CA6140车床PLC改造

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'CA6140车床PLC改造'
教学项目二 CA6140车床继电接触控制线路安装及PLC改造一、项目导入普通车床是一种应用极为广泛的金属切削机床,能够车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面,并可以通过尾架进行钻孔、铰孔、攻螺纹等加工。 电气控制系统是机械设备的重要组成部分,是保证机械设备各种运动的准确与协调、生产工艺各项要求得以满足的重要手段。目前采用传统的继电器控制的普通车床在中小型企业仍大量使用,由于继电器系统接线复杂,故障诊断与排除困难,并存在一下问题:1  触点易被电弧烧坏而导致接触不良;2  机械方式实现的触点控制反映速度慢;3  继电器的控制被固定在线路中,功能单一、 灵活性差。 可编程控制器(PLC)应用于机床电气控制电路,有如下的特点:① 通用性、适应性强,② 完善的故障自诊断能力且维修方便③ 可靠性高及柔性强 当前,小型PLC的价格亦很便宜,因此在普通车床的控制电路改造中发挥了及其重要的作用,特别是在数控机床及大量的机床改造和老设备改造中,PLC应用极其广泛。2、 项目分析1.CA6140车床控制要求CA6140型卧式车床,其结构具有典型的卧式车床布局,它的通用性程度较高。加工范围较广,适合于中小型的各种轴类和盘套类零件的加工;能车削内外圆柱面、圆锥面、各种环槽、成形面及端面;能车削常用的米制、英制、模数制及径节制四种标准螺纹,也可以车削加大螺距螺纹、非标准螺距及较精密的螺纹;还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、滚花和压光等工作。CA6140型普通车床的主要组成部件有:主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。图1-1 CA6140外形结构图 1.床腿 2.进给箱 3.主轴箱 4.床鞍 5.中滑板 6.刀架7.回转盘 8.小滑板 9.尾座 10.床身 11.挂轮 12.光杠 13.丝杠 14.溜板箱从车削工艺要求出发,对各电动机的控制要求主要有: 1)主电动机Ml(功率为30kw),完成主轴主运动和刀具纵、横向进给运动的驱动,电动机为不可调速的鼠笼型异步电动机,采用直接启动方式,主轴采用机械变速,正反转采用机械换向。 2)电动机M2拖动冷却泵,在加工时提供切削液,采用直接起动停止方式和连续工作状态。 3)电动机M3为刀架快速移动电动机,可根据使用需要,随时手动控制起停。2.CA6140主电路分析图1-2 CA6140车床电气原理图 上图为CA6140车床控制电路图,其电器元件符号及功能说明如下表所示。在分析电路图时,要分清主电路与辅助电路,从分析主电路入手,先了解元件,再分析具体控制功能。表1-1 CA6140车床电气元件表符号元件名称件数作用M1主轴电动机1工件的旋转和刀具的进给M2冷却泵电动机1供给冷却液M3快移电动机1刀架的快速移动KM1交流接触器1控制主轴电动机M1KM2交流接触器1控制冷却泵电动机M2KM3交流接触器1快速移动电动机M3QS隔离开关1电源开关SB1按钮1主轴停止SB2按钮1主轴启动SB3按钮1快速移动电动机M3点动SA1开关1工作灯开关SA2开关1冷却泵电动机开关FR1热继电器1M1过载;R2热继电器1M2过载;C1变压器1控制与照明用变压器FU熔断器8短路;L指示灯1电源指示灯(1)电气线路的特点 ①控制线路装设有起动按钮和停止按钮。 ②主电路、控制线路及照明线路的电源引入开关均采用隔离开关。 ③由于电动机容量较小,所以三台异步电动机均采用直接起动控制线路。 ④M1、M2采用热继电器做过载;。 ⑤控制线路采取了电气措施,以防止发生电源短路事故。(2)主电路分析 主电路由三台三相异步交流电动机及其附属电路元件组成。三台异步电动机均采用接触器直接起动。 M1是主轴电机,功率为7.5KW,由交流接触器KM1控制其起动与停止。热继电器FR1是过载;さ缙。 M2是冷却泵电动机,功率为125W,由交流接触器KM2控制M2,热继电器FR2是过载;さ缙。 M3是快速移动电动机,功率为250W接触器KM3控制M3。 主电路电源电压为交流380 V,隔离开关QS作为电源引入开关。短路;さ缙魇荈U1。控制线路电源电压为交流110V,照明电压为36V,由控制变压器TC提供电源。 控制线路、照明电路均由相应的熔断器作为短路;さ缙。 (4)控制电路分析 控制电路可分为主电动机M1﹑电动机M2﹑电动机M3的控制电路以及照明灯和控制电路工作指示灯的控制电路部分。 按下按钮SB2, 接触器KM1线圈通电,常开主触头闭合,电动机M1通电。同时,并联在按钮SB2两端的常开辅助触头也闭合。当松开按钮SB2时,由于常开辅助触头是闭合的,所以接触器KM1线圈继续保持通电状态,从而保证了电动机M1连续运转。要使电动机M1停止运转,可按下停止按钮SB1,切断线圈KM1电源,常开主触头与辅助触头均断开,电动机M1及控制电路均断电,电动机体制运行。 按下按钮SB3,接触器KM3线圈通电,电动机M3通电。当松开按钮SB3时,接触器KM3线圈断电,使电动机M3停止运行。在电动机M1运行的情况下,合上开关SA2,接触器KM2线圈通电,电动机M2通电。断开开关SA2,接触器KM2线圈断电,电动机M2停止运行。 合上开关SA1,照明灯EL亮,断开SA1,照明灯EL熄灭。在隔离开关QS合上后,控制电路指示灯HL被点亮。照明电路采用24V安全交流电压。灯泡的另一端必须接地,以防止变压器原绕组和副绕组间发生短路时发生触电事故。故熔断器FU5是照明电路的短路;て骷。在隔离开关QS断开后,控制电路指示灯HL熄灭。指示灯HL的状态受隔离开关QS的控制,与控制电路无关。三、项目实施1.采用三菱FX-2n系列PLC编程,CA6140型普通车床PLC控制电路中,8个输入信号,3个输出信号。其输入/输出电器及PLC的I/O配置如表1-2所示。表1-2 输入/输出电器及PLC的I/O配置输入信号输出信号符号功能输入继电器符号功能输出继电器SB1主轴电动机M1启动按钮X1KM1M1接触器Y001SB2主轴电动机M1停止按钮X2KM2M2接触器Y002SB3快速移动电动机M3点动按钮X3KM3M3接触器Y003SA1冷却泵M2手动开关X4KA中间继电器M0X0(2)
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