四工位組合機(jī)床的電氣控制

1、目 錄一、概述3二、設(shè)計(jì)任務(wù)4三、設(shè)計(jì)條件5四、設(shè)計(jì)要求7五、設(shè)計(jì)思想及步驟8六、主電路設(shè)計(jì)9七、變壓器設(shè)計(jì)11八、控制電路設(shè)計(jì)12九、液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的控制電路設(shè)計(jì)15十、液壓動(dòng)力頭控制電路設(shè)計(jì)18十一、指示燈電路設(shè)計(jì)23十二、總電路設(shè)計(jì)24十三、PLC控制設(shè)計(jì)24 十四、電路元件選擇36十五、明細(xì)表40十六、參考文獻(xiàn)41十七、設(shè)計(jì)小結(jié)41一、概述四工位組合機(jī)床的對(duì)某種特定工件進(jìn)行特定加工的一種高效率、自動(dòng)化的專(zhuān)用設(shè)備。這種機(jī)床是具有自動(dòng)工作循環(huán)并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整的加工設(shè)備，它能夠用十幾把刀甚至幾十把刀具同時(shí)進(jìn)行加工。本組合機(jī)床是由通用部件組合而成，其控制系統(tǒng)是采用電氣、液壓、機(jī)械組合的控制方式

2、。該組合機(jī)床由液壓動(dòng)力頭和液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)兩大部分組合而成，它用來(lái)加工一種輪轂工件上十二個(gè)孔所用的專(zhuān)用機(jī)床，立式動(dòng)力頭上裝有36把刀具，其中12把鉆頭，12把擴(kuò)鉆頭和12把鉸刀。加工位共有四個(gè)：第一是裝卸工件；第二個(gè)是鉆孔工序；第三個(gè)是擴(kuò)孔工序；第四個(gè)是鉸孔工序。加工工位布置圖見(jiàn)下圖所示。二、設(shè)計(jì)任務(wù)1：根據(jù)條件與要求設(shè)計(jì)出KA-KM電路。2：根據(jù)設(shè)計(jì)的KA-KM電路做一張J-C電路圖。3：根據(jù)KA-KM列出輸入狀態(tài)表。4：根據(jù)KA-KM列出輸出狀態(tài)表。5：根據(jù)KA-KM列出中間元件狀態(tài)表。6：根據(jù)KA-KM列出定時(shí)器狀態(tài)表。7：根據(jù)上表繪制梯形圖。8：根據(jù)梯形圖編制程序。9：作出現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)圖。1

3、0：編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。三、設(shè)計(jì)條件（一）組合機(jī)床的啟動(dòng)工作狀態(tài)回轉(zhuǎn)臺(tái)抬起回轉(zhuǎn)抬回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)臺(tái)反靠回轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊動(dòng)力頭快進(jìn)動(dòng)力頭工進(jìn)延時(shí)停留動(dòng)力頭快退。（二）液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)控制狀態(tài)液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是靠控制液壓系統(tǒng)的油路來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位動(dòng)作，而液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)是靠電氣電路控制。1：回轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)臺(tái)動(dòng)作。自鎖銷(xiāo)脫開(kāi)及回轉(zhuǎn)臺(tái)抬起回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)及緩沖回轉(zhuǎn)工作臺(tái)反靠回轉(zhuǎn)工作臺(tái)夾緊。2：液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)控制電路采用低壓直流信號(hào)控制。（三）液壓動(dòng)力頭控制狀態(tài)動(dòng)力頭是既能完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，又能同時(shí)完成刀具切削與動(dòng)的動(dòng)力部件。1：液壓動(dòng)力頭的自動(dòng)工作循環(huán)動(dòng)力頭快進(jìn)力頭工進(jìn)延時(shí)停留快速退回原位。2：工作狀態(tài)圖四工位組合機(jī)床動(dòng)力頭的工作狀態(tài)

4、示意圖如下圖所示?？?退工進(jìn)SQ2SQ3快 進(jìn)SQ1起動(dòng)復(fù) 位停留 圖2-24 動(dòng)力頭工作示意圖3：動(dòng)力頭工作要求本組合機(jī)床有三個(gè)動(dòng)力頭，分別控制鉆頭、擴(kuò)孔、鉸孔工作，這三個(gè)動(dòng)力頭是同步實(shí)現(xiàn)。鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔的工藝分別是根據(jù)距離的不同由機(jī)械來(lái)保證，故在此我只作出一個(gè)動(dòng)力頭的電氣控制原理圖。動(dòng)力頭必須在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)夾緊后才能移動(dòng)。要求動(dòng)力頭能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整控制。要求動(dòng)力頭在任意時(shí)刻實(shí)現(xiàn)快退控制。四、設(shè)計(jì)要求機(jī)床的主電路由三臺(tái)三相交流異步電動(dòng)機(jī)及、及其附屬電氣元件組成，由于各電動(dòng)機(jī)容量不大，可采用直接起動(dòng)控制。M1是主電動(dòng)機(jī)，只需單方向起動(dòng)，要求有短路及過(guò)載保護(hù)。M2是液壓泵電動(dòng)機(jī)，也只需單方向起動(dòng)，

5、要求有短路及過(guò)載保護(hù)。M3是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，功率較小，單方向運(yùn)轉(zhuǎn)，要求有短路及過(guò)載保護(hù)。M1和M2可以同時(shí)起停，也可單獨(dú)起停。要求在動(dòng)力頭工作時(shí)，M3才接通，但也可以隨時(shí)調(diào)整。主電路供電電壓為380V；控制電路電壓為220V；直流控制電路電壓24V，由橋式全波整流電路供給（整流之前為交流28V），指示燈電路為6.3V。要求各工作狀態(tài)有指示燈顯示，以便說(shuō)明機(jī)床工作在什么狀態(tài)。電路中設(shè)置必要的各種保護(hù)，聯(lián)鎖控制。五、設(shè)計(jì)思想及步驟由于四工位組合機(jī)床是由一些電氣控制基本環(huán)節(jié)組成。我們可以利用這些基本環(huán)節(jié)的組合機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后將各部分聯(lián)系起來(lái)，再根據(jù)要求對(duì)整體電路進(jìn)行分析，進(jìn)行修正，直至達(dá)到控制要求，

6、作出繼電接觸器原理圖。電力拖動(dòng)方案確定和電動(dòng)機(jī)選擇機(jī)床的主電路由三臺(tái)三相交流籠型異步電動(dòng)機(jī)及其附屬電氣元件組成，由于電動(dòng)機(jī)容量都不大，故可采用直接起動(dòng)控制。根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的技術(shù)要求，選擇電動(dòng)機(jī)。主軸電動(dòng)機(jī)為立式、防護(hù)式、斷續(xù)周期性工作制，額定電壓為380V。液壓泵電動(dòng)機(jī)為臥式、封閉式、連續(xù)工作制，額定電壓為380V的交流異步電動(dòng)機(jī)。繼電-接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案確定為滿(mǎn)足生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，應(yīng)充分了解工作性能、結(jié)構(gòu)性能、運(yùn)動(dòng)情況、加工工藝及加工情況?？紤]控制方案時(shí)，采用必要的聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)，保證生產(chǎn)工藝要求。為滿(mǎn)足控制電路的電壓值要求，采用降壓變壓器，二次電壓為6.3V、28V、220V三種電壓再

7、經(jīng)橋式全波整流為24V直流輸出供給電磁閥電路。為保證控制電路工作的可靠性，對(duì)電器元件的聯(lián)接要求需考慮，應(yīng)盡量減少觸點(diǎn)數(shù)和聯(lián)接導(dǎo)線(xiàn)數(shù)，防止出現(xiàn)寄生電路。各種指示燈與控制電路分開(kāi)供電。為了保證操作人員、電器設(shè)備、生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的安全，并能有效地控制事故的擴(kuò)大，在電器控制電路中，采取了一定的保護(hù)措施，有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、失電壓、欠電壓、零電壓保護(hù)、聯(lián)鎖保護(hù)、限位保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)等。六主電路設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)要求主軸電動(dòng)機(jī)單方向起動(dòng)，要求有過(guò)載及短路保護(hù)。液壓泵電動(dòng)機(jī)單方向起動(dòng)，過(guò)載及短路保護(hù)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)單向工作，過(guò)載及短路保護(hù)。2.元件選用根據(jù)上面要求，要選用三臺(tái)電動(dòng)機(jī)：M1控制主軸的電動(dòng)機(jī)；M2控制液

8、壓泵的電動(dòng)機(jī)；M3控制冷卻泵的電動(dòng)機(jī)。再根據(jù)電動(dòng)機(jī)的控制要求選擇元件：QF控制總電源的斷路器，實(shí)現(xiàn)短路和過(guò)載保護(hù)；FU1FU3控制各電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)；KM1控制主軸電動(dòng)機(jī)單向工作；KM2控制液壓泵電動(dòng)機(jī)工作；KM3控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)工作；FR1FR3用與各電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)控制。3.作出電路草圖如下：七、變壓器的設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)條件：主電路要求供電電壓為交流380V。控制電路要求供電電壓為交流220V。直流控制電路（電磁閥電路）供電為直流24V，由橋整電路供給。指示燈電路供電為交流6.3V。2.元件選用TC選用輸出端的變壓器，分別輸出為220V、28V、6.3V；VC橋式整流裝置，輸出24V。3.作變壓

9、器草圖如下：八、控制電路設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)要求主軸電動(dòng)機(jī)M1和液壓泵電動(dòng)機(jī)M2可以同時(shí)起停，也可以單獨(dú)起停。要求在動(dòng)力頭工作進(jìn)給時(shí)，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3才接通，但也可以隨時(shí)調(diào)整。2.元件選用KM1KM3控制M1M3單向起動(dòng)動(dòng)作接觸器；SB1總停按鈕；SB2、SB3M1與M2起動(dòng)按鈕；SB4、SB5M1與M2停止按鈕；SB6冷卻泵電動(dòng)機(jī)（M3）調(diào)整按鈕；SB7冷卻泵電動(dòng)機(jī)單獨(dú)停止按鈕；SA1控制M1與M2的同時(shí)與單獨(dú)起停開(kāi)關(guān)；SA2實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭工進(jìn)時(shí)自動(dòng)起動(dòng)與手動(dòng)調(diào)整的開(kāi)關(guān)；FR1FR3M1M3過(guò)載保護(hù)熱繼電器；SA3照明開(kāi)關(guān)；HL1電源指示燈；EL照明燈。3.控制電路草圖根據(jù)所選元件與工作要求畫(huà)出控制電路

10、圖，如下圖：4.工作原理主軸起動(dòng)首先合QFHL1燈亮，表示電源供電正常按下SB2KM1（+）KM1主閉M1起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，KM1輔閉自鎖。主軸停止按SB4（或SB1）KM1（）KM1主復(fù)位M1停止。液壓泵起動(dòng)按SB3KM2（+）KM2主閉M2起動(dòng)，提供高壓油，為液壓系統(tǒng)工作準(zhǔn)備，KM2輔閉自鎖。液壓泵停止按SB5KM2（）RM2主復(fù)位M2停止。主軸與液壓泵同時(shí)工作首先將SA1打開(kāi)向左位置按SB2KM1（+）KM1主閉M1起動(dòng)工作，同時(shí)KM2（+）KM2主閉M2同時(shí)起動(dòng)工作。冷卻泵手動(dòng)控制首先將SA2打在M位置，然后按SB6KM3（+）M3起動(dòng)，提供冷卻液，KM3輔閉自鎖。停止冷卻泵按S

11、B7即可。冷卻泵自動(dòng)控制首先將SA2打在A位置，當(dāng)動(dòng)力頭工作進(jìn)給時(shí)KA2（+）KA2常開(kāi)閉合KM3（+）KM3主閉M3自行起動(dòng)工作，提供冷卻液。九、液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的電氣控制電路設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)要求液壓回轉(zhuǎn)臺(tái)是靠油路來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位工作，液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)是靠電氣電路控制。液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上加工工位有四個(gè)，一裝卸工件、二鉆孔、三擴(kuò)孔、四鉸孔?；剞D(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)臺(tái)動(dòng)作自鎖銷(xiāo)脫開(kāi)回轉(zhuǎn)臺(tái)抬起回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)及緩沖回轉(zhuǎn)臺(tái)反靠回轉(zhuǎn)工作臺(tái)夾緊向動(dòng)力頭發(fā)出工作信號(hào)?；剞D(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)位必須動(dòng)力頭在原位時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。2.元件選用 一般電磁閥均由中間繼電器控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的傳遞轉(zhuǎn)換及放大功能?，F(xiàn)選： KA4回轉(zhuǎn)臺(tái)抬起 KA5回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)

12、KA6回轉(zhuǎn)臺(tái)反靠 KA7回轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊 KA8動(dòng)力頭退回原位 SA1回轉(zhuǎn)臺(tái)手動(dòng)、自動(dòng)工作選擇開(kāi)關(guān) SA2回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)按鈕 SA8回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)按鈕3.液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)電氣控制電路圖如下所示： 4.工作原理 本液壓回轉(zhuǎn)臺(tái)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)與調(diào)整的動(dòng)能，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA1實(shí)現(xiàn)，SA1打在M檔，按動(dòng)調(diào)整按鈕SB8即可實(shí)現(xiàn)調(diào)整，若SA1打在A檔，當(dāng)動(dòng)力頭快退至原位，則回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可自動(dòng)回轉(zhuǎn)。 當(dāng)動(dòng)力頭退回原位，壓下行程開(kāi)關(guān)SQ1，同時(shí)由于回轉(zhuǎn)臺(tái)在原位SQ9被壓合，KA8得電，使YV5得電，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)抬起，自鎖銷(xiāo)脫開(kāi)，壓下SQ5，由于KA5處于失電狀態(tài)，電磁閥YV7得電，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)由于YV10不得電，離合器合著而回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)

13、了一定角度壓下SQ6，SQ6常開(kāi)閉合，使KA4得電并自瑣，由于KA7、KA6、SQ8均處于常態(tài)，YV9得電，回轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)反靠，反靠后壓合行程開(kāi)關(guān)SQ7，因?yàn)镵A4一直得電，回轉(zhuǎn)臺(tái)自動(dòng)落下夾緊。當(dāng)回轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊壓力足夠時(shí)，壓力繼電器KP合上，KA7得電，KA7常開(kāi)閉合，YV10得電，離合器脫開(kāi)，KA7常閉斷開(kāi)，YV9失電，離合器脫開(kāi)后壓下SQ8，電磁閥YV8得電，液壓缸返回，為回轉(zhuǎn)工作臺(tái)下次工作做準(zhǔn)備，同時(shí)由KA7常開(kāi)觸點(diǎn)發(fā)出向動(dòng)力頭工作信號(hào)，使動(dòng)力頭準(zhǔn)備工作。 若SA1打在M檔，按下SB8實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)整，控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作，松開(kāi)SB8，回轉(zhuǎn)臺(tái)則停止工作。十、液壓動(dòng)力頭電氣控制電路設(shè)計(jì)動(dòng)力頭是既能完成

14、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，又能同時(shí)完成刀具的切削運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)設(shè)計(jì)的四工位組合機(jī)床，有三個(gè)動(dòng)力頭，每個(gè)動(dòng)力頭上有12把刀，在回轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊后要求從三個(gè)方面同時(shí)對(duì)工件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、絞功能，從而提高了生產(chǎn)效率。1.設(shè)計(jì)要求動(dòng)力頭必須在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)夾緊后才能起動(dòng)工作。要求動(dòng)力頭能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整控制。要求動(dòng)力頭在任意時(shí)刻實(shí)現(xiàn)快退控制。 三個(gè)動(dòng)力頭同步工作，電路相同。 液壓動(dòng)力頭的工作示意圖見(jiàn)圖2-24。 動(dòng)力頭工作循環(huán)狀態(tài)夾緊信號(hào)（KA7）動(dòng)力頭快進(jìn)延時(shí)停留快退至原位。2.元件選用在圖2-24中已知SQ1、SQ2、SQ3的工作狀態(tài)，在此不用再選了，其他元件可根據(jù)工作要求逐一選用。YV1實(shí)現(xiàn)工進(jìn)YV3實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給YV2實(shí)現(xiàn)快退KT實(shí)現(xiàn)

15、延時(shí)停留KA1控制快進(jìn)電磁閥KA2控制工進(jìn)電磁閥KA3控制快退電磁閥SB9動(dòng)力頭手動(dòng)控制按鈕SB10動(dòng)力頭手動(dòng)快退按鈕3.作掖壓動(dòng)力頭電氣控制電路圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求與工作示意圖、工作循環(huán)狀態(tài)作出液壓動(dòng)力頭電氣控制電路圖，如下圖2-31所示。 圖2-31液壓動(dòng)力頭電氣控制電路4.工作原理 動(dòng)力頭由液壓缸帶動(dòng)，可以做前后進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。電磁閥YV1和YV2都斷電時(shí)，液壓缸進(jìn)油電磁閥處于中間位置，電磁閥YV3斷電時(shí)，關(guān)閉回油油路，動(dòng)力頭在原位停止不動(dòng)。這時(shí)，擋鐵壓動(dòng)限位開(kāi)關(guān)SQ1，其SQ1常閉斷開(kāi)，切斷動(dòng)力頭工作電路，保證回轉(zhuǎn)合工作時(shí)，動(dòng)力頭不工作。動(dòng)力頭自動(dòng)控制 動(dòng)力頭必須在回轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊后才能運(yùn)動(dòng)。首先將S

16、A1打在“A”位置。當(dāng)回轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊時(shí)，KA7得電，KA7常開(kāi)閉合，使KA1得電，KA1常開(kāi)閉合。這時(shí)回轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)油缸活塞返回原位后壓SQ9，SQ9常閉復(fù)位，切斷回轉(zhuǎn)臺(tái)的工作電路，保證動(dòng)力頭工作時(shí)，回轉(zhuǎn)臺(tái)不動(dòng)，SQ9常開(kāi)閉合，使KA2得電，KA2常閉斷開(kāi)，使YV3失電，關(guān)閉了動(dòng)力頭拖動(dòng)液壓缸回油循環(huán)電磁閥，從而減小了壓力油的流量，使動(dòng)力頭由快進(jìn)自動(dòng)控制轉(zhuǎn)換為工作狀態(tài)。當(dāng)動(dòng)力頭工進(jìn)到終點(diǎn)時(shí)，壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ3，SQ3常開(kāi)閉合，時(shí)間繼電器KT得電，KT瞬時(shí)觸點(diǎn)立即斷開(kāi)，使中間繼電器KA1、KA2和電磁閥YV1、YV3均斷電釋放，動(dòng)力頭停止前進(jìn)。經(jīng)過(guò)延時(shí)，時(shí)間繼電器KT延時(shí)閉合，使電磁閥YV2得電動(dòng)作。

17、壓力油經(jīng)電磁閥進(jìn)入拖動(dòng)液壓缸右側(cè)，推動(dòng)活塞向左移動(dòng)，使動(dòng)力頭快速退回。退至原位，壓SQ1、SQ2常閉斷開(kāi)，使KA3失電，KA3常開(kāi)復(fù)位使YV2失電，動(dòng)力頭停止運(yùn)動(dòng)，另一方面，SQ1的常開(kāi)閉合，為回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位準(zhǔn)備。動(dòng)力頭電動(dòng)控制 將旋鈕開(kāi)關(guān)SA1置于M位，按下SB4，中間繼電器KA1得電。因?yàn)榛剞D(zhuǎn)臺(tái)復(fù)位后，SQ9一直閉合，所以YV1和YV3通電動(dòng)作，使動(dòng)力頭向前快進(jìn)。 因?yàn)檫@時(shí)KA1沒(méi)有自鎖，松開(kāi)SB4，故動(dòng)力頭停止運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)3點(diǎn)動(dòng)功能。任意時(shí)刻動(dòng)力頭快退控制 當(dāng)動(dòng)力頭不在原位時(shí)，SQ1常閉復(fù)位，需要?jiǎng)恿︻^快退時(shí)，按下SB5，中間繼電器KA3得電并自鎖，電磁閥YV2通電動(dòng)作，動(dòng)力頭快速退回，退

18、到原位后，壓SQ1，KA3和YV2相續(xù)斷電，動(dòng)力頭停止運(yùn)動(dòng)。 十一、指示燈電路設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)要求 為了便于觀(guān)察與維修、檢查、故設(shè)置了指示燈電路，對(duì)各種狀態(tài)進(jìn)行指示，我們對(duì)本電路列出9個(gè)狀態(tài)進(jìn)行指示顯示。 指示燈電路用低壓6.3V交流電獨(dú)立供電。 2.元件選用 HL1電源指示HL2回轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)位指示HL3回轉(zhuǎn)臺(tái)夾緊指示HL4動(dòng)力頭共進(jìn)指示HL5動(dòng)力頭快進(jìn)指示HL6動(dòng)力頭快退指示HL7主軸電動(dòng)機(jī)工作指示HL8液壓泵電動(dòng)機(jī)工作指示HL9冷卻泵電動(dòng)機(jī)工作指示3.作指示燈電路圖 根據(jù)上述所選元件及各狀態(tài)指示要求化畫(huà)出指示燈電路草圖。為了避免發(fā)生寄生電路，用獨(dú)立6.3V電源供電，如圖2-32所示。十二、總電路

19、設(shè)計(jì) 首先將以上所有基本電路組合成一個(gè)完整的電路，然后根據(jù)任務(wù)書(shū)給出的條件進(jìn)行逐一分析是否符合控制要求，主要是當(dāng)電路組合成一體后，各環(huán)節(jié)相互之間的連接、互鎖、保護(hù)等要考慮周全。經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的修改，最后畫(huà)成總電路，如后續(xù)圖2-33所示電路。十三、PLC控制的設(shè)計(jì) 電路圖在前面已設(shè)計(jì)出來(lái)，故現(xiàn)在重點(diǎn)闡述它的設(shè)計(jì)思路和方法。 設(shè)計(jì)梯形圖的一般步驟為： 列出對(duì)應(yīng)元件的狀態(tài)表（PLC與J-C對(duì)照表） 割據(jù)狀態(tài)表畫(huà)梯形圖。 根據(jù)梯形圖編程。 將程序送入PLC機(jī)調(diào)試。 最后畫(huà)出現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)圖。下面具體予以闡述。 1.列出I/O、TMP/CNT、內(nèi)部線(xiàn)圈的狀態(tài)表 輸入狀態(tài)表 在此我們采用中國(guó)無(wú)錫、美國(guó)EG公司及日

20、本株社合資生產(chǎn)的PLC機(jī)SR20/21，22系列PLC機(jī)型。首先選機(jī)型。機(jī)型根據(jù)原設(shè)備電氣控制電路中的I/O點(diǎn)數(shù)來(lái)確定。從電氣控制電路圖2-33或圖2-24中可知，輸入信號(hào)有22點(diǎn)，總共有48點(diǎn)，從總點(diǎn)數(shù)可知，選SR-20系列的五槽框架PLC機(jī)可使用，因?yàn)镾R-20系列的五槽框架最大點(diǎn)數(shù)可控64點(diǎn)，看上去還有剩余，但是，因?yàn)檩敵鳇c(diǎn)數(shù)中有三種不同電壓的控制方式（220V、24V、6.3V），而不同電壓一般不采用同一塊模塊控制，那么我們就要選用八槽模塊的PLC機(jī)供本機(jī)床使用。具體分配為：接觸器用1快、電磁閥用2快，指示燈用1快。輸入信號(hào)用3快，它們的定義分別為：輸入定義號(hào)：（2快8點(diǎn)模塊） 輸出定

21、義號(hào)：（8點(diǎn)模塊）2快8點(diǎn)：000017 接觸器：3037一塊16點(diǎn)：020027 電磁閥：4057 120127 指示燈：6067當(dāng)機(jī)型確定、定義號(hào)確定后就可作輸入狀態(tài)表見(jiàn)表2-10。表2-10輸入狀態(tài)表輸出狀態(tài)表輸出信號(hào)分別由4個(gè)模塊控制。其中電磁閥采用8點(diǎn)模塊控制，每快只控制4個(gè)電磁閥，因?yàn)辄c(diǎn)數(shù)有多余，而電磁閥工作電流較大，為了減輕輸出模塊的承受力，則將負(fù)載工作頻繁分開(kāi)，這樣輸出模塊就不會(huì)有超載而損壞，起到了保護(hù)的作用。輸出狀態(tài)表見(jiàn)表2-21。輸出模塊的選用，為了保護(hù)PLC機(jī)，可在輸出端處用一中間繼電器（放大器）進(jìn)行放大與隔離控制，使負(fù)載出現(xiàn)故障時(shí)不直接影響PLC機(jī)，而由中間繼電器控制動(dòng)

22、作。為了使PLC機(jī)工作可靠，一般要求采用單獨(dú)變壓器供電，分別起隔離、保護(hù)作用，使工作平穩(wěn)。表2-21輸出狀態(tài)表中間元件狀態(tài)表 中間元件狀態(tài)表2-12包括中間繼電器、時(shí)間繼電器等PLC內(nèi)部元件的編號(hào)。 注意：在J-C電路中，時(shí)間繼電器KT既有延時(shí)觸點(diǎn)，又有瞬動(dòng)觸點(diǎn)。我們采用內(nèi)部線(xiàn)圈的對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)作為定時(shí)器的瞬動(dòng)觸點(diǎn)使用。 中間元件的定義號(hào)為：160377 定時(shí)器的定義號(hào)為：600677下面作出中間元件狀態(tài)表，見(jiàn)表2-12。表2-12 中間元件狀態(tài)表2.作梯形圖 根據(jù)繼電器接觸器電氣控制電路圖與所作的各狀態(tài)表來(lái)畫(huà)梯形圖。在作梯形圖時(shí)，首先按電氣原理圖直接畫(huà)出，然后再整理。本機(jī)床電路中有幾個(gè)手動(dòng)及自動(dòng)切

23、換開(kāi)關(guān)。在梯形圖中，分別用常開(kāi)表示手動(dòng)，常閉表示自動(dòng)。另外，電源指示燈在電氣控制電路中是直接接在母線(xiàn)上，而在梯形圖中只要借用一個(gè)不用的輸入點(diǎn)的常閉來(lái)控制即可。 四工位組合機(jī)床的梯形圖如后續(xù)圖2-34所示。3 編制程序 由梯形圖編制程序如下：42 / 42文檔可自由編輯打印1 STR 14 2 OUT 333 STR NOT 004 MCS5 STR 016 STR 107 OR 308 STR 119 OR 3110 AND STR11 OR STR12 MCS13 STR NOT 1014 AND NOT 2615 OUT 3016 STR NOT 1117 AND NOT 2718 OUT

24、 3119 MCR20 STR 16121 AND NOT 1322 STR 1323 AND 0224 OR 3225 OR STR26 AND NOT 1227 AND NOT 12028 OUT 3229 MCR30 STR 3131 MCS32 STR 1633 MCS34 S TR 0335 MCS36 STR 0337 OUT 4338 STR 2139 AND NOT 16440 OUT 5141 MCR 42 STR NOT 2543 MCS44 STR NOT 2545 MCS46 STR 2147 AND 2248 OR 16349 OUT 16350 STR NOT 16

25、651 OR 2452 MCS 53 STR 16354 AND NOT 2455 OUT 5356 STR 16457 OUT 5258 MCR59 STR 2260 AND 16361 OUT 16462 STR 2363 AND 16464 OUT 16565 STR 16566 OUT 5067 AND 1568 OUT 16669 STR 16470 AND 16671 OUT 5472 MCR73 STR NOT 0774 MCS75 STR 0676 AND 0477 STR NOT 0678 AND 16679 STR 16080 AND NOT 17081 OR STR82

26、OR STR83 OUT 16084 STR 2085 TMR 600 386 OUT 17087 STR TMR 60088 STR NOT 1689 STR 16290 OR 0591 AND STR92 OR STR93 OUT 16294 STR 2595 AND NOT 17096 AND 16097 OUT 4098 STR 2599 AND NOT 170100 AND 160101 AND 17102 OR STR103 OUT 161104 STR 25105 AND NOT 170106 AND 160107 AND NOT 161108 OUT 42109 STR 162

27、110 OUT 41111 MCRMCR112 STR NOT 127113 STR 167114 OUT 60115 STR 166116 OUT 61117 STR 160118 AND NOT 161119 OUT 62120 STR 160121 OUT 63122 STR 162123 OUT 64124 STR 30125 OUT 65126 STR 31127 OUT 66128 STR 32129 OUT 67 4.程序調(diào)試 分部調(diào)試 首先將各個(gè)基本環(huán)節(jié)的程序送PLC機(jī)調(diào)試，然后根據(jù)工作流程順序調(diào)整，直至符合各基本工作條件為止。 整體調(diào)試 將全部程序送入PLC機(jī)調(diào)試。在調(diào)試過(guò)程

28、中主要注意各基本環(huán)節(jié)之間相互聯(lián)系是否滿(mǎn)足控制要求，有無(wú)失步現(xiàn)象。要考慮各細(xì)微動(dòng)作后產(chǎn)生的相互影響，要將各輸入信號(hào)一個(gè)一個(gè)動(dòng)作，看其輸出的反應(yīng)是否符合控制要求。 5.作輸入輸出現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)圖 根據(jù)前面定義號(hào)的確定可知，需要采用SR-20型PLC機(jī)的八槽框架的模塊，其中輸入模塊選用三塊直流24V模塊，選二塊8點(diǎn)為“E-01N”型，一塊16點(diǎn)為“E-05N”型；輸出模塊選用四塊，一塊8點(diǎn)交流220V的模塊為“E-20T”型，二塊8點(diǎn)直流24V的模塊為“E-10T”，一塊8點(diǎn)交流6.3V模塊為“E-01T”型。 各模塊型號(hào)選好后，只要根據(jù)前面列出的輸入輸出狀態(tài)表，對(duì)號(hào)入座，即可作出現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)圖，如圖2-35

29、所示。十四、電路元件選擇 電路元件選擇：按實(shí)際情況具體計(jì)算后，根據(jù)具體計(jì)算的參數(shù)來(lái)選擇具體元件所需要的型號(hào)。在此只大略說(shuō)明選用對(duì)應(yīng)所需要的元件型號(hào)。 1.電動(dòng)機(jī) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，4極電動(dòng)機(jī)，2.2kW，3380V。查手冊(cè)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用JO-31-4型，額定電壓380V，額定轉(zhuǎn)速1430r/min,額定功率2.2kW，額定電流5A。 2.電磁閥 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，電磁閥需24V支流電壓，查手冊(cè)電磁閥選用MFZ1-07直流電磁閥，吸合力為7N，吸合距離4mm,額定直流電壓24V，消耗功率10W，消耗電流0.4A。 3.行程開(kāi)關(guān) 根據(jù)控制要求，選用直流24V，阻抗小于2千歐，兩線(xiàn)制。查手冊(cè)選用LXJ-1A

30、，一開(kāi)一閉觸點(diǎn)。 4.壓力繼電器根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需要壓力繼電器。查手冊(cè)選用DP-63B型。 5.自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)（斷路器） 因電動(dòng)機(jī)額定電流是5A，考慮到起動(dòng)時(shí)電流較大，所以選用DZ5-20自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。主觸點(diǎn)額定電流為20A，能滿(mǎn)足起動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流的需要，輔助觸點(diǎn)為一常開(kāi)與一常閉，額定電流5A，也能滿(mǎn)足控制要求。6.接觸器 根據(jù)控制要求選用CJX1-12，主觸點(diǎn)額定電流12A，線(xiàn)圈使用交流220V，能接通12IN(144A),分?jǐn)?0IN（120A）滿(mǎn)足控制要求，消耗功率65VA，消耗電流0.35A。 7.主電路熔斷器 對(duì)于單臺(tái)電動(dòng)機(jī)，熔體額定電流，選用1.52.5倍電動(dòng)機(jī)額定電流。根據(jù)控制要求，電

31、動(dòng)機(jī)額定電流5A，所以選用RL1-15型溶電器，溶管額定電壓380V，額定電流15A，熔體額定電流選擇15A。 8.變壓器 根據(jù)控制要求，需DC24V，AC6.3V,AC220V電源。查手冊(cè)選用BK-100型，規(guī)格380/220-127-36-28-12-6.3的小型控制變壓器。 9.主控制電路熔斷器 因?yàn)橹鹘佑|器線(xiàn)圈只需消耗0.35A電流，所以選擇RL-15型熔斷器，熔體選擇2A，即能滿(mǎn)足要求。 10.照明電路熔斷器 照明電路電壓AC220V，選用40W燈泡，消耗電流0.18A，故選用RM10-15型熔斷器，熔體電流為2A。 11.中間繼電器 控制需要有4開(kāi)4閉觸點(diǎn)的中間繼電器，所以選用HH

32、54型中間繼電器，線(xiàn)圈額定電壓直流24V，觸點(diǎn)有4開(kāi)4閉，額定電流3A，能滿(mǎn)足控制要求。 12.時(shí)間繼電器 根據(jù)控制，KT選用ST3PC，有一對(duì)瞬動(dòng)觸點(diǎn)，一對(duì)延時(shí)觸點(diǎn)，即能滿(mǎn)足控制要求。 13.直流24V控制電路熔斷器 考慮到最多工作時(shí)，有兩個(gè)中間繼電器。兩個(gè)電磁閥線(xiàn)圈得電，電流大約為2A，故選用RL1-15型熔斷器，熔體電流選用4A，出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，既能保護(hù)，又能滿(mǎn)足控制要求。 14.AC6.3V指示燈熔斷器 考慮到最多工作時(shí)，有兩只信號(hào)燈，再加上電源，液壓泵共有4只指示燈亮，電流為0.7A左右。所以選用BLX-1小型螺旋式熔絲管座，額定電流為1A，分?jǐn)嚯娏鳛?A，即可滿(mǎn)足控制要求。 15.信號(hào)燈 根據(jù)控制要求，選用XD1-6.3，1W，消耗電流為0.18