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万能铣床电控系统的PLC改造

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１．２控制电路分析 控制电路的电源由控制变压器ＴＣ输出
１１０
器的常闭触点串联在控制电路中实现过载保
护。当主轴电动机Ｍ１过载时，职１动作切除
整个控制电路的电源；冷却泵电动机Ｍ３过载 时，ＦＲ３动作切除Ｍ２、Ｍ３的控制电源；进给电 机Ｍ２过载时，ＦＲ２动作切除自身控制电源。 ２
Ｖ电压供电。 主轴电动机Ｍ１的两地控制由启动停止按
第２支路，正常进给。当ｓＱ２、ＳＱ３一ｌ（或 ＳＱ５—１）、ＳＱ３－２（或ＳＱ４－２）常闭触点闭合，或 者ＳＡ２、ｓＱ５－２、ＳＱ６—２常闭触点闭合，且主轴 电动机Ｍ１启动，则进给电动机Ｍ２启动，进行 正常迸给动作。 第３支路，圆形工作台。当主轴电动机 Ｍ１启动按下圆形工作台开关ＳＡ２，因为ＳＱ５－ ２、ＳＱ６—２、ＳＱ３—１（或ＳＱ５—１）、ＳＱ３—２（或ＳＱ４— ２）、ＳＱ２常闭触点闭合，接触器ＫＭ３得电，进 给电动机Ｍ２启动正转。工作台沿一个方向做 旋转运动。
性差、灵活性差等缺点，采用三菱ＦＸ２Ｎ一３２ＭＲ型ＰＬＣ对Ｘ６２Ｗ型万能铣床的继电接触系统进行技术 改造，可以提高整个系统的可靠性和灵活性。阐述了Ｘ６２Ｗ万能铣床电控系统的工作原理，详细说明了 用ＰＬＣ进行电控系统改造的具体方法，从而可以提高整个电气控制系统的工作效率。
关 键
词ＰＬＣ；万能铣床；电控系统；梯形图
第１８卷第３期 ２０１０年９月
北京石油化工学院学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ
Ｐｅｔｒｏ－ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．１８
Ｎｏ．３
Ｓｅｐ．２０１０
万能铣床电控系统的ＰＬＣ改造＊
赵 晶
黄艳芳
（北京石油化工学院工程教育中心，北京１０２６１７）
摘
要Ｘ６２Ｗ型万能铣床的电气控制系统存在线路复杂、故障率高、维护工作量大、可靠
２．１．１
主轴电机控制要求
（１）起动：空载时直接起动，两地控制。 （２）调速：机械结构完成，变速时若电动机 停止，要求电动机短时冲动，若电动机运行时， 则要求制动并短时冲动。 （３）制动：反接制动，两地控制。 ２．１．２给进电机控制要求 （１）直接起动，自由停车，可以正反转。 （２）进给电机停止时允许调速，调速时进给 电机短时冲动。
１．２．１主轴电动机Ｍ１的控制 钮ＳＢｌ、ＳＢ２与ＳＢ５、ＳＢ６完成。ＫＭｌ是主轴 电动机启动接触器，ＹＣｌ是主轴制动用的电磁 离合器，ＳＱｌ是主轴变速时瞬时点动的位置 开关。 １．２．２进给电动机Ｍ２的控制 工作台的进给运动在主轴启动后方可进 行。工作台的进给可在３个坐标的６个方向运 动，进给运动是通过两个操作手柄和机械联动 机构控制相应的位置开关使进给电动机Ｍ２正 转或反转来实现的，并且６个方向的运动是联 锁的，不能同时接通。 当需要圆形工作台旋转时，将开关ＳＡ２扳 到接通位置，这时触头ＳＡ２一ｌ和ＳＡ２～３断开， 触头ＳＡ２－２闭合，电流经１０一１３—１４一１５—２０ 一１９—１７—１８路径，使接触器ＫＭ３得电，进给 电动机Ｍ２启动，通过一根专用轴带动圆形工 作台作旋转运动。转换开关ＳＡ２扳到断开位 置，这时触头ＳＡ２—１和ｓＡ２－３闭合，触头 ＳＡ２—２断开，以保证工作台在６个方向的进给 运动，因为圆形工作台的旋转运动和６个方向 的进给运动也是联锁的。 １．２．３辅助电路及保护环节 机床的局部照明由变压器Ｔ１供给３６
Ｘ６２Ｗ万能铣床的控制要求及
电气控制线路分析
Ｘ６２ｗ万能铣床是一种通用的多用途机 床，它是通过操纵手柄实现电气与机械上的配
收稿日期：２０１０—０６—１７ ＊北京石油化工学院青年科研基金资助项目．项目号：Ｎ０９
—２９
万方数据
第３期
赵
晶等．万能铣床电控系统的ＰＬＣ改造
２３
图１
Ｘ６２Ｗ型万能铣床电气控制原理
１．１主电路分析
（１）主轴电动机Ｍ１。拖动主轴带动铣刀 进行铣削加工，以逆铣方式加工还是以顺铣方 式加工在开始工作前即已选定，在加工过程中 不能改变。主轴电动机Ｍ１的正反转通过组合 开关进行手动切换。ＫＭｌ是Ｍ１的启动接触 器，ＳＡ３是主轴换向开关。 （２）进给电动机Ｍ２。通过操纵手柄和机 械离合器进行工作台前后、左右、上下６个方向 的进给运动和快速移动，其正反转是由接触器 ＫＭ３、ＫＭ４来实现的，６个方向的运动为联锁 控制。 （３）冷却泵电动机Ｍ３。根据加工需要提 供切削液。主轴电动机Ｍ１和冷却泵电动机 Ｍ３采用顺序控制，只有当Ｍ１启动后Ｍ３才能 启动，由转换开关ｓＡ３控制。 （４）三台电动机Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３共用熔断器 ＦＵ作短路保护，热继电器ＦＲｌ、ＦＲ２、ＦＲ３分 别是三台电动机Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３的过载保护。
９２—２９６．
４结束语
Ｘ６２Ｗ万能铣床是普遍使用的机械加工机 床，由于其电气控制系统线路触点多，故障率 高，检修时间长，给生产和维护带来诸多不便。 对Ｘ６２Ｗ万能铣床进行ＰＬＣ改造后，不但可以 保证原电路的工作逻辑关系和整机的安全性 能，而且改造后的ＰＬＣ控制系统还能适应经常 变动的工艺条件。ＰＬＣ工作稳定可靠，抗干扰 能力很强，可大大减轻控制系统故障，提高整机 效率，并取得较好的经济效益。 参考文献
万方数据
第３期
赵
晶等．万能铣床电控系统的ＰＩ。Ｃ改造
２５
主电动机控制
正常进给
圆形工作台
进给点动
进给选择
进给正转
进给反转
主轴制动
工作迸给
快速移动
图３
ＰＬＣ改造Ｘ６２Ｗ电气控制线路的梯形图
第４支路，进给点动。当主轴电动机Ｍ１ 启动，因为ＳＡ２、ｓＱ５—２、ＳＱ６—２、ＳＱ３—１（或 ＳＱ５—１）、ＳＱ３—２（或ＳＱ４—２）、ＳＱ２常闭触点闭 合，按下进给冲动按钮ＳＱ２，则接触器ＫＭ３得 电，进给电动机Ｍ２启动正转，实现进给点动。 第５支路，进给选择。当闭合ＳＡｌ和 ＳＱｌ，按下ＳＢ５（或ＳＢ６）主轴停止开关后，可启 动ＳＢ３（或ＳＢ４），进行进给选择。 第６支路，进给正转。即工作台向右、向 前、向下的运动。当按下按钮ＳＱ５－２并且正常 进给进行时，或按下ＳＱ３—１（或ＳＱ５—１），或圆 形工作台正向旋转时，或进给点动进行时， ＫＭ４常闭触点闭合，正向接触器ＫＭ３得电，
２２７－２３１．
［７］ ［８］
王敬辉．ＰＬＣ替代老设备的继电器控制的设计方 法［Ｊ］．自动化与仪器仪表，２００５（３）：２８—２９． 陈远龄．机床电气自动控制［Ｍ］．重庆：重庆大学
出版社，１９９７：３６—４２．
Ｔｈｅ ＰＬＣ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ
２．２
Ｉ／０地址分配表
ＰＬＣ电气控制Ｉ／Ｏ接线图
通过对Ｘ６２Ｗ万能铣床的电气控制系统 详细分析，可知该系统需要输入点数为１３点， 输出点数为６点，根据输入输出口的数量，可选 用三菱ＦＸ２Ｎ一３２ＭＲ系列ＰＬＣ。
图２
Ｘ６２Ｗ万能铣床ＰＬＣＩ／０接线图
３
ＰＬＣ程序设计
根据Ｘ６２Ｗ万能铣床的控制电路设计该
电气控制系统的ＰＬＣ控制梯形图，如图３所 示。该程序共有１０条支路，在梯形图中已反映 了原继电器电路中的各种逻辑关系。 第１支路，主电动机控制。当按下按钮 ＳＢｌ（或ＳＢ２）、ＳＢ５（或ＳＢ６）及位置开关ＳＱｌ 接入ＰＬＣ的Ｘ０００、Ｘ００２、Ｘ０１５输入接点。主 轴启动后，通过输出继电器Ｙ０００将进给控制 电路电源接通。
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｉｎ ｔｈｅ
ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ
ａｓ
ｓｙｓｔｅｍ
ｏｍｎｉｐｏｔｅｎｃｅ—ｍｉｌｌｉｎｇ
ｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅｒｅ
安全电压，转换开关ＳＡ４控制照明灯。Ｍ１、 Ｍ２、Ｍ３连续工作，由ＦＲｌ、ＦＲ２、ＦＲ３热继电
万方数据
２４
北京石油化工学院学报 （３）六个进给方向互锁。 （４）圆工作台与六个进给方向互锁。
２０１０年第１８卷
Ｘ６２Ｗ万能铣床ＰＬＣ Ｉ／Ｏ接线如图２
所示。
表１
ＰＬＯ
２．１．３冷却泵电动机控制要求 单向运行，直接起动，自由停车。 ２．１．４快速进给时电磁铁控制要求 （１）进给电机得电时才允许电磁铁得电。 （２）工作台快速移动可以两处控制。 ２．１．５过载保护控制要求 （１）Ｍ１过载ＦＲｌ，切断整个控制电路。 （２）Ｍ２进给电机过载ＦＲ２，切断Ｍ２控制 电路。 （３）Ｍ３冷却泵过载ＦＲ３，切断Ｍ２控制 电路。 根据控制要求确定输入输出点及地址，如 表１所示。
合，实现对各种零件进行平面、螺旋面、斜面、沟 槽、成形表面的加工；还可以加装万能铣头、分 度头和圆工作台等机床附件来扩大加工范围。 Ｘ６２Ｗ万能铣床共有３台异步电动机拖动，它 们分别是主轴电动机Ｍ１、进给电动机Ｍ２和冷 却泵电动机Ｍ３。Ｘ６２Ｗ万能铣床的电气控制 原理如图１所示［１］。该线路分为主电路、控制 电路和照明电路三部分。
Ｖ
Ｘ６２Ｗ卧式万能铣床电机控制
要求及Ｉ／Ｏ地址分配
根据上述原理对Ｘ６２Ｗ万能铣床进行电控 系统的ＰＬＣ改造时，主电路保持不变，控制变压 器、直流电源及照明电路保留，控制功能由ＰＬＣ 完成。为保持原操作风格，保证各种联锁功能， 主令类电器不变，将ｓＱｌ～ＳＱ６，ＳＢｌ～ＳＢ６分别 接入ＰＬＣ的输入端，换刀开关５Ａ１和圆形工作 台转换开关ＳＡ２分别用其一对常开和常闭触头 接入ＰＬＣ的输入端子。输出器件分为两个电压 等级：一是接触器使用的１１０ Ｖ交流电压，二是电 磁离合器使用的３６ Ｖ直流电压，因此ＰＬＣ的输 出口分为两组连接点。 ２．１各电动机控制要求
［１］周斌．ＰＬＣ在Ｘ６２Ｗ万能铣床电气控制系统改造
［４］
王炳实．机床电气控制［Ｍ］．北京：机械工业出版 社，２００４：３１—４０．
［５］
李秀忠．ＰＬＣ在Ｘ６２Ｗ铣床电气控制中的应用 ［Ｊ］．自动化技术与应用２００４（８）：２８—３１．
［６］
赵武云．Ｘ６２Ｗ卧式铣床电气控制系统的ＰＬＣ控 制改造［Ｊ］．甘肃农业大学学报２０００，３５（２）：

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基于X62W万能铣床应用的改造实践与探究

基于X62W万能铣床应用的改造实践与探究

基于X62W万能铣床应用的改造实践与探究【摘要】机床的PLC改造能够进一步发挥机床和PLC的特点，对于教学和生产实践都有着重要的意义。

本文通过深入的研究和多次的实践，找到了机床改造的好方法，同时也将逻辑运算纳入到PLC编程当中，收到了很好的效果。

【关键词】PLC；X62W机床；逻辑运算前言：PLC控制可以说是逻辑控制，当实践中发现其控制中的逻辑关系不能辨别、无法取舍时，简单的做法是按照电气控制图编程到计算机中，由计算机进行识别，它会使PLC程序冗长；或是通过有经验的技工按照工作的经验提供机床运行的逻辑信息来编写PLC程序，可能导致PLC控制不完善。

下面提供给大家一种方法来解决上述问题，供借鉴。

PLC技术在各个领域中应用广泛。

任何一种设备只要在原基础上加上PLC 控制，就显出更加优越的性能。

然而，在机床的PLC改造中会遇到很多实际问题。

下面以X62W万能称铣床的PLC改造中遇到的问题及其解决方法提供给大家。

为了便于对X62W万能称铣床的PLC改造的研究和教学，我们事先根据X62W万能称铣床的原理图制作了模拟实验板，实验用的可编程控制器是OMRON CPM1A。

OMRON CPM1A可编程控制器有16个输入口（0.00～0.11；1.00～1.07）和8个输出口（10.00～10.07；11.00～11.07）。

实验用PLC的I/O地址表如下：X62W的冷却泵电机和主轴电机、停机控制电路及其工作台快速移动控制电路（电磁铁）可按常规编写，但其工作台转换及工作台进给操作控制电路有自己独到之处：1）工作台控制电路的供电受控于主轴电机。

因此，与之相关的电路（KM3、KM4、KM5）要受到KM2是否有电的控制，编写这一部分程序时要串接KM2常开触点。

2）工作台控制电路中，SA1-1，SA1-2，SA1-3为一个组合开关，但其状态点只有两个。

转由PLC控制时，可用一个SA开关的接通或断开来识别这两种状态。

具体来说，取SA常开时SA1-1，SA1-3 断开而SA1-2闭合，此时为圆工作台状态；而SA闭合时SA1-1，SA1-3闭合而SA1-2断开，此时为普通工作台状态。

X5040(X53K)立式铣床的PLC改造

X5040(X53K)立式铣床的PLC改造

目录第一章绪论 (1)第二章总体设计 (2)2.1设计流程图 (2)2.2 X5040铣床简介 (2)2.3 FX2N(C)PLC简介 (4)2.4 X5040型铣床电气原理图线路分析 (4)2.5 PLC的I/O分配 (8)2.6 PLC接线图 (11)第三章X5040立式铣床电气系统的软件设计 (13)3.1 PLC程序设计 (13)3.2程序解释及调试 (16)第四章小结 (19)参考文献 (20)任务书............................................................................................. 错误！未定义书签。

摘要X5040铣床是一种应用广泛的多用途机床，它可以进行平面、斜面、螺旋面等多种表面的加工，它原是采用继电接触器电路来实现其电气控制，但是在电气控制系统中，故障的查找与排除是非常困难的，特别是在继电器接触式控制系统，由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长，给生产与维护带来诸多不便，严重的影响生产。

PLC是专为工业应用而设计，其可靠性高，抗干扰能力强。

可将X5040铣床电气控制线路改造为基于FX2N的可编程控制器控制，可以提高铣床的整个电气控制系统的工作性能及参数指标，具有较高的可靠性与灵活性，减少工人维护、维修的工作量。

本文介绍了用PLC取代X5040铣床的继电器控制电路，阐述了PLC的设计方案；根据控制要求，确定PLC的输入输出点数，对I/O地址进行了分配，并画出了I/O接线图；根据控制原理，进行系统的软件设计，画出了T形图。

关键词：X5040铣床；电气控制；PLC控制；梯形图第一章绪论可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

他采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。

X6232B万能回转头铣床主轴制动电路的改进

X6232B万能回转头铣床主轴制动电路的改进

X 6232B 万能回转头铣床主轴制动电路的改进一拖公司模具厂　林枝繁 我单位近几年陆续购进了几台长征机床厂生产的X 6232B 万能回转头铣床,多次出现主轴电机法兰盘螺钉扭断,主轴变速齿轮打坏的故障。

该铣床主轴制动采用的是瞬时反接制动(主电路如附图所示),按下停止按钮后,控制电路使K M 2断开,然后K M 3瞬时通断一次(接通时间大约0.1s),进行反接制动。

本电路与传统电路相比,省去了速度继电器和直流制动电路,但制动强度大,极易打坏齿轮、扭断电机法兰盘螺钉。

解决的办法是对主电路略作改动,将瞬时反接制动改为瞬时脉动直流制动。

具体办法如附图所示,在“×”处断开电路,在触点a 与U 11间串入一只整流二极管,不用考虑二极管的极性,二极管型号是耐压1000V 的2CZ5,由于接入电路的时间很短,所以二极管不必加散热片。

对几台机床改进两年来,未再出现同类故障。

虽然制动强度有所降低,但完全能够在2～4s 内使主轴完全停止。

K M 3的另一个作用是在主轴变速冲动时瞬时通断一次,使齿轮得以很好啮合。

电路改进后,由于瞬时接通时进入电机的电流近乎于单相半波,所以电机仍有很好的冲动,能够满足齿轮啮合的需要。

作者:林枝繁,河南省洛阳市建设路154号,一拖公司模具厂机动科,邮编:471003(编辑　刘淑兰)　(收稿日期:1997-09-05) 3　PLC 的选用及控制程序设计 由香港制造的TN C -810可编程控制器,由于它集开关量与模拟量控制于一体,可运行逻辑语言和图3　PLC 系统原理Z 80机器语言,编程灵活,并自带显示与操作键盘,可用来对Nr4450,ZD742K 分选机进行改造。

分选机的PLC 系统原理如图3。

系统由高精度传感器从滚动体直径上取到的信号经放大处理后,进入A /D 转换器进行模数转换,再经光电隔离器分出的数据进行比较储存并送入TNC -810进行处理,从而根据设定的程序指令完成所有要求的动作。

414501$三刀$X62W万能铣床的电气控制设计

414501$三刀$X62W万能铣床的电气控制设计

摘要本設計講述了x62w萬能銑床電氣控制的工作原理，說明了用PLC改造的具體方法，從而提高整個電氣控制系統的性能。

銑床是用銑刀對工件進行銑削加工的機床。

銑床除能銑削平面，溝槽，齒輪，螺紋和花鍵軸外，還能加工比較複雜的型面，效率較刨床高，在機械製造和修理部門得到廣泛應用。

最早的銑床的美國人惠特尼於1818年創制的臥式銑床；為了銑削麻花鑽頭的螺旋槽，美國人布朗於1862年創制了第一臺萬能銑床，這是升降臺銑床的雛形；1884年又出現了龍門銑床；二十世紀20年代出現了半自動銑床，工作臺利用擋塊可完成“進給-快速”或“快速-進給”的自動轉換，1950年以後，銑床在控制系統方面發展很快，數字控制的應用大大的提高了銑床的自動化程度。

尤其是70年代以後，微處理機的數字控制系統和自動換刀系統在銑床上得到應用，擴大了銑床的加工範圍，提高了加工精度和效率。

目錄1概述1.1 銑床國內外研究現狀和發展趨勢.....................1.2 銑床簡單介紹.....................................1.2.1 銑床的選型.....................................1.2.2 x62w機床特點...................................2 X62W萬能銑床硬體設計...........................2.1 X62W萬能銑床電力拖動的特點及控制要求.............2.2 X62W萬能銑床元件選型.............................2.3 X62W萬能銑床的主要結構及運動形式.................3 電氣控制原理....................................3.1 電氣原理圖........................................3.2 主電路分析........................................3.3 控制電路分析......................................4 X62W萬能銑床軟體設計............................4.1 PLC的基本定義和PLC的主要特點.....................4.2 X62W萬能銑床電氣控制的PLC設計....................4.3 現場信號與PLC軟繼電器對照表.......................4.4 plc梯形圖和plc指令表.............................5 總結參考文獻概述1.1 銑床國內外研究狀況和發展趨勢自從1969年第一臺可編程控制器在美國問世以來，在工業控制中得到廣泛的應用。