1、第第7 7章章 常用機床的常用機床的PLCPLC控制控制 7.1 7.1 車床的車床的PLCPLC控制控制 7.2 7.2 鉆鉆床的床的PLCPLC控制控制 7.3 7.3 銑銑床的床的PLCPLC控制控制基于基于PLCPLC的生產設備的自動控制系統設計的生產設備的自動控制系統設計步驟步驟1 1根據電氣控制的功能和要求，進行初步的方案設計，例如，確定電機根據電氣控制的功能和要求，進行初步的方案設計，例如，確定電機的控制方式、調速方式，控制電路的供電方式，的控制方式、調速方式，控制電路的供電方式，PLCPLC的選用，電路保護方的選用，電路保護方式，確定技術性能指標、工作環境要求等。式，確定技術性

2、能指標、工作環境要求等。2 2根據控制方式確定輸入、輸出設備，并進行根據控制方式確定輸入、輸出設備，并進行PLCPLC的的I/OI/O端口分配。端口分配。3 3根據根據I/OI/O端口分配的使用情況和控制功能要求，確定所選端口分配的使用情況和控制功能要求，確定所選PLCPLC的型號是的型號是否符合要求。如果要采用變頻調速，需要根據電動機的規格，選擇變頻器否符合要求。如果要采用變頻調速，需要根據電動機的規格，選擇變頻器的型號。的型號。4 4設計并繪制設計并繪制PLCPLC控制系統的電路，包含主電路、以控制系統的電路，包含主電路、以PLCPLC為控制核心的控為控制核心的控制電路、調速電路、輔助電路

3、和保護環節。制電路、調速電路、輔助電路和保護環節。5 5根據控制要求和電路，編寫根據控制要求和電路，編寫PLCPLC程序，建議采用梯形圖（程序，建議采用梯形圖（LADLAD）、順序）、順序功能圖（功能圖（SFCSFC）編程語言。）編程語言。SFCSFC編程可省去繁瑣的觸頭串并聯，有利于程序編程可省去繁瑣的觸頭串并聯，有利于程序的編寫和維護。設計程序時，先完成基本功能，再增加聯鎖保護環節，最的編寫和維護。設計程序時，先完成基本功能，再增加聯鎖保護環節，最后增加故障判斷功能。后增加故障判斷功能。6 6連接好硬件電路，把編寫好的程序寫入連接好硬件電路，把編寫好的程序寫入PLCPLC中進行空載調試運行

4、，針對中進行空載調試運行，針對不足之處修改完善。不足之處修改完善。7 7進行帶負載調試運行，針對不足之處修改完善。進行帶負載調試運行，針對不足之處修改完善。8 8進行極限條件測試，針對不足之處修改完善。進行極限條件測試，針對不足之處修改完善。7.1 7.1 車床的車床的PLCPLC控制控制7.1.1 7.1.1 方案設計方案設計1 1PLCPLC的選擇的選擇 選用選用CPU224/AC/DC/RLYCPU224/AC/DC/RLY型。型。2 2主軸電動機的雙向旋轉和調速控制方式主軸電動機的雙向旋轉和調速控制方式 采用由采用由PLCPLC發出控制指令，通過變頻器實現主軸電動機的正反向旋轉，發出控

5、制指令，通過變頻器實現主軸電動機的正反向旋轉，給變頻器輸入可調控制電壓，通過變頻器實現主軸電動機的變頻調速。根給變頻器輸入可調控制電壓，通過變頻器實現主軸電動機的變頻調速。根據主軸電動機的額定輸出功率，選用三菱據主軸電動機的額定輸出功率，選用三菱FR-E740-7.5KFR-E740-7.5K。3 3刀架快速移動電動機和冷卻泵的控制刀架快速移動電動機和冷卻泵的控制 PLC PLC接收外部輸入信號后，由程序控制輸出端口，通過繼電器控制快接收外部輸入信號后，由程序控制輸出端口，通過繼電器控制快移電動機和冷卻泵電動機。移電動機和冷卻泵電動機。4 4安全保護措施安全保護措施 控制線路除了應有的欠壓、失

6、壓、過載、短路保護措施外，還要增加控制線路除了應有的欠壓、失壓、過載、短路保護措施外，還要增加變頻器和變頻器和PLCPLC的保護措施，有利于延長成本較高的電器的使用壽命。的保護措施，有利于延長成本較高的電器的使用壽命。5 5故障診斷功能故障診斷功能 增加若干個故障報警指示燈，電路出現故障就會發出對應的報警指示增加若干個故障報警指示燈，電路出現故障就會發出對應的報警指示信號，維修人員可通過指示燈的提示查找故障，提高檢修效率。信號，維修人員可通過指示燈的提示查找故障，提高檢修效率。7.1.2 CA64107.1.2 CA6410型臥式車床的型臥式車床的PLCPLC的的I/OI/O端口分配端口分配輸

7、輸入端口輸輸出端口I0.0SB3變頻器和主軸電動機停止按鈕Q0.0主軸電動軸電動機交流接觸觸器KMI0.1SB4變頻器和主軸電動機啟動按鈕Q0.1冷卻泵繼電泵繼電器KA1I0.2SA4冷卻泵電動機啟停開關Q0.2刀架快移電動電動機繼電繼電器KA2I0.3SB5刀架快移電動機點動按鈕Q0.3未用I0.4BC變頻器異常檢測Q0.4PLC電電源指示燈HL2I0.5FR1主軸電動機過載保護檢測Q0.5故障指示燈HL3I0.6FR2冷卻泵過載保護檢測Q0.6故障指示燈HL4I0.7KM主軸接觸器檢測Q0.7未用I1.0KA1冷卻泵繼電器檢測Q1.0未用I1.1KA2刀架快移繼電器檢測Q1.1未用I1.2

8、未用I1.3未用I1.4未用I1.5未用7.1.3 7.1.3 電路控制原理電路控制原理1.1.主電路主電路l 主軸電動機主軸電動機M M1 1由三菱變頻器由三菱變頻器FR-E740FR-E740控制，實現正反轉及控制，實現正反轉及調速。交流接觸器調速。交流接觸器KMKM控制變控制變頻器通電，電位器頻器通電，電位器W W用于設定用于設定電動機運轉速度。電動機運轉速度。SASA1 1用于控用于控制電動機正反轉。熱繼電器制電動機正反轉。熱繼電器FRFR1 1實現實現M M1 1過載保護。過載保護。l 冷卻泵電動機冷卻泵電動機M M2 2由由KAKA1 1控制。控制。熱繼電器熱繼電器FRFR2 2實

9、現實現M M2 2的過載保的過載保護。護。l 刀架快速移動電動機刀架快速移動電動機M M3 3由由KAKA2 2控制實現。因控制實現。因M M3 3是點動運轉是點動運轉方式，故沒有過載保護。方式，故沒有過載保護。FUFU1 1實現整個電路的短路保護。實現整個電路的短路保護。2 2控制電路控制電路l 由變壓器由變壓器TCTC的一次側輸入的一次側輸入380V380V，二次側輸出，二次側輸出220V220V為控為控制電路供電。輸出制電路供電。輸出24V24V為照明為照明燈電路供電。由燈電路供電。由SASA2 2控制照明控制照明燈燈ELEL，由，由FUFU2 2FUFU5 5實現短路保實現短路保護。護

10、。（1 1）斷電保護電路）斷電保護電路l由鑰匙式開關由鑰匙式開關SASA3 3、行程開關、行程開關SQSQ1 1、SQSQ2 2和電源開和電源開關關QFQF的分勵脫扣器電磁線圈組成。的分勵脫扣器電磁線圈組成。l接通電源時需先使接通電源時需先使SASA3 3斷開，使斷開，使QFQF電磁線圈斷電磁線圈斷電，再扳動電，再扳動QFQF手柄將其合閘。通電后指示燈手柄將其合閘。通電后指示燈HLHL1 1發光。發光。SASA3 3閉合，閉合，QFQF電磁線圈通電，脫扣器動作電磁線圈通電，脫扣器動作使使QFQF跳閘切斷電源。跳閘切斷電源。lSQSQ2 2裝在機床控制配電盤壁箱門處，關上箱門裝在機床控制配電盤壁

11、箱門處，關上箱門時，時，SQSQ2 2受壓觸頭斷開，打開箱門時，受壓觸頭斷開，打開箱門時，SQSQ2 2復位觸復位觸頭閉合，頭閉合，QFQF電磁線圈通電，脫扣器動作，電磁線圈通電，脫扣器動作，QFQF跳跳閘切斷電源。閘切斷電源。lSQSQ1 1裝在車床床頭的皮帶罩處，蓋上皮帶罩時，裝在車床床頭的皮帶罩處，蓋上皮帶罩時，SQSQ2 2受壓觸頭斷開，打開皮帶罩時，受壓觸頭斷開，打開皮帶罩時，SQSQ1 1復位觸頭復位觸頭閉合，閉合，QFQF電磁線圈通電，脫扣器動作使電磁線圈通電，脫扣器動作使QFQF跳閘跳閘切斷電源。確保人身安全。切斷電源。確保人身安全。（2 2）PLCPLC啟動和保護電路啟動和保

12、護電路l 由由SBSB1 1、SBSB2 2、KAKA3 3組成組成l 按下按下SBSB2 2，KAKA3 3通電自鎖通電自鎖吸合，吸合，KAKA3 3常開觸頭閉常開觸頭閉合，合，PLCPLC通電工作，與通電工作，與此同時此同時HL2HL2發光。發光。l 按下按下SBSB1 1，KAKA3 3斷電釋放，斷電釋放，PLCPLC斷電。斷電。l KAKA3 3的自鎖電路對的自鎖電路對PLCPLC實實現欠壓和失壓保護。現欠壓和失壓保護。（3 3）變頻器、主軸電動機的控制和保護（）變頻器、主軸電動機的控制和保護（l 按下按下SBSB4 4，PLCPLC收到指令，控制程序使收到指令，控制程序使Q0.0Q0

13、.0端與端與1L1L端接通，端接通，KMKM通電吸合，通電吸合，KMKM主觸頭閉合，變頻器通主觸頭閉合，變頻器通電工作。通過電工作。通過W W設定好電動機設定好電動機M M1 1的轉速后，再轉動的轉速后，再轉動SASA1 1控制電動機控制電動機M M1 1的正反轉。的正反轉。SASA1 1轉到中間擋位，轉到中間擋位，電動機電動機M M1 1停轉。按下停轉。按下SBSB3 3，PLCPLC收到指令，控制程序使收到指令，控制程序使Q0.0Q0.0端與端與1L1L端斷開，端斷開，KMKM斷電釋放，斷電釋放，KMKM主觸頭主觸頭斷開，變頻器斷電。斷開，變頻器斷電。R R1 1和和C C1 1組成組成R

14、CRC串聯吸收回路，實現串聯吸收回路，實現PLCPLC輸出端口的過壓保護。輸出端口的過壓保護。l 當變頻器工作異常時，當變頻器工作異常時，PLCPLC的的I0.4I0.4端口外接變頻器端口外接變頻器BCBC端斷開，端斷開，PLCPLC收到此信號，控制程序使收到此信號，控制程序使KMKM斷電斷電釋放。達到保護變頻器的目的。釋放。達到保護變頻器的目的。l 當主軸電動機當主軸電動機M M1 1過載時，過載時，PLCPLC的的I0.5I0.5端口外接端口外接FR1FR1常閉觸頭斷開，常閉觸頭斷開，PLCPLC收到此信號，控制程序使收到此信號，控制程序使KMKM斷斷電釋放，等電釋放，等M M1 1的過載

15、故障排除后，需按下的過載故障排除后，需按下SBSB4 4，才能使，才能使KMKM通電吸合。通電吸合。4 4）冷卻泵電動機控制）冷卻泵電動機控制l 轉動轉動SASA4 4使其閉合，使其閉合，PLCPLC收到指令，控制程序使收到指令，控制程序使Q0.1Q0.1和和1L1L端接通。端接通。KAKA1 1通電吸合，常開觸通電吸合，常開觸頭閉合，頭閉合，M M2 2通電運轉。轉動通電運轉。轉動SASA2 2使其斷開，使其斷開，PLCPLC收到指令，控制程序使收到指令，控制程序使Q0.1Q0.1和和1L1L端斷開。端斷開。KAKA1 1斷電釋放，常開觸頭斷開，斷電釋放，常開觸頭斷開，M M2 2斷電停轉。

16、斷電停轉。M M1 1啟動后，啟動后，M M2 2才能啟動，此控制功能在控才能啟動，此控制功能在控制程序中實現。制程序中實現。l 當當M M2 2出現過載時，出現過載時，PLCPLC的的I0.6I0.6端口外接端口外接FRFR2 2常閉觸頭斷開，常閉觸頭斷開，PLCPLC收到此信號，控制程序使收到此信號，控制程序使KAKA2 2斷電釋放，斷電釋放，M M2 2停轉。停轉。KAKA1 1并聯的并聯的RCRC串聯吸收回路，實現串聯吸收回路，實現PLCPLC輸出端口的過壓保護。輸出端口的過壓保護。（5 5）刀架快速移動電動機的控制）刀架快速移動電動機的控制l 按住按住SBSB5 5，PLCPLC收到

17、指令，控制程序使收到指令，控制程序使Q0.2Q0.2和和1L1L端接通。端接通。KAKA2 2通電吸合，常開觸頭閉合，通電吸合，常開觸頭閉合，M M3 3通電運轉。實現刀架快速移動。通電運轉。實現刀架快速移動。l 松開松開SBSB5 5，PLCPLC收到指令，控制程序使收到指令，控制程序使Q0.2Q0.2和和1L1L端斷開。端斷開。KAKA2 2斷電釋放，常開觸頭斷開，斷電釋放，常開觸頭斷開，M M3 3斷電運轉。斷電運轉。KAKA2 2并聯的并聯的RCRC串聯吸收回路，實現對串聯吸收回路，實現對PLCPLC輸出端口的過壓保護。輸出端口的過壓保護。（6 6）故障檢測及指示功能）故障檢測及指示功

18、能l 電路出現某些常見故障時（電路出現某些常見故障時（PLCPLC故障除外），這些觸頭中的某一個或幾個會相故障除外），這些觸頭中的某一個或幾個會相應動作，應動作，PLCPLC收到相關信號后，控制程序會使故障報警指示燈點亮，發出報警收到相關信號后，控制程序會使故障報警指示燈點亮，發出報警信號，維修人員可根據信號種類進行快速檢修，有利于縮短檢修時間，提高信號，維修人員可根據信號種類進行快速檢修，有利于縮短檢修時間，提高檢修效率。電路故障類型與指示燈點亮狀態的對應關系如表檢修效率。電路故障類型與指示燈點亮狀態的對應關系如表7-27-2所示。所示。HL3HL4故障類類型亮滅變頻變頻器異異常滅滅亮M1過

19、載過載亮亮M2過載過載閃爍閃爍滅KM未吸合或異異常滅滅閃爍KA1未吸合或異異常閃爍閃爍閃爍閃爍KA2未吸合或異異常表表7-2 故障指示燈指示信息故障指示燈指示信息7.1.4 7.1.4 編寫控制程序編寫控制程序HL3HL4故障類類型亮滅變頻變頻器異異常滅滅亮M1過載過載亮亮M2過載過載HL3故障類類型閃爍閃爍KM未吸合或異異常閃爍閃爍KA2未吸合或異異常HL3HL3燈亮燈亮HL3HL3燈滅燈滅M1.0=ONMM1.0=ONM2.0=ON2.0=ONT37開始開始計時計時T37=OFF,T38=OFFT37=OFF,T38=OFFT37計時計時2秒到秒到T37=ON,M2.0=OFFT37=ON

20、,M2.0=OFFT38T38開始計時開始計時,T38=OFF,T38=OFFT38計時計時2秒到秒到T38=ONT38=ON，T37=OFF,M2.0=ON,T38=OFF,T37=OFF,M2.0=ON,T38=OFF,T37T37開始計時，循環開始計時，循環HL4故障類類型閃爍閃爍KA1未吸合或異異常閃爍閃爍KA2未吸合或異異常7.2 7.2 鉆床的鉆床的PLCPLC控制控制7.2.1 7.2.1 方案設計方案設計1 1PLCPLC的選擇的選擇選用選用CPU224/AC/DC/RLYCPU224/AC/DC/RLY型。型。2 2主軸電動機的控制方式主軸電動機的控制方式由于鉆床的主軸通常是

21、單向旋轉，由啟動按鈕給由于鉆床的主軸通常是單向旋轉，由啟動按鈕給PLCPLC發出指令，發出指令，PLCPLC驅動交流接觸器控制主軸電動機正驅動交流接觸器控制主軸電動機正轉。為節省輸入端口，減少程序步數，把停止按鈕和轉。為節省輸入端口，減少程序步數，把停止按鈕和熱繼電器串聯共用一個輸入端口。熱繼電器串聯共用一個輸入端口。7.2.1 7.2.1 方案設計方案設計3 3搖臂升降的控制搖臂升降的控制由由PLCPLC接收按鈕指令，接收按鈕指令，PLCPLC驅動交流接觸器實現搖臂升降電驅動交流接觸器實現搖臂升降電動機的正反轉點動控制。考慮是點動控制，因此對搖臂的升降動機的正反轉點動控制。考慮是點動控制，因

22、此對搖臂的升降限位保護，采用升降終端限位行程開關分別與正反轉點動按鈕限位保護，采用升降終端限位行程開關分別與正反轉點動按鈕串聯共用一個輸入端口。串聯共用一個輸入端口。在搖臂升降之前，由在搖臂升降之前，由PLCPLC控制液壓泵電動機正轉執行搖臂的控制液壓泵電動機正轉執行搖臂的松開操作，搖臂松開到位時，松開操作，搖臂松開到位時，PLCPLC收到由松開行程開關發出的收到由松開行程開關發出的信號，停止液壓泵運轉。然后使搖臂升降電動機運轉，執行搖信號，停止液壓泵運轉。然后使搖臂升降電動機運轉，執行搖臂的升降操作。升降操作結束后，由臂的升降操作。升降操作結束后，由PLCPLC控制液壓泵反轉執行控制液壓泵反

23、轉執行搖臂的夾緊操作，夾緊到位時，搖臂的夾緊操作，夾緊到位時，PLCPLC收到由夾緊行程開關發出收到由夾緊行程開關發出的信號，停止液壓泵運轉。的信號，停止液壓泵運轉。由由PLCPLC的斷電延時型定時器實現延時控制和聯鎖控制。使得的斷電延時型定時器實現延時控制和聯鎖控制。使得當執行搖臂升降操作時，禁止執行立柱和主軸箱的松夾操作。當執行搖臂升降操作時，禁止執行立柱和主軸箱的松夾操作。7.2.1 7.2.1 方案設計方案設計4 4立柱和主軸箱的松夾控制立柱和主軸箱的松夾控制主軸箱和立柱的松開與夾緊的液壓分配方式，由主軸箱和立柱的松開與夾緊的液壓分配方式，由三檔轉換開關選擇，三檔轉換開關選擇，PLCP

24、LC收到信號后，或同時或單獨收到信號后，或同時或單獨直接驅動電磁閥直接驅動電磁閥YAYA1 1、YAYA2 2，實現液壓分配。，實現液壓分配。由由PLCPLC接收按鈕指令，接收按鈕指令，PLCPLC驅動交流接觸器實現液驅動交流接觸器實現液壓泵電動機的正反轉點動控制。液壓泵電動機正轉，壓泵電動機的正反轉點動控制。液壓泵電動機正轉，執行立柆、主軸箱松開操作；液壓泵電動機反轉，執執行立柆、主軸箱松開操作；液壓泵電動機反轉，執行立柆、主軸箱松開操作。行立柆、主軸箱松開操作。7.2.1 7.2.1 方案設計方案設計5 5冷卻泵電動機的控制冷卻泵電動機的控制冷卻泵電動機的控制方式保持不變。冷卻泵電動機的控

25、制方式保持不變。6 6安全保護措施安全保護措施控制電路中除了應有的斷電、限位、欠壓、失壓、過載、控制電路中除了應有的斷電、限位、欠壓、失壓、過載、短路保護措施外，還要增加短路保護措施外，還要增加PLCPLC的保護措施，有利于延長高成的保護措施，有利于延長高成本電器的使用壽命。本電器的使用壽命。7 7工作狀態指示和過壓保護工作狀態指示和過壓保護在交流接觸器、液壓分配電磁閥上并聯由限流電阻和指示在交流接觸器、液壓分配電磁閥上并聯由限流電阻和指示燈構成的串聯電路，一方面，可指示工作狀態，而且當電路出燈構成的串聯電路，一方面，可指示工作狀態，而且當電路出現故障時，維修人員可通過指示燈的狀況查找故障，提

26、高檢修現故障時，維修人員可通過指示燈的狀況查找故障，提高檢修效率。另一方面，在一定程度上替代效率。另一方面，在一定程度上替代RCRC串聯吸收回路實現過壓串聯吸收回路實現過壓保護功能。選用額定電壓為保護功能。選用額定電壓為220V220V的指示燈，選用阻值較小、功的指示燈，選用阻值較小、功率較大的電阻限流，保護指示燈。率較大的電阻限流，保護指示燈。7.2.2 PLC7.2.2 PLC的的I/OI/O端口分配端口分配輸輸入端口輸輸出端口I0.0主軸電動機M1過載保護FR1主軸電動機M1停止按鈕SB3Q0.0 主軸電動機交流接觸器KM1I0.1主軸電動機M1啟動按鈕SB4Q0.1 搖臂升降電動機M2

27、正轉交流接觸器KM2I0.2搖臂升降電動機M2正轉點動按鈕SB5搖臂上升限位保護行程開關SQ2Q0.2搖臂升降電動機M2反轉交流接觸器KM3I0.3搖臂升降電動機M2反轉點動按鈕SB6搖臂下降限位保護行程開關SQ3Q0.3液壓泵電動機M3正轉交流接觸器KM4I0.4搖臂松開行程開關SQ4Q0.4 液壓泵電動機M3反轉交流接觸器KM5I0.5搖臂夾緊行程開關SQ5Q0.5 立柱液壓分配電磁閥YA1I0.6液壓泵電動機M3正轉點動按鈕SB7Q0.6 主軸箱液壓分配電磁閥YA2I0.7液壓泵電動機M3反轉點動按鈕SB8Q0.7 未用I1.0液壓分配電磁閥YA1開關SA3-1Q1.0 未用7.2.3

28、7.2.3 電路控制原理電路控制原理1.1.主電路主電路2.2.控制電路控制電路l由控制變壓器由控制變壓器對對380V380V變壓后，變壓后，輸出輸出220V220V和和24V24V的的電壓，分別給控電壓，分別給控制電路和照明燈制電路和照明燈電路供電。電路供電。FUFU2 2FUFU4 4實現短路保護。實現短路保護。l由鑰匙式開關由鑰匙式開關SASA2 2、配電箱柜門、配電箱柜門處行程開關處行程開關SQSQ1 1和和電源開關電源開關QFQF的分的分勵脫扣器電磁線勵脫扣器電磁線圈組成斷電保護圈組成斷電保護電路。電路。l由由SBSB1 1、SBSB2 2和和KAKA1 1組成組成PLCPLC啟動啟

29、動和欠壓、失壓保和欠壓、失壓保護電路。護電路。2.2.控制電路控制電路l 主軸電機控制：主軸電機控制： 由由SBSB3 3、SBSB4 4、FRFR1 1、KMKM1 1、PLCPLC的的I0.0I0.0、I0.1I0.1和和Q0.0Q0.0端口組成主端口組成主軸電動機軸電動機M M1 1的控制電路。當的控制電路。當M M1 1過載時，過載時，FRFR1 1斷開，斷開，KMKM1 1斷電釋斷電釋放，放，M M1 1停轉。停轉。2.2.控制電路控制電路l 搖臂升降的控制搖臂升降的控制 由由SBSB5 5、SBSB6 6、SQSQ2 2、SQSQ3 3、SQSQ4 4、SQSQ5 5、KMKM2

30、2、KMKM3 3、PLCPLC的的I0.2I0.2I0.5I0.5和和Q0.1Q0.1Q0.2Q0.2端口組成搖臂升降電端口組成搖臂升降電動機的控制電路。動機的控制電路。 按住按住SBSB5 5或或SBSB6 6，KMKM4 4通電吸合，液通電吸合，液壓泵電動機壓泵電動機M M3 3正轉執行搖臂松開正轉執行搖臂松開操作，松開到位，操作，松開到位，SQSQ4 4受壓斷開，受壓斷開，KMKM4 4斷電釋放，斷電釋放，M M3 3停轉。接著停轉。接著KMKM2 2或或KMKM3 3通電吸合，搖臂升降電動機通電吸合，搖臂升降電動機M M2 2正轉或反轉，執行升降操作。正轉或反轉，執行升降操作。 松開

31、松開SBSB5 5或或SBSB6 6，KMKM2 2或或KMKM3 3斷電釋放，斷電釋放，M M2 2停轉，延時停轉，延時3s3s后，后，KMKM5 5通電吸合，通電吸合，M M3 3反轉執行搖臂夾緊操作，夾緊反轉執行搖臂夾緊操作，夾緊到位，到位，SQSQ5 5受壓斷開，受壓斷開，KMKM5 5斷電釋放，斷電釋放，M M3 3停轉。停轉。 KMKM2 2和和KMKM3 3常閉觸頭實現正反轉聯鎖常閉觸頭實現正反轉聯鎖控制。當搖臂上升或下降到終端控制。當搖臂上升或下降到終端時，時，SQSQ2 2或或SQSQ3 3受壓斷開，受壓斷開，KMKM2 2或或KMKM3 3斷電釋放，斷電釋放，M M2 2停

32、轉。停轉。2.2.控制電路控制電路l 主軸和主軸箱的松夾的控制主軸和主軸箱的松夾的控制 由由SBSB7 7、SBSB8 8、FRFR2 2、KMKM4 4、KMKM5 5、PLCPLC的的I0.6I0.6I0.7I0.7和和Q0.3Q0.3Q0.4Q0.4端口端口組成液壓泵電動機組成液壓泵電動機M M3 3的正反轉點的正反轉點動控制電路。動控制電路。 按住按住SBSB7 7或或SBSB8 8，禁止執行搖臂升降，禁止執行搖臂升降操作，與此同時，操作，與此同時，YAYA1 1、YAYA2 2或同時或同時通電或分別單獨通電。延時通電或分別單獨通電。延時3s3s后，后，KMKM4 4或或KMKM5 5

33、通電吸合，通電吸合，M M3 3正轉或反轉，正轉或反轉，執行立柱、主軸箱的松開或夾緊執行立柱、主軸箱的松開或夾緊操作。操作。 松開松開SBSB7 7或或SBSB8 8，KMKM4 4或或KMKM5 5斷電，斷電，M M3 3停轉，延時停轉，延時3s3s后，后，YAYA1 1、YAYA2 2斷電。斷電。 KMKM4 4和和KMKM5 5常閉觸頭實現正反轉聯鎖常閉觸頭實現正反轉聯鎖控制。當控制。當M M3 3過載時，過載時，FRFR2 2斷開，斷開，KMKM4 4或或KMKM5 5斷電釋放，斷電釋放，M M3 3停轉。停轉。2.2.控制電路控制電路l 由由SASA3 3、YAYA1 1、YAYA2

34、 2、PLCPLC的的I1.0I1.0I1.2I1.2和和Q0.5Q0.5Q0.6Q0.6端口端口組成液壓分配控制電路。組成液壓分配控制電路。lYAYA1 1、YAYA2 2通電，液壓油被分配給給主軸箱、通電，液壓油被分配給給主軸箱、立柱的夾緊立柱的夾緊或公開或公開，搖臂夾緊油腔不會得，搖臂夾緊油腔不會得到液壓油到液壓油lYAYA1 1、YAYA2 2斷電，不能給主軸箱、立柱的夾斷電，不能給主軸箱、立柱的夾緊油腔分配液壓油，液壓油被分配給搖臂緊油腔分配液壓油，液壓油被分配給搖臂夾緊夾緊或松開或松開。7.2.4 7.2.4 控制程序控制程序7.3 7.3 銑銑床的床的PLCPLC控制控制7.3.

35、1 7.3.1 方案設計方案設計1 1PLCPLC的選擇的選擇選用選用CPU224/AC/DC/RLYCPU224/AC/DC/RLY型。型。2 2主軸電動機的控制方式主軸電動機的控制方式由由PLCPLC控制變頻器，通過變頻器實現主軸電動機的控制變頻器，通過變頻器實現主軸電動機的正反轉，給變頻器輸入可調控制電壓，實現主軸電動正反轉，給變頻器輸入可調控制電壓，實現主軸電動機的變頻調速。根據主軸電動機的額定輸出功率，選機的變頻調速。根據主軸電動機的額定輸出功率，選用三菱用三菱FR-E740-7.5KFR-E740-7.5K。7.3.1 7.3.1 方案設計方案設計3 3進給電動機的控制進給電動機的

36、控制PLCPLC接收外部輸入信號后，由程序控制輸出端口，通過交流接收外部輸入信號后，由程序控制輸出端口，通過交流接觸器控制進給電動機的正反轉。工作臺進給仍保留機械式變接觸器控制進給電動機的正反轉。工作臺進給仍保留機械式變速方式。速方式。4 4冷卻泵電動機的控制冷卻泵電動機的控制PLCPLC接收外部輸入信號后，由程序控制輸出端口，通過繼電接收外部輸入信號后，由程序控制輸出端口，通過繼電器控制冷卻泵電動機的運轉。去掉控制電路中的中間繼電器，器控制冷卻泵電動機的運轉。去掉控制電路中的中間繼電器，改為由程序控制實現主軸先啟動，冷卻泵才能運轉的工作方式改為由程序控制實現主軸先啟動，冷卻泵才能運轉的工作方

37、式7.3.1 7.3.1 方案設計方案設計5 5電磁離合器的控制電磁離合器的控制交流接觸器和繼電器的通電控制，由交流接觸器和繼電器的通電控制，由PLCPLC的一組輸出端口實的一組輸出端口實現，另一組輸出端口接直流電源，實現電磁離合器的控制。現，另一組輸出端口接直流電源，實現電磁離合器的控制。6 6安全保護措施安全保護措施控制線路除了應有的斷電、欠壓、失壓、過載、短路保護控制線路除了應有的斷電、欠壓、失壓、過載、短路保護措施外，還要增加變頻器和措施外，還要增加變頻器和PLCPLC的保護措施，有利于延長高成的保護措施，有利于延長高成本電器的使用壽命。本電器的使用壽命。7.3.2 PLC7.3.2

38、PLC的的I/OI/O端口分配端口分配輸輸入端口輸輸出端口I0.0主軸電動機M1兩地停止按鈕SB3、SB4主軸換刀轉換開關SA4Q0.0主軸電動軸電動機M1交流接觸觸器KM1I0.1主軸電動機M1過載保護FR1冷卻泵電動機M3過載保護FR3Q0.1進給電動進給電動機M2正轉轉交流接觸觸器KM2I0.2變頻器異常檢測BC端Q0.2進給電動進給電動機M2反轉轉交流接觸觸器KM3I0.3主軸電動機M1兩地啟動按鈕SB5、SB6Q0.3冷卻泵電動泵電動機M3繼電繼電器KA1I0.4主軸變速沖動行程開關SQ2Q0.4主軸軸制動電動電磁離合器YC1I0.5冷卻泵啟動開關SA5Q0.5進給電進給電磁離合器Y

39、C2I0.6工作臺快速進給點動按鈕SB7、SB8Q0.6快速移動電動電磁離合器YC3I0.7工作臺縱向向右行程開關SQ3Q0.7未用I1.0工作臺縱向向左行程開關SQ4Q1.0未用I1.1工作臺橫向向前及升降向下行程開關SQ5Q1.1未用I1.2工作臺橫向向后及升降向上行程開關SQ6I1.3圓工作臺轉換開關SA6I1.4進給變速沖動行程開關SQ7I1.5未用7.3.3 7.3.3 電路控制原理電路控制原理 1.1.主電路主電路l KMKM1 1通電吸合，變頻器通電通電吸合，變頻器通電控制主軸電動機控制主軸電動機M M1 1運轉。運轉。SASA1 1用于改變用于改變M M1 1的旋轉方向的旋轉方

40、向，W W用于調節用于調節M M1 1的旋轉速度的旋轉速度。變頻器的。變頻器的BCBC端接端接PLCPLC輸入輸入端口端口I0.2I0.2，實現變頻器的，實現變頻器的保護。保護。FRFR1 1實現主軸電動機實現主軸電動機的過載保護。的過載保護。l KMKM2 2和和KMKM3 3控制實現進給電動控制實現進給電動機機M M2 2的正反轉控制，的正反轉控制，KMKM2 2通通電吸合，電吸合，M M2 2正轉，正轉，KMKM3 3通電通電吸合，吸合，M M2 2反轉。反轉。FRFR2 2實現實現M M2 2的過載保護。的過載保護。l KAKA1 1控制冷卻泵電動機控制冷卻泵電動機M M3 3的的運轉

41、。運轉。2.2.控制電路控制電路（1 1）供電方式和短路保護）供電方式和短路保護l380V380V交流電壓經控制變壓器交流電壓經控制變壓器TCTC1 1變壓后，輸出變壓后，輸出220V220V和和24V24V交流電壓。交流電壓。220V220V給給QFQF1 1的分勵脫扣器電的分勵脫扣器電磁線圈、磁線圈、PLCPLC、接觸器、繼電器、指示燈等負載供電。、接觸器、繼電器、指示燈等負載供電。24V24V給照明燈供電。給照明燈供電。SASA2 2為照明燈開關。為照明燈開關。l380V380V交流電壓經整流變壓器交流電壓經整流變壓器TCTC2 2變壓后，輸出變壓后，輸出28V28V交流電壓。經整流后，

42、通過交流電壓。經整流后，通過PLCPLC的的2L2L和和Q0.4Q0.4Q0.6Q0.6輸出端口給電磁離合器供電。輸出端口給電磁離合器供電。l由由FUFU2 2FUFU5 5實現控制電路的短路保護。實現控制電路的短路保護。2.2.控制電路控制電路HLHL1 1為電源指示燈，為電源指示燈，QFQF合閘后，合閘后，HLHL1 1點亮。點亮。HLHL2 2HLHL8 8分別與分別與KMKM1 1KMKM3 3、KAKA1 1、YCYC1 1YCYC3 3的線圈的線圈并聯，可指示線圈的工作狀態。并聯，可指示線圈的工作狀態。2.2.控制電路控制電路（2 2）信號指示燈）信號指示燈HLHL1 1為電源指示

43、燈，為電源指示燈，QFQF合閘后，合閘后，HLHL1 1點亮。點亮。HLHL2 2HLHL8 8分別與分別與KMKM1 1KMKM3 3、KAKA1 1、YCYC1 1YCYC3 3的線圈的線圈并聯，可指示線圈的工作狀態。并聯，可指示線圈的工作狀態。2.2.控制電路控制電路（3 3）斷電保護）斷電保護SASA3 3為鑰匙式開關，插上鑰匙并轉動為鑰匙式開關，插上鑰匙并轉動SASA3 3使其斷開，才能使使其斷開，才能使QFQF1 1合閘。合閘。SQSQ1 1安裝電氣箱柜門內安裝電氣箱柜門內，關上柜門，關上柜門，SQSQ1 1受壓斷開，受壓斷開，QFQF1 1脫扣器線圈斷電。打開柜門，脫扣器線圈斷電

44、。打開柜門，SQSQ1 1復位閉合，復位閉合，QFQF1 1脫扣器線脫扣器線圈通電圈通電,QF,QF跳閘切斷電源。跳閘切斷電源。2.2.控制電路控制電路（4 4）PLCPLC啟動和保護啟動和保護按下按下SBSB2 2，KAKA2 2通電吸合自鎖，通電吸合自鎖，KAKA2 2常開觸頭閉合，常開觸頭閉合，PLCPLC通電工作。同時通電工作。同時PLCPLC的兩組輸出端口的兩組輸出端口也得到供電。按下也得到供電。按下SBSB1 1，KAKA2 2斷電釋放，斷電釋放，KAKA2 2常開觸頭斷開，常開觸頭斷開，PLCPLC斷電。斷電。KAKA2 2的自鎖實現的自鎖實現PLCPLC的的失壓和欠壓保護。失壓

45、和欠壓保護。2.2.控制電路控制電路（5 5）主軸電動機的控制）主軸電動機的控制 兩地停止按鈕兩地停止按鈕SBSB3 3、SBSB4 4和換刀開關和換刀開關SASA4 4串聯一起占用串聯一起占用I0.0I0.0端口端口 M M1 1和和M M3 3停轉停轉 熱繼電器熱繼電器FRFR1 1和和FRFR2 2的常閉觸頭串聯在一起占用的常閉觸頭串聯在一起占用I0.1I0.1端口端口2.2.控制電路控制電路（5 5）主軸電動機的控制）主軸電動機的控制l 兩地啟動按鈕兩地啟動按鈕SBSB5 5、SBSB6 6并聯占用并聯占用I0.3I0.3端口，按下其中任何一個按鈕，端口，按下其中任何一個按鈕，KMKM1 1通電吸通電吸合，變頻器通電，可以進行合，變頻器通電，可以進行M M1 1的正反轉和調速。的正反轉和調速。l 當進行機械變速時，變頻器處于斷電狀態，機械變速操作完畢后，當進行機械變速時，變頻器處于斷電狀態，機械變速操作完畢后，SQSQ2 2瞬間閉合瞬間閉合一次，一次，KMKM1 1瞬間通電吸合一次，實現瞬間通