈 HL 燈 24V Y004 5 照明燈 EL 燈 6V Y010 3.5主電路設(shè)計 接法:將3臺三相異步電動機按如圖所示連接，L1、L2、L3分別是三相交流電的火線（U-V-W），在連接接觸器時L1、L2、L3分別接入接觸器的三對主觸點。 圖3-1 3.6 控制電路設(shè)計（PLC端口接線圖） 按如圖所示I/O口電路接入PLC輸入、輸出端口。 圖3-2 軟 件 設(shè) 計 3.7 梯形圖 打開電腦，在軟件中創(chuàng)建SFC塊工程，將如圖3-3所示的程序輸入其中；接通PLC，將程序下載到PLC中，接通電源； 圖3-3 八、指令表 表3-3 九、CA6140型車床常見電氣故障的診斷與檢修 （一）M1不能起動 出現(xiàn)的現(xiàn)象是按下起動按鈕MI不能起動，或發(fā)出“嗡嗡”聲，甚至一按下起動按鈕熔斷器就燒毀或可按下停止按鈕停機后無法再起動；或在運行中突然停轉(zhuǎn)，然后再不能起動等。發(fā)生此類故障時，首先應檢查電源電壓是否正常，熔斷器有無熔斷，電源開關(guān)QF有無跳閘；其次應檢查熱繼電器FRI，看熱繼電器是否已動作。如果熱繼電器已動作，則應先檢查引起其動作的原因，例如負載過大(切削時進刀量過大且運行時間過長)，或熱繼電器整定電流值過小，或是熱繼電器選配不當，看是否需要更換熱繼電器，或是重新調(diào)節(jié)其整定電流值。找出原因后，將熱繼電器復位，即可重新起動電動機。 此外，還應檢查交流接觸器KMl，若接觸器本身沒有問題，則要檢查控制電路，先將KMl主觸點的三條引出線斷開，然后合上電源開關(guān)QF，按下起動按鈕SBl，看KMl能否吸合。如KMl不能吸合，則故障多在控制電路中的KMl支路上，如按鈕開關(guān)的觸點及接線是否接觸良好，停止按鈕SB2的動斷觸點是否接觸良好；熱繼電器FRI的觸點有無問題，等等。最后應檢查到控制電路的電源是否正常(如T(’的-二次繞組有無II()V電壓，熔斷器FU3有無熔斷等)-在這些故障均排除后，主軸電動機M1心能正常起動。 （二）M1斷相運行 若在按下SBl寸MI不能起動并發(fā)出”嗡嗡”聲，或是在運行中突然發(fā)小較明顯的“嗡嗡”聲，這是電動機發(fā)生斷相故障的現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)電動機斷相，應立即切斷電源，避免損壞電動機，斷相就是三相電源缺了一相，造成的原因可能是三相熔斷器一相熔斷，或是接觸器的三相主觸點其中有一相接觸不良，也可能是接線脫落，有的機床的熔斷器裝在床身上，在機器運行時因振動造成熔斷器松脫，也可能造成電動機斷相-電動機的斷相運行會使電動機因過載而燒毀，在找出故障原因并排除后，Ml應能正常起動和運行。但是，平時應有針對性地進行檢查，注意消除隱患。 （三）M1能起動，但不能自鎖 其原因一般多是KMl白鎖觸點接觸不良或接線松動。 （四）M1不能停轉(zhuǎn) 按下停止按鈕SB2，MI不能停轉(zhuǎn)，其原因可能是： (1)接觸器KM1主觸點熔焊。 (2)停止按鈕SB2損壞，不起作用。 (3)新更換的接觸器因擦去具鐵心中的防銹油，在多次吸合動作后使鐵心粘住，從而使主觸點無法斷開。 （五）M2故障 1、M2不能起動 因為M2是與M1聯(lián)鎖的，所以必須在Mi起動后M2才能起動；如果只是M2不能起動，除按上述檢查M1不能起動的方法進行檢查外，還應檢查控制電路中KMl的輔助動合觸點(9—11)是否接觸不良。 2、M2燒毀 除電氣方面的原因外，冷卻泵電動機燒毀的原因很可能是負荷過重，當車床冷卻液中金屬屑等雜質(zhì)較多時，雜質(zhì)的沉積常常會阻礙冷卻泵葉片的轉(zhuǎn)動，造成冷卻泵負荷過重甚至出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，葉片可能完全不能轉(zhuǎn)動導致電動機堵轉(zhuǎn)，如不及時發(fā)現(xiàn)，就會燒毀電動機。此外，在車床加工零件時，冷卻液飛濺，可能會有冷卻液從接線盒或電動機的端蓋等處進人電動機內(nèi)部，造成定子繞組出現(xiàn)短路，從而燒毀電動機。這類故障應著重于防范，注意檢查冷卻泵電動機的密封性能，同時要求車床的操作者使用合格的冷卻液，并及時更換冷卻液。 （六）控制變壓器的故障 該車床采用控制變壓器TC給控制和照明、信號指示電路供電，機床的控制變壓器常常會出現(xiàn)燒毀等故障，其主要原因是： 1、過載:控制變壓器的容量一般都比較小，在使用中一定要注意其負荷與變壓器的容量相適應，如隨意增大照明燈的功率或加接照明燈，都容易使變壓器因過載而損壞。 2、短路:產(chǎn)生短路的原因較多，包括燈頭接觸不良造成局部過熱，螺口燈泡錫頭脫焊造成兩極短路；燈頭內(nèi)電線因長期過熱導致絕緣性能下降而產(chǎn)生短路；燈泡擰得過緊，也有可能使燈頭內(nèi)的彈簧。片與銅殼相碰而短路。此外，控制電路的故障也會造成變壓器二次短路，因此平時應注意檢查，并選用合適的熔絲。 3、熔絲選得過大 變壓器的熔絲一般應按額定電流的兩倍選用，若選得過大將起不到保護作用。 項目四 M7130型平面磨床電氣控制電路的PLC設(shè)計 4.1 工藝分析和操作要求 1運動分析： (1)工作臺(帶動電磁吸盤和工件)作縱向往復運動； (2)砂輪箱沿滑座上的燕尾槽作橫向進給運動； (3)砂輪箱和滑座一起沿立柱上的導軌作垂直進給運動，進薯晶l進票畫動主運動。 2控制對象分析：電動機3臺 3操作要求：砂輪電機啟停、冷卻泵電機控制、液壓泵控制等。 4.2 PLC選型 1、控制過程分析：開關(guān)量控制； 2、型號確定：FX-2N M48R 硬 件 設(shè) 計 4.3 輸入輸出編址 1、輸入分配圖 表4-1 序號 名稱 代號 信號性質(zhì) 狀態(tài) 地址 1 主電機啟動 SB1 按鈕 開關(guān)量 常開 X001 2 主電機停止 SB2 按鈕 開關(guān)量 常閉 X000 3 液壓泵啟動 SB3 按鈕 開關(guān)量 常開 X002 4 液壓泵停止 SB4 按鈕 開關(guān)量 常閉 X003 5 旋子開關(guān) SA1 鈕子開關(guān) 開關(guān)量 常開 X004 6 旋子開關(guān) SA2 鈕子開關(guān) 開關(guān)量 常開 X005 7 過載報警 FR1 熱繼電器觸點 開關(guān)量 常閉 X006 8 過載報警 FR2 熱繼電器觸點 開關(guān)量 常閉 X007 9 過載保護 KI 電流繼電器 常開 X010 2 輸出地址分配表 表4-2 序號 名稱 代號 負載性質(zhì) 電壓等級 地址 1 主電機M1 KM1 接觸器線圈 380V Y000 2 液壓泵電動機M3 KM2 接觸器線圈 380V Y001 3 熱磁保護 KI 中間繼電器線圈 110V Y004 4 照明燈 EL 燈 36V Y010 4.4主電路設(shè)計 圖4-1 4.5 I/O口接線圖 按如圖所示I/O口電路接入PLC輸入、輸出端口。 圖4-2 軟 件 設(shè) 計 4.6 梯形圖 打開電腦，在軟件中創(chuàng)建SFC塊工程，將如圖3-3所示的程序輸入其中；接通PLC，將程序下載到PLC中，接通電源； 圖4-3 4.7 指令表 表4-3 4.8 M7130型平面磨床常見電氣故障的診斷與檢修 M7130型平面磨床電路與其他機床電路的主要不同是電磁吸盤電路，在此主要分析電磁吸盤電路的故障。 （一）電磁吸盤沒有吸力或吸力不足 如果電磁吸盤沒有吸力，首先應檢查電源，從整流變壓器TI的一次側(cè)到二次側(cè)，檢查熔斷器FUl，F(xiàn)U2、FU4；檢查SA2的觸點、插頭插座X3是否接觸良好；檢查欠電流繼電器KI的線圈有無斷路；一直檢查到電磁吸盤線圈YH兩端有無110V直流電壓，如果電壓正常，電磁吸盤仍無吸力，需要檢查YH線圈有無斷線。如果是電磁吸盤的吸力不足，多半是工作電壓低于額定值，如橋式整流電路的某一橋臂出現(xiàn)故障，使余波整流變成半波整流，VC輸出的直流電壓下降了一半；也有可能是YH線圈局部短路，其表現(xiàn)為空載時VC輸出的電壓正常而在接上YH后電壓低于正常值110V。 （二）電磁吸盤退磁效果差 這時應檢查退磁回路有無斷開或元件損壞。如果退磁的電壓過高也會影響退磁效果，應調(diào)節(jié)R2使退磁電壓一般為5—10V。此外，還應考慮是否有退磁時操作不當(退磁時間過長)的原因。 （三）控制電路接點編號(6—8)的電器故障平面磨床電路較容易產(chǎn)生的故障還有控制電路中由SA2和KI的動合觸點并聯(lián)的部分(圖7—7中接點編號6—8)，如果SA2和KI的觸點接觸不良，使接點(6—8)間不能接通，造成M1和M2無法正常起動，平時應特別注意檢查。 項目五 Z3040型搖臂鉆床電氣控制電路 的PLC設(shè)計 5.1 工藝分析和操作要求 1運動分析： (1)主軸箱沿搖臂導軌的徑向移動。 (2)搖臂沿外立柱的垂直移動。 (3)搖臂和外立柱一起繞內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn)運動。 2控制對象分析：電動機4臺 3操作要求： (1)搖臂鉆床的主運動和進給運動均為主軸的運動，所以均由一臺主軸電動機拖動，由機械傳動機構(gòu)實現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)和進給。主軸的變速和反轉(zhuǎn)均由機械方法實現(xiàn)，所以主軸電動機不需要反轉(zhuǎn)和凋速，也沒有降壓起動的要求。 (2)搖臂(包括裝在搖臂上的主軸箱)沿外立柱上下移動，是由一臺搖臂升降電動機驅(qū)動絲桿正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，只有一些小型的搖臂鉆床才靠人力搖動絲桿升降搖臂。搖臂升降電動機要求能夠正反轉(zhuǎn)，直接起動。 (3)在加工位置調(diào)整好以后，在進行鉆孔加工時，需要把主軸箱夾緊在搖臂上，搖臂夾緊在外立柱上。主軸、搖臂和立柱的松緊，是由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)的，因此還需要一臺液壓泵電動機拖動液壓泵。與搖臂升降電動機一樣，液壓泵電動機也要求能夠正反轉(zhuǎn)，直接起動。 (4)由一臺冷卻泵電動機提供冷卻液。 (5)各部分電路及電路之間需要有常規(guī)的電氣保護和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。 5.2 PLC選型 1、控制過程分析：開關(guān)量控制 2、型號確定：FX-2N M48R 硬 件 設(shè) 計 5.3 輸入輸出編址 1、輸入地址分配表 表5-1 序號 名稱 代號 信號性質(zhì) 狀態(tài) 地址 1 主電機停止 SB1 按鈕 開關(guān)量 常閉 X000 2 主電機啟動 SB2 按鈕 開關(guān)量 常開 X001 3 搖臂電機上升 SB3 按鈕 開關(guān)量 常開 X002 4 搖臂電機下降 SB4 按鈕 開關(guān)量 常開 X003 5 立柱箱電機松開 SB5 按鈕 開關(guān)量 常開 X004 6 立柱箱電機夾緊 SB6 按鈕 開關(guān)量 常開 X005 7 旋子開關(guān) SA 鈕子開關(guān) 開關(guān)量 常開 X006 8 熱繼電器1 FR1 熱繼電器出點 開關(guān)量 常閉 X007 9 熱繼電器2 FR2 熱繼電器出點 開關(guān)量 常閉 X010 10 行程開關(guān)1 SQ1 轉(zhuǎn)換開關(guān) 開關(guān)量 常開 X011 12 行程開關(guān)2 SQ2 轉(zhuǎn)換開關(guān) 開關(guān)量 復合 X012 13 行程開關(guān)3 SQ3 轉(zhuǎn)換開關(guān) 開關(guān)量 常開 X013 14 行程開關(guān)4 SQ4 轉(zhuǎn)換開關(guān) 開關(guān)量 復合 X014 2、輸出地址分配表 表5-2 序號 名稱 代號 負載性質(zhì) 電壓等級 地址 1 主電機 KM1 接觸器線圈 127V Y020 2 搖臂電機上升 KM2 接觸器線圈 127V Y021 3 搖臂電機下降 KM3 接觸器線圈 127V Y022 4 立柱箱電機松開 KM4 接觸器線圈 127V Y023 5 立柱箱電機夾緊 KM5 接觸器線圈 127V Y024 6 電磁閥 YV 線圈 127V Y025 7 信號燈1 HL1 燈 6V Y000 8 信號燈2 HL2 燈 6V Y001 9 信號燈3 HL3 燈 6V Y002 10 照明燈 EL 燈 36V Y004 5.4 主電路圖 圖5-1 5.5 PLC 端口接線圖 按如圖所示I/O口電路接入PLC輸入、輸出端口。 圖5-2 軟 件 設(shè) 計 5.6 梯形圖 打開電腦，在軟件中創(chuàng)建SFC塊工程，將如圖3-3所示的程序輸入其中；接通PLC，將程序下載到PLC中，接通電源； 圖5-3 5.7 指令表 表5-3 5.8 Z3040型搖臂鉆床常見電氣故障的診斷與檢修 Z3040型搖臂鉆床控制電路的獨特之處，在于其搖臂升降及搖臂、立柱和主軸箱松開與夾緊的電路部分，下面主要分析這部分電路的常見故障： （一）搖臂不能松開 搖臂作升降運動的前提是搖臂必須完全松開。搖臂和主軸箱、立柱的松、緊都是通過液壓泵電動機M3的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，因此先檢查一下主軸箱和立柱的松、緊是否正常。 如果正常，則說明故障不在兩者的公共電路中，而在搖臂松開的專用電路上。如時間繼電器KT的線圈有無斷線，其動合觸點(1—17)、(13—14)在閉合時是否接觸良好，限位開關(guān)SQl的觸點SQl—l(5—6)，SQl—2(7—6)有無接觸不良，等等。如果主軸箱和立柱的松開也不正常，則故障多發(fā)生在接觸器KM4和液壓泵電動機M3這部分電路上。如KM4線圈斷線、主觸點接觸不良，KM5的動斷互鎖觸點(14一15)接觸不良等。如果是M3或FR2出現(xiàn)故障，則搖臂、立柱和主軸箱既不能松開，也不能夾緊。 （二）搖臂不能升降 除前述搖臂不能松開的原因之外，可能的原因還有： (1)行程開關(guān)SQ2的動作不正常，這是導致?lián)u臂不能升降最常見的故障。如SQ2的安裝位置移動，使得搖臂松開后，SQ2不能動作，或者是液壓系統(tǒng)的故障導致?lián)u臂放松不夠，SQ2也不會動作，搖臂就無法升降。SQ2的位置應結(jié)合機械、液壓系統(tǒng)進行調(diào)整，然后緊固。 (2)搖臂升降電動機M2、控制其正反轉(zhuǎn)的接觸器KM2、KM3以及相關(guān)電路發(fā)生故障，也會造成搖臂不能升降。在排除了其他故障之后，應對此進行檢查。 (3)如果搖臂是上升正常而不能下降，或是下降正常而不能上升，則應單獨檢查相關(guān)的電路及電器部件(如按鈕開關(guān)、接觸器、限位開關(guān)的有關(guān)觸點等)。 （三）搖臂上升或下降到極限位置時，限位保護失靈 檢查限位保護開關(guān)SQl，通常是SQl損壞或是其安裝位置移動。 （四）搖臂升降到位后夾不緊 如果搖臂升降到位后夾不緊(而不是不能夾緊)，通常是行程開關(guān)SQ3的故障造成的。如果SQ3移位或安裝位置不當，使SQ3在夾緊動作未完全結(jié)束就提前吸合，M3提前停轉(zhuǎn)，從而造成夾不緊。 (五)搖臂的松緊動作正常，但主軸箱和立柱的松、緊動作不正常應重點檢查： (1)控制按鈕SB5、SB6，其觸點有無接觸不良，或接線松動。 (2)也可能是液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障。 項目六 X62W型萬能銑床電氣控制電路的PLC設(shè)計 6.1 工藝分析和操作要求 1、運動分析： (1)銑床的主運動由一臺籠型異步電動機拖動，直接起動，能夠正反轉(zhuǎn)，并設(shè)有電氣制動環(huán)節(jié)，能進行變速沖動。 (2)工作臺的進給運動和快速移動均由同一臺籠型異步電動機拖動，直接起動，能夠正反轉(zhuǎn)，也要求有變速沖動環(huán)節(jié)。 (3)冷卻泵電動機只要求單向旋轉(zhuǎn)。 (4)三臺電動機之間有聯(lián)鎖控制，即主軸電動機起動之后，才能對其余兩臺電動機進行控制。 2、控制對象分析：電動機3臺 3、操作要求： （1）、主軸電動機MI的控制 M1交流接觸器KM1制，為操作方便，在機床的不同位置各安裝了一套起動和停機按鈕：SB2和SB6裝在床身上，SBl和SB5裝在升降臺上(見圖7—15)。對MI的控制包括有主軸的起動、停機制動、換刀制動和變速沖動。 (2)起動在起動前先按照順銑或逆銑的工藝要求，用組合開關(guān)SA3預先確定MI的轉(zhuǎn)向。 按下SB1或SB2—KM1線圈通電—M1起動運行 KM1輔助動合觸點(7—13)閉合一接通KM3、KM4線圈支路(確保在M1起動后M2才能起動運行) (3)停機與制動 按下SB5或SB6動斷觸點(3--5)或(1—3)斷開一KIVII線圈斷電一MI停機 按下SB5或SB6 SB5或SB6動合觸點(105—107)閉合—制動電磁離合器YCI線圈通電—M1制動 制動電磁離合器YCl裝在主軸傳動系統(tǒng)與M1轉(zhuǎn)軸相連的第一根傳動軸上，當YCl通電吸合時，將摩擦片壓緊，對MI進行制動。停轉(zhuǎn)時，應按住SB5或SB6直至主軸停轉(zhuǎn)才能松開，一般主軸的制動時間不超過0.5S。 (4)生軸的變速沖動 主軸的變速是通過改變齒輪的傳動比實現(xiàn)的。在需要變速時，將變速手柄(見圖7—12)拉出，轉(zhuǎn)動變速盤調(diào)節(jié)所需的轉(zhuǎn)速，然后冉將變速手柄復位。在手柄復位的過程中，在瞬間壓動廠行程開關(guān)SQ1，手柄復仿后，SQ1隨之復位；在SQ1動作的瞬間，SQl的動斷觸點(5—7)先斷開其它支路，然后動合觸點(1—9)閉合，點動控制KMI—M1，使齒輪產(chǎn)牛抖動以利于嚙合；如果點動一次齒輪還不能嚙合．可重復進行上述動作。 (5)主軸換刀控制 在上刀或換刀時，主軸應處于制動狀態(tài)，以避免發(fā)生事故。只要將換刀制動開關(guān)SAI撥至“接通”位置，其動斷觸點SAl—2(4—6)斷開控制電路，保證在換刀時機床沒有任何動作；其動合觸點SAI—1(105—107)接通YC1，使主軸處于制動狀態(tài)、換刀結(jié)束后，要記住將SAI扳回“斷開”位置。 （6）、進給運動控制：工作臺的進給運動分為常速(工作)進給和快速進給，常速進給必須在MI起動運行后才能進行，而快速進給屬于輔助運動，可以在M1不起動的情況下進行。工作臺在六個方向上的進給運動足由機械操作手柄(見圖7—12)帶動相關(guān)的行程開關(guān)SQ3—SQ6，通過控制接觸器KM3、KM4來控制進給電動機M2正反轉(zhuǎn)宋實現(xiàn)的、行程開關(guān)SQ5和SQ6分別控制工作臺的向右和向左運動，而SQ3和SQ4則分別控制：工作臺的向前、向下和向后、向上運動。 進給拖動系統(tǒng)使用的兩個電磁離介器YC2和YC3都安裝在進給傳動鏈中的第四根傳動軸E。當YC2吸合而YC3斷開時，為常速進給；當YC3吸合而YC2斷開時，為快速進給。 （7）工作臺的縱向進給運動將縱向進紿操作手柄扳向右邊 行程開關(guān)SQ5動作 其動斷觸點SQ5—2(27—29)先斷開，動合觸點SQ5 —l(21—23)后閉合 KM3線圈通過(13一15—17—19一21—23—25)路徑通電 M2正轉(zhuǎn) 工作臺向右運動。 若將操作手柄扳向左邊，則SQ6動作 KM4線圈通電 M2反轉(zhuǎn) 工作臺向左運動。 SA2為圓工作臺控制開關(guān)，此時應處于“斷開”位置，其三組觸點狀態(tài)為：SA2—1、SA2—3接通，SA2—2斷開 （8）工作臺的垂直與橫向進給運動工作臺垂直與橫向進給運動由一個十字形手柄操縱，十字形手柄有上，下、前，后和中間五個位置：將手柄扳至“向下”或“向上”位置時，分別壓動行程開關(guān)SQ3和SQ4，控制M2正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，并通過機械傳動機構(gòu)使工作臺分別向下和向上運動；而當手柄扳至“向前”或“向后”位置時。雖然同樣是壓動行程開關(guān)SQ3和SQ4，但此時機械傳動機構(gòu)則使工：作臺分別向前和向后運動。當手柄在中間位置時，SQ3和SQ4均不動作。下面就以向上運動的操作為例分析電路的；工作情況，其余的可自行分析。 將十字形手柄扳至“向上”位置 SQ4的動斷觸點SQ4—2先斷開，動合觸點SQ4—1后閉合 KM4線圈經(jīng)(13—27—29—19—21—31—33)路徑通電 M2反轉(zhuǎn) 工作臺向上運動。 （9）進給變速沖動 與主軸變速時一樣，進給變速時也需要使M2瞬間點動一下，使齒輪易于嚙合。進給變速沖動由行程開關(guān)SQ2控制，在操縱進給變速手柄和變速盤(見圖7—12)時，瞬間壓動了行程開關(guān)SQ2，在SQ2通電的瞬間，其動斷觸點SQ2—1(13一15)先斷開而動合觸點SQ2—2(15—23)后閉合，使KM3線圈經(jīng)(13—27—29—19—17一15—23—25)路徑通電，點動M2正轉(zhuǎn)。由KM3的通電路徑可見：只有在進給操作手柄均處于零位(即SQ3一SQ6均不動作)時，才能進行進給變速沖動。 （10）工作臺快速進給的操作要使．工作臺在六個方向上快速進給，在按常速進給的操作方法操縱進給控制手柄的同時，還要按下快速進給按鈕開關(guān)SB3或SB4(兩地控制)，使KM2線圈通電，其動斷觸點(105—109)切斷YC2線圈支路，動合觸點(105一111)接通YC3線圈支路，使機械傳動機構(gòu)改變傳動比，實現(xiàn)快速進給。由于與KMl的動合觸點(7一13)并聯(lián)了KM2的一個動合觸點，所以在MI不起動的情況下，也可以進行快速進給。 （11）圓工作臺的控制：在需要加工弧形槽、弧形面和螺旋槽時，可以在工作臺上加裝圓工作臺。圓工作臺的回轉(zhuǎn)運動也是由進給電動機M2拖動的。在使用圓工作臺時，將控制開關(guān)SA2扳至“接通”的位置，此時SA2—2接通而SA2—1、SA2—3斷開。在主軸電動機M1起動的同時，KM3線圈經(jīng)(13—15—17—19—29—27—23—25)的路徑通電，使M2正轉(zhuǎn)，帶動圓工作臺旋轉(zhuǎn)運動(圓工作臺只需要單向旋轉(zhuǎn))。由KM3線圈的通電路徑可見，只要扳動工作臺進給操作的任何一個手柄，SQ3一SQ6其中一個行程開關(guān)的動斷觸點斷開，都會切斷KM3線圈支路，使圓工作臺停止運動，從而保證了工作臺的進給運動和圓工作臺的旋轉(zhuǎn)運動不會同時進行。 （12）照明電路 照明燈EL由照明變壓器TC3提供24V的工作電壓，SA4為燈開關(guān)，F(xiàn)U5提供短路保護。 6.2 PLC選型 1、控制過程分析：開關(guān)量控制 2、型號確定：FX-2N M48R 6.3 輸入輸出編 1、輸入地址分配表 表6-1 序號 名稱 代號 信號性質(zhì) 狀態(tài) 地址 1 主電機啟動 SB1 按鈕 開關(guān)量 常開 X000 2 SB2 按鈕 開關(guān)量 X001 3 快速進給點動控制 SB3 按鈕 開關(guān)量 常開 X002 4 SB4 按鈕 開關(guān)量 X003 5 主軸停止 SB5 按鈕 開關(guān)量 常閉 X004 6 SB6 按鈕 開關(guān)量 X005 7 換刀自動開關(guān) SA1 組合 開關(guān)量 常開 X006 8 圓工作臺開關(guān) SA2 組合 開關(guān)量 常開 X007 9 M1換向開關(guān) SA3 組合 開關(guān)量 常開 X010 10 照明燈開關(guān) SA4 組合 開關(guān)量 常開 X011 11 主軸變速沖動開關(guān) SQ1 行程開關(guān) 常開 X012 12 進給變速沖動開關(guān) SQ2 行程開關(guān) 常開 X013 13 向前、向下進給開關(guān) SQ3 行程開關(guān) 常開 X014 14 向后、向上進給開關(guān) SQ4 行程開關(guān) 常開 X015 15 向右進給開關(guān) SQ5 行程開關(guān) 常開 X016 16 向左進給開關(guān) SQ6 行程開關(guān) 常開 X017 17 M1過載保護 FR1 熱繼電器觸點 開關(guān)量 常閉 X020 18 M2過載保護 FR2 熱繼電器觸點 開關(guān)量 常閉 X021 19 M3過載保護 FR3 熱繼電器觸點 開關(guān)量 常閉 X022 2、輸出地址分配表 表6-2 序號 名稱 代號 負載性質(zhì) 電壓等級 地址 1 主電機M1 KM1 接觸器線圈 110V Y000 2 冷卻電機M3 KM2 接觸器線圈 110V Y001 3 快速電機M2正轉(zhuǎn) KM3 接觸器線圈 110V Y002 4 快速電機M2反轉(zhuǎn) KM4 接觸器線圈 110V Y003 5 電磁離合器 YC1 線圈 36V Y004 6 電磁離合器 YC2 線圈 36V Y005 7 電磁離合器 YC3 線圈 36V Y006 8 照明燈 EL 燈 24V Y007 6.4 主電路圖 圖6-1 6.5 I/O口接線圖 按如圖所示I/O口電路接入PLC輸入、輸出端口。 圖6-2 6.6 梯形圖 打開電腦，在軟件中創(chuàng)建SFC塊工程，將如圖3-3所示的程序輸入其中；接通PLC，將程序下載到PLC中，接通電源； 6.7 X62W型萬能銑床常見電氣故障的診斷與檢修 X62W型萬能銑床電氣控制線路較常見的故障主要是主軸電動機控制電路和工作臺進給控制電路的故障。 （一）主軸電動機控制電路故障 1、M1不能起動 與前面已分析過的機床的同類故障一樣，可從電源、QSl、FUl、KMl的主觸點、FRl到換相開關(guān)SA3，從主電路到控制電路進行檢查。因為MI的容量較大，應注意檢查KMl的主觸點、SA3的觸點有無被熔化，有無接觸不良。 此外，如果主軸換刀制動開關(guān)SAl仍處在“換刀”位置，SAl—2斷開；或者SAl雖處于正常工作的位置。但SAl—2接觸不良，使控制電源未接通，M1也不能起動。 2、M1停車時無制動 重點是檢查電磁離合器YCl，如YCl線圈有無斷線、接點有無接觸不良，整流電路有無故障，等等。此外還應檢查控制按鈕SB5和SB6。 3、主軸換刀時無制動 如果在MI停車時主軸的制動正常，而在換刀時制動不正常，從電路分析可知應重點檢查制動控制開關(guān)SAl。 4、按下停車按鈕后M1不停 故障的主要原因可能是：KMl的主觸點熔焊。如果在按下停車按鈕后，KMl不釋放，則可斷定故障是由KMl主觸點熔焊引起的。應注意此時電磁離合器YCl正在對主軸起制動作用，會造成M1過載，并產(chǎn)生機械沖擊。所以一旦出現(xiàn)這種情況，應馬上松開停機按鈕，進行檢查，否則會很容易燒壞電動機。 5、主軸變速時無瞬時沖動 由于主軸變速行程開關(guān)SQl在頻繁動作后，造成開關(guān)位置移動，甚至開關(guān)底座被撞碎或觸點接觸不良，都將造成主軸無變速時的瞬時沖動。 （三）工作臺進給控制電路故障 銑床的工作臺應能夠進行前，后，左、右，上、下六個方向的常速和快速進給運動，其控制是由電氣和機械系統(tǒng)配合進行的，所以在出現(xiàn)工作臺進給運動的故障時，如果對機、電系統(tǒng)的部件逐個進行檢查，是難以盡快查出故障所在的?？梢来芜M行其他方向的常速進給、快速進給、進給變速沖動和圓工作臺的進給控制試驗，來逐步縮小故障范圍，分析故障原因，在檢查時，還應考慮機械磨損或移位使操縱失靈等非電氣的故障原因。這部分電路的故障較多，下面僅以一些較典型的故障為例來進行分析。 1、工作臺不能縱向進給 此時應先對橫向進給和垂直進給進行試驗檢查，如果正常，則說明進給電動機M2、主電路、接觸器KM3、KM4及與縱向進給相關(guān)的公共支路都正常，就應重點檢查圖7—14中10區(qū)上的行程開關(guān)SQ2—1、SQ3—2及SQ4—2，即接線端編號為13—15—17—19的支路，因為只要這三對動斷觸點之中有一對不能閉合、接觸不良或者接線松脫，縱向進給就不能進行。同時，可檢查進給變速沖動是否正常，如果也正常，則故障范圍已縮小到在SQ2—1及SQ5—l、SQ6—1上了，一般情況下SQ5—l、SQ6—l兩個行程開關(guān)的動合觸點同時發(fā)生故障的可能性較小，而SQ2—1(13—15)由于在進給變速時，常常會因用力過猛而容易損壞，所以應先檢查它。 2、工作臺不能向上進給 首先進行進給變速沖動試驗，若進給變速沖動正常，則可排除與向上進給控制相關(guān)的支路13—27—29—19存在故障的可能性；再進行向左方向進給試驗，若又正常，則又排除19—21和31—33一12支路存在故障的可能性。這樣，故障點就已縮小到21一(SQ4—1)一31的范圍內(nèi)，例如，可能是在多次操作后，行程開關(guān)SQ4因安裝螺絲松動而移位，造成操縱手柄雖已到位，但其觸點SQ4—1(2]一31)仍不能閉合，因此工作臺不能向上進給。 3、上作臺各個方向都不能進給 此時可先進行進給變速沖動和圓工作臺的控制，如果都正常，則故障可能在圖區(qū)10的圓工作臺控制開關(guān)SA2—3及其接線(19—21)上；如果KM3不能吸合，除了KM3本身的故障之外，還應檢查控制電路中有關(guān)的電器部件，接點和接線，如接線端2—4—6—8—10—12、7—13等部分；若KM3能吸合，則應著重檢含主電路，包括M2的接線及繞組有無故障。 4、工作臺不能快速進給 如果工作臺的常速進給運行正常，僅不能快速進給，則應檢查SB3、SB4和KM2，如果這三個電器無故障，電磁離合器電路的電壓也正常，則故障可能發(fā)生在YC3本身，常見的有YC3線圈損壞或機械卡死、離合器的動、靜摩擦片間隙調(diào)整不當?shù)取? 項目七 交通燈控制電路的PLC設(shè)計 7.1 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計交通燈控制電路的PLC改造系統(tǒng)，滿足以下控制要求： 硬 件 設(shè) 計 7.2 工藝分析和操作要求 （1）控制對象分析：燈泡6個 （3）操作要求：按下啟動按鈕，東西方向綠燈亮25S、閃爍3S，黃燈亮2S，對應南北方向紅燈亮30S；南北方向綠燈亮25S、閃爍3S,黃燈亮2S,對應東西方向紅燈亮30S. 7.3 PLC選型 1、 控制過程分析：開關(guān)量控制 2、 型號確定：FX-2N M48R 7.4 輸入輸出編 1、輸入地址分配表 表7-1 名稱 代號 信號性質(zhì) 狀態(tài) 地址 啟動 SB1 按鈕 開關(guān)量 常開 X000 停止 SB2 按鈕 開關(guān)量 常開 X001 2、輸出地址分配表 表7-2 序號 名稱 代號 負載性質(zhì) 電壓等級 地址 1 照明燈1 EL1 紅燈 36V Y020 2 照明燈2 EL2 黃燈 36V Y021 3 照明燈3 EL3 綠燈 36V Y022 4 照明燈4 EL4 紅燈 36V Y023 5 照明燈5 EL5 黃燈 36V Y024 6 照明燈6 EL6 綠燈 36V Y025 7.5 I/O接線圖 按如圖所示I/O口電路接入PLC輸入、輸出端口。 圖7-1 7.6 SFC指令圖 打開電腦，在軟件中創(chuàng)建SFC塊工程，將如圖3-3所示的程序輸入其中；接通PLC，將程序下載到PLC中，接通電源； 圖7-2 項目八 T68臥式鏜床的PLC設(shè)計 8.1 工藝分析和操作要求 1、任務(wù)設(shè)計：三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的PLC設(shè)計 2、運動分析：主運動為鏜軸和平旋盤的旋轉(zhuǎn)運動。進給運動包括： (1)鏜軸的軸向進紿運動。 (2)平旋盤上刀具溜板的徑向進給運動。 (3)主軸箱的垂直進給運動。 (4)工作臺的縱向和橫向進給運動。 輔助運動包括： （1）主軸箱、工作臺等的進給運動上的快速調(diào)位移動。 （2）后立柱的縱向調(diào)位移動。 （3）后支承架與主軸箱的垂直調(diào)位移動。 （4）工作臺的轉(zhuǎn)位運動。 8.2 臥式鏜床的電力拖動形式和控制要求 (1)臥式鏜床的主運動和進給運動多用同一臺異步電動機拖動。為了適應各種形式和各種工件的加工，要求鏜床的主軸有較寬的調(diào)速范圍，因此多采用由雙速或三速籠型異步電動機拖動的滑移齒輪有級變速系統(tǒng)。采用雙速或三速電動機拖動，可簡化機械變速機構(gòu)。目前，采用電力電子器件控制的異步電動機無級調(diào)速系統(tǒng)已在鏜床上獲得廣泛應用。 (2)鏜床的主運動和進給運動都采用機械滑移齒輪變速，為有利于變速后齒輪的嚙合，要求有變速沖動。 (3)要求主軸電動機能夠正反轉(zhuǎn)；可以點動進行調(diào)整；并要求有電氣制動，通常采用反接制動。 (4)臥式鏜床的各進給運動部件要求能快速移動，一般由單獨的快速進給電動機拖動。 8.3 PLC選型 1、 控制過程分析：開關(guān)量控制 2、 型號確定：FX2N-48MR 硬 件 設(shè) 計 8.4 輸入輸出編址： 1、輸入地址分配 表8-1 序號 輸入 代號 名稱 功能 狀態(tài) 1 X000 SB1 按鈕開關(guān) 主軸電機M1停機制動 常閉 2 X001 SB2 按鈕開關(guān) 主軸電機M1正轉(zhuǎn)啟動 常開 3 X002 SB3 按鈕開關(guān) 主軸電機M1反轉(zhuǎn)啟動 常開 4 X003 SB4 按鈕開關(guān) 主軸電機M1正轉(zhuǎn)點動 常開 5 X004 SB5 按鈕開關(guān) 主軸電機M1反轉(zhuǎn)點動 常開 6 X005 SA 組合開關(guān) 鉆床照明燈開關(guān) 常閉