ＰＬＣ在Ｘ６２Ｗ卧式万能铣床电气控制系统改造中的应用周斌山东济南（山东劳动职业技术学院电气及自动化系，２５００２２）摘要ｔ采用ＯＭＲＯＮＣＰＭＩＡ型ＰＬＣ对Ｘ６２Ｗ卧式万能铣床的电气控制系统进行了改造，使该型铣床电气控制性能得到显著提高。关键词：ＰＬＣ；卧式万能铣床；改造中固分类号：ＴＰ２９文献标识码：Ｂ文章编号ｔ１００９—９４９２（２００９）０１－００２０－０４ｌ引言Ｘ６２Ｗ卧式万能铣床是应用广泛、控制较复杂的机床。由于传统铣床采用继电器一接触器控制，硬连接线路多，线路复杂，因而可靠性差、故障率高、自动化程度不高。笔者在实践中采用ＯＭＲＯＮＣＰＭＩＡ型ＰＬＣ对该型机床的电气控制系统进行了改造。大大提高了控制系统的可靠性和自动控制程度，为企业提供了更可靠的生产保证。２２．２．２主轴电动机的起、停控制在非变速状态，ＳＱ７不受压。根据所用的铣刀，由ＳＡ５选择转向，合上Ｑｓ，起动控制过程为：按下ＳＢｌ（或ＳＢ２）一ＫＭ３线圈得电并自锁一Ｍ１直接启动嘲≥１２０ｒ／ｍｉｎ－＊ＫＳｌ—ｌ（或ＫＳｌ—２）触点闭合。为反接制动做准备；加工结束，需要停止时，按下ＳＢ３（或ＳＢ４）—ＫＭ３线Ｘ６２Ｗ卧式万能铣床继电控制原理分析参照图１所示，对Ｘ６２Ｗ万能铣床进行线路分析Ｉｔ］。圈失电一ＫＭ２线圈得电并自锁一Ｍｌ串Ｒ反接制动ｎｌ咖＜１００ｒ／ｍｉｎ－＇＊ＫＳｌ—１（或ＫＳｌ＿２）断开一ＫＭ２失电制动结柬。２．２．３主轴变速冲动控制Ｘ６２Ｗ卧式万能铣床主轴的变速采用孔盘机构，集中操纵。为使传动机构齿轮在新速度下很好啮合，采用了变速冲动控制。从电路结构看，既可以在停车和ＭＩ运转时进行变速。其变速冲动控制过程如下。１）Ｍｌ停车时变速扳动变速手柄一机械变速一推回２．１主电路分析由图１可知，主电路有三台电动机，其中Ｍｌ为主轴拖动电动机，Ｍ２为工作台进给拖动电动机，Ｍ３为冷却泵拖动电动机。ＱＳ为电源隔离开关。各电动机的控制过程如下：１）ＭＩ由ＫＭ３实现起动一运行一停止控制。由转向选择开关ＳＡ５预选转向，ＫＭ２的主触点串联两相电阻与速度继电器ＳＲ配合实现Ｍ１的停车反接制动；２）工作台拖动电动机Ｍ２由接触器ＫＭ４、ＫＭ５的主触点实现加工中的正、反向进给控制，并由接触器ＫＭ６主触点控制快速电磁铁，决定工作台移动速度，ＫＭ６接通为快速移动，断开为慢速自动进给；３）冷却泵拖动电动机由接触器ＫＭｌ控制，单方向运转。Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３均为直接启动连续运行。手柄—＋ＳＱ７短时受压一ＳＱ７—２分断，ＳＱ７—１闭合一Ｍｌ在反接制动状态下短时低速运行一推回手柄ＳＱ７复位一变速结束。２）Ｍｌ运转时变速扳动变速手柄ＳＱ７短时受压一ＳＱ７—２分断，ＳＱ７—１闭合一Ｍｌ反接制动一机械变速一推回手柄川Ｑ７短时受压－－＊Ｍ１在反接制动状态下短时低速运行一推回手柄ＳＱ７复位一主轴在新转速下运行。２．２．４工作台进给控制电路的电源是从１３点引出。串人ＫＭ３的自锁触点，以保证主轴旋转与工作台进给的顺序动作。迸给电动机Ｍ２由ＫＭ４、ＫＭ５控制，实现正反转。工作台移动方向由各自的操作手柄来选择。各方向进给控制分述如下。２．２控制电路分析２．２．１控制电路电源控制电路电压为１２７Ｖ，由控制变压器Ｔｃ供给。收稿日期：２００８加６一１７万方数据［二】至工二］ｌＩ，昼口墨目ｌ墨囝ＥＥｌ盈昌圆三些≤劲２．２．４．１工作台左右（纵向）进给位。在扳动十字开关操纵手柄时，将控制运动方向的机械工作台左右运动，需要先启动Ｍ１（１３点ＫＭ３闭合），离合器合上，同时压下相应的行程开关ＳＱ３或ｓｏ。进给ＳＡｌ置于断开圆工作台位置（ＳＡＩ—ｌ、ＳＡＩ一３闭合，ＳＡｌ—２时，需要先启动Ｍ１（１３点ＫＭ３闭合），ＳＡＩ置于断开圆断开），十字开关位置居中（ＳＱ３、ＳＱ４复位）。其操作方工作台位置（ＳＡｌ—１、ＳＡｌ一３闭合，ＳＡＩ一２断开），左右法与电路工作过程是：工作台纵向进给是由纵向操作手柄（纵向）操作手柄居中。控制的。此手柄有左、中、右三个位置。扳动手柄，合上１）工作台向上进给控制将手柄板向上一合上垂直纵向进给的机械离合器，相应传动链接通，同时压下ＳＱＩ进给机械离合器，压下ＳＱ４（ＳＱ４一ｌ闭合、ＳＱ４－２断开）或ＳＱ２，实现纵向按选定的进给速度自动进给。控制过程－－，ＫＭ５线圈得电－－－，Ｍ２反转一垂直进给传动机构反转一工如下：作台向上运动。１）工作台向右进给手柄扳向右一合上纵向进给机械电流流经路径为：１３－－－，ＳＡｌ－３—唱Ｑ２—２—坞Ｑ１—２—唱Ａｌ—离合器，压下ＳＱｌ（ＳＱＩ－２断开、ＳＱｌ—ｌ闭合）－－，ＫＭ４线ｌ—ＳＱ４－１—＋ＫＭ５线圈－－＊ＫＭ４互锁触点—＋２０。圈得电－－－Ｍ２正转一纵向进给传动机构正转一工作台右移。把手柄扳回中间位置工作台向上进给即可停止。电流流经路径为：１３硝Ｑ６—２—ＳＱ４—２—蟠Ｑ３—２＿＋ｓＡｌ—２）工作台向下进给控制只要将手柄扳向下，ＳＱ３１一ＳＱｌ—Ｉ－＊ＫＭ４线圈一ＫＭ５常闭触点一２０。被压下（ＳＱ３一ｌ闭合、ＳＱ３—２断开），则ＫＭ４线圈得电，将手柄扳回中间位置，此行程开关ＳＱｌ不受压，ＫＭ４使Ｍ２正转即可，其控制过程与上升类似。释放，工作台停止移动。电流流经路线：１３—＋ｓＡｌ一３喵Ｑ２－２—蚂Ｑ１＿２－－－一ＳｒＡＩ－２）工作台向左进给手柄扳向左一合上纵向进给机械１—＋ｓＱ３—１－－＊ＫＭ４线圈一ＫＭ５互锁触点一２０离合器，压下ＳＱ２（ＳＱ２一ｌ闭合、ＳＱ２—２断开）一ＫＭ５线３）工作台向前进给控制将手柄板向前一合上纵向圈得电一Ｍ２反转—纵向进给传动机构反转一工作台左移。进给机械离合器，压下ＳＱ３（ＳＱ３一ｌ闭合、ＳＱ３－２断开）电流流经途径为：１３—ＳＱ６—２－－＊ＳＱ４—２—＋ＳＱ３—２一ＳＡｌ—一ＫＭ４线圈得点－－－·Ｍ２正转一工作台向前运动。ｌ—ＳＱ２一ｌ—＋ＫＭ５线圈一ＫＭ４常闭触点一２０。由于同为ＳＱ３被压下电流流经路径同向下进给一致。工作台纵向进给有限位保护，进给至终端时，利用工４）工作台向后运动控制过程与向前类似，只需将作台上安装的左右终端撞块。撞击操纵手柄。使手柄回到手柄板向后，则ＳＱ４被压下，其控制过程和向前进给类中间停车位置，实现限位保护。似，电流流经路线和向上进给一致。２．２．４．２工作台前后（横向）和上下（升降）迸给控制工作台上、下、前、后运动都有限位保护，当工作台工作台横向和升降运动是通过十字开关操纵手柄来控运动到极限位置时，利用固定在本身上的挡铁，撞击十字制的。该手柄有五个位置：即上、下、前、后和中间零手柄．使其回到中间位置，工作台便停止运动。蓐开荚爰保妒辛却幂Ｉ变压■晨黑舅Ｉ■却曩快连迁■和■－Ａ图１Ｘ６２Ｗ万能铣床电气原理图万方数据２．２．４．３工作台快速进给由Ｆ１Ｊ１、ＦＵ２实现主电路的短路保护，ＦＵ３实现控制电路的短路保护，ＦＵ４作为照明电路的短路保护。３３．１在慢速移动过程中按下ＳＢ５或ＳＢ６－－＊ＫＭ６线圈碍电一快速电磁铁ＹＡ通电一工作台按原移动方向快速移动。快速移动为短时点动，松开ＳＢ５或ＳＢ６，快速移动停止，工作台仍按原方向继续进给。２．２．５工作台各运动方向的联锁在同一时间内，工作台只允许向一个方向运动，这种联锁是利用机械和电气的方法来实现的。工作台向左、向右控制，是同一手柄操作的，手柄本身起到左右运动的联锁作用。同理，工作台的前后和上下进给四个方向的联锁是由同一十字手柄本身实现。而工作台的左右进给两个方向与上、下、前、后进给四个方向之间的联锁由电气方法实现。由左、右进给操作手柄控制的ＳＱＩ一２－－－，ＳＱ２－２和ＰＬＣ控制系统的分析与设计Ｘ６２Ｗ卧式万能铣床电机控制要求及Ｉ／Ｏ地址分配ｆ２】３．１．１各电动机控制要求１）主轴电机控制要求①起动：空载时直接起动。两地控制。（黟正反转：ＳＡ５完成。③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。④制动：反接制动，两地控制。２）冷却泵电动机控制要求：单向运行，直接起动，自由停车。３）进给电机控制要求①直接起动，自由停车，可以正反转。上、下、前、后进给操作手柄控制的ＳＱ４—２ｑＱ３—２的两个并联支路控制接触器ＫＭ３、ＫＭ４线圈，在两个手柄都处于工作位置时，ＫＭ３、ＫＭ４都不工作。２．２．６工作台进给变速冲动控制与主轴变速类似，为了使变速时齿轮易于啮合，控制电路中也设置了瞬时冲动控制环节，变速应在工作台停止移动时进行。进给变速冲动时ＳＱ６被短时压下。其电流流过的的路径为：１３一ＳＡｌ一３－＊ＳＱ２－２一ＳＱｌ一②进给电机停止时允许调速。调速时进给电机短时冲动。③六个进给方向互锁。（蓟圆工作台与六个进给方向互锁。４）快速进给，电磁铁控制要求２—幅Ｑ３—２－＋ＳＱ４—２ｑＱ６一ｌ—·ＫＭ４线圈－－－＊ＫＭ５常闭触点＿＋２０。①迸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。５）过载保护控制要求２．２．７圆工作台控制在使用圆工作台时，工作台纵向及十字操作手柄都应置于中间位置。在机床开动前，先将圆工作台转换开关ＳＡｌ扳到“接通”位置，此时ＳＡｌ—２闭合、ＳＡＩ—ｌ和ＳＡｌ－３断开。当按下主轴起动按钮ＳＢｌ或ＳＢ２，主轴电动机便起动，而进给电动机也因接触器ＫＭ４得电而旋转，电动机Ｍ２正转并带动圆工作台单向运转。电流的路径为：１３一ＳＱ６—２一ＳＱ４—２—唱Ｑ３－２一ＳＱｌ一２＿＋ＳＱ２—２一ＳＡｌ一２－－－＋ＫＭ４线圈一ＫＭ５常闭触点一２０。由于圆工作台的控制电路中串联了ＳＱＩ—ＳＱ４的常闭触点，所以扳动工作台任一方向的进给操作手柄，都将使圆工作台停止转动，这就起到圆工作台转动与工作台三个方向移动的联锁保护。２．２．８冷却泵电动机Ｍ３的控制由转换开关ＳＡ３控制接触器ＫＭｌ来控制冷却泵电动机Ｍ３的启动和停止。①Ｍｌ过载ＦＲＩ。切断整个控制电路。②Ｍ３冷却泵过载ＦＲ３，切断Ｍ２、Ｍ３控制电路。③Ｍ２进给电机过载ＦＲ２，切断Ｍ２控制电路。根据控制要求确定输入输出点数及地址，如表１所示。裹１输入输出点散夏地址２．３辅助电路及保护环节机床的局部照明由变压器Ｔ供给３６Ｖ安全电压，转换开关ＳＡ４控制照明灯。Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３为连续工作。由ＦＲｌ、ＦＲ２、ＦＲ３热继电器的常闭触点串在控制电路中实现过载保护。当主轴电动机Ｍｌ过载时，ＦＲｌ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。万方数据３．１．２Ｘ６２ＷＰＩＥ电气控制Ｉ／Ｏ接线图３．１．３．１主轴的程序设计主轴运行（０１００１）采用两地启动、两地停止，因此梯形图中采用０００００和００｜００ｌ相“或”以及００００２和００００３相“与”。主轴电机停止采用反接制动，在设计程序按照给出的控制要求，ＰＩＥ改造Ｘ６２Ｗ电气控制线路的Ｉ／０接线图如图２所示。时用定时器即实现ＫＭ３延时０．１ｓ切换至ＫＭ２，防止停止时发生ＫＭ３（０１００１）和ＫＭ２（０１０００）因物理动作延迟而导致的短路事故。主轴变速冲动时ＳＱ７（０００１１）被短时压下，ｓ０７（ＯＯＯｌｌ）常闭触点切断ＫＭ３（０１００１），常开触点接通ＫＭ２（０１０００）。３．１．３．２工作台的程序设计在设计梯形图程序时，进给电动机的正反转分别由接触器ＫＭ４和ＫＭ５分别控制，由于工作台的六个方向分别主轴电动主轴电动前。下．后．上．快速机制动机运行右向进络左向迁给进蛤由两个操作手柄控制，在程序上以及外部接线上都实现了联锁。每一个操作手柄都有一个零位，在切换时必须经过图２ＰＬＣ改造Ｘ６２Ｗ电气控制线路的Ｉ／Ｏ接线图零位，这样就在机械上实现了切换延时。因此在设计程序时可以不必考虑两个接触器的切换延时问题。３．１．３程序设计参考梯形图如图３所示。为区分六方向的工作台进给和圆工作台控制采用分支ＩＬ（０２）和ＩＬＣ（０３）指令。ＩＬ（０２）之前的ＳＡｌ（００１００）实现转换，ＫＭ３（０１００１）实现主轴和工作台的顺序控制。ＩＬ（０２）和ｌｉｅ雌行（０３）之间的程序为六方向的工作台进给，ＩＬＣ（０３）之后为控制圆工作台程序。内部辅助继电器２０００ｌ表示右、下、前向进给，内＃接鼍时舫止照鼻部辅助继电器２０００２表示左、上、后向进给，内部辅助继电器２０００３表示进给变速冲动控制，内部辅助继电器２０００４表示圆工作台的Ｋ抛主轴反接蝴控制。再根据六方向进给、圆工作台、进给变速冲动所对应电机正、反转状态编写ＫＭ４（０１００２）ＫＭ５（Ｏｌ００５）的程序。ＫＭ６右．下，奠迸蛤（０１００４）控制快速进给电磁铁，采用两地点动控制。：菇’４结束语Ｘ６２Ｗ卧式万能铣床是普遍使用的机械加进嫱壹毫冲动工机床。在采用ＰＬＣ控制后，解决了以往存在的故障多、生产效率低等问题，控制性能得到显著提高，具有一定的推广价值，用ＰＬｃ拄＿对该型机床的改造对类似生产机械的技术改造具有借鉴意义。参考文献：［１］王炳实．机床电气控制［Ｍ】．北京：机械工业ｇ．Ｍ４．啦电机正转ｘＭ５．ｍ出版社。２００４．［２】缴瑞山．机电技术实训【Ｍ］．北京：机械工业出版社。２００４．电机反：翻快进电■ｔｇ．Ｍ６．衽作者简介：周斌，男。１９５７年生，山东济南人，大学本科，讲师。研究领域：电气自动化。图３ＰＬＣ改造Ｘ６２Ｗ电气控制线路的梯形图（编辑：昊智恒）万方数据PLC在X62W卧式万能铣床电气控制系统改造中的应用
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
周斌， ZHOU Bin
山东劳动职业技术学院电气及自动化系,山东济南,250022机电工程技术
MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY2009，38(1)1次
1.王炳实 机床电气控制 20042.缴瑞山 机电技术实训 2004
1.期刊论文 徐健丰.徐丽珍.XU Jian-feng.XU Li-zheng 基于三菱PLC的XA6132型卧式万能铣床的技术改造 -机床电器2005,32(5)
本文对三菱PLC应用于XA6132型卧式万能铣床电气控制系统的改造作了介绍,对系统的硬件组成和软件设计作了阐述.实践证明,在应用PLC进行技术改造后,该控制系统的硬件电路得到了简化,工作更加可靠,提高了机床工作效率.
2.期刊论文 徐健丰.徐丽珍 基于PLC的XA6132型卧式万能铣床改造 -机械工程师2005,\"\"(11)
文中对三菱可编程序控制器(PLC)应用于XA6132型卧式万能铣床电气控制系统的改造作了介绍,对系统的硬件组成和软件设计进行了阐述.实践证明,在应用PLC进行技术改造后,该控制系统的硬件电路得到了简化,工作更加可靠,提高了机床工作效率.
3.期刊论文 郭玉萍 基于PLC的控制软件设计万能铣床的技术改造 -中国高新技术企业2007,\"\"(16)
本文对西门子PLC应用于XA6132型卧式万能铣床电气控制系统的改造作了介绍,对系统的硬件组成和软件设计作了阐速.实践证明,在应用PLC进行技术改造后,该控制系统的硬件电路得到了简化,工作更加可靠,提高了机床工作效率.
4.期刊论文 徐健丰.裘旭.喻光坚 可编程序控制器(PLC)在铣床电气控制及故障诊断中的应用 -电子元器件应用2007,9(2)
介绍了可编程控制器(PLC)在XA62W型卧式万能铣床电气控制系统中的应用方法,并对该系统的硬件组成和软件设计作了阐述.实践证明,通过PLC在电气控制及故障诊断中的技术应用,可使机床的硬件电路得以简化,工作更加可靠,从而提高了机床故障的诊断效率.
5.期刊论文 裘旭东.徐健丰.QIU Xu-dong.XU Jian-feng 基于PLC的XA62W型万能升降台铣床的技术改造 -煤矿机械2007,28(12)
对三菱可编程序控制器(PLC)应用于XA62W型卧式万能铣床电气控制系统的改造作了介绍,对系统的硬件组成和软件设计作了阐述.实践证明,在应用PLC进行技术改造后,该控制系统的硬件电路得到了简化,工作更加可靠,提高了机床工作效率.
6.期刊论文 张志凤.ZHANG Zhi-feng X62W型万能铣床控制电路的技术改造 -组合机床与自动化加工技术2007,\"\"(12)
文章以X62W卧式万能铣床为例,系统地介绍了采用FX2N系列 PLC对原继电器-接触器控制系统改造的方法,重点说明了机床故障诊断的设计方案,并给出故障诊断程序.最后通过实践证明,采用PLC控制提高了万能铣床运行的可靠性,减轻了机床维修人员的工作量.
7.期刊论文 周百聪 基于X62W型万能铣床电控系统的改造 -上海电器技术2006,\"\"(1)
X62W型卧式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、可靠性差、灵活性差等缺点,该文提出了用PLC对X62W型万能铣床的继电器接触式模拟控制系统进行技术改造,从而保证了电控系统的快速性、准确性、合理性,更好地满足了实际生产的需要,提高了经济效益.
8.期刊论文 周百聪.ZHOU Bai-chong 基于X62W型万能铣床电控系统的改造 -机床电器2005,32(6)
X62W型卧式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、可靠性低、灵活性差等缺点,本文提出了用PLC对X62W型万能铣床的继电器接触式模拟控制系统进行技术改造,从而保证了电控系统的快速性、准确性、合理性,更好地满足了实际生产的需要,提高了经济效益.
9.期刊论文 周百聪.ZHOU Bai-Cong 基于X62W型万能铣床电控系统的改造 -机电产品开发与创新2005,18(6)
X62W型卧式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、可靠性差、灵活性差等缺点,本文提出了用PLC对X62W型万能铣床的继电器接触式控制系统进行技术改造,从而保证了电控系统的快速性、准确性、合理性,更好地满足了实际生产的需要,提高了经济效益.
10.期刊论文 杨怀林 PLC在X62W铣床电气控制中的应用 -电气制造2007,\"\"(8)
1 引言
X62W型卧式万能铣床可用于平面、斜面和沟槽等加工,安装分度头后可铣切直齿轮、螺旋面,使用圆工作台可以铣切凸轮和弧形槽,是一种多功能、高效率、应用广泛的机床.
1.刘祖其.刘海 万能铣床电气控制线路改造的PLC程序设计[期刊论文]-机电工程技术 2009(8)
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