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PLC对专用镗孔机床的电气控制设计

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出点并行发出相应的控制信号,实现所要求的逻辑控制功能。 上述过程执行完后,又重新开始,反复地执行。每执行一遍所需的时间称为扫描周期。PLC的扫描周期通常为几十毫秒。

PLC就这样不断反复循环,实现对机器的连续控制,直到接收到停机命令,或因停电、出现故障等才停止工作。

1.3 PLC的工作过程

PLC的工作方式采用不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。CPU从第一条指令执行开始,按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束,然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。

PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描的。整个过程可分为以下几个部分:第一部分是上电处理。 第二部分是自诊断处理。 第三部分是通讯服务。 第四部分是程序扫描过程。

当PLC处于正常运行时,它将不断重复扫描过程。分析上述扫描过程,如果对远程I/O、特殊模块和其他通讯服务暂不考虑,这样扫描过程就只剩下三个阶段了。 (1) 输入采样阶段 (2) 程序执行阶段 (3) 输出刷新阶段

1.4 PLC的主要技术指标

1.I/O(输入/输出)点数

如前所述,输入/输出点数是PLC组成控制系统时所能接入的输入/输出信号的最大数量,表示PLC组成系统时可能的最大规模。这里有个问题要注意,在总的点数中,输入点与输出点总是按一定比例

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设臵的,往往是输入点数大于输出点数,且输入和输出点数不相互代替。

2.应用程序的存储容量

应用程序的存储容量是存放用户程序的存储趋的容量。通常用K字(KW),K字节(KB)或K位(Kb)来表示,1K=1024。也有的PLC直接用所能存放的程序量表示。 3.扫描速度

扫描速度一般以执行1000条基本指令所需的时间来衡量,单位为毫秒/千步,也有以执行一步指令时间的,如微妙/步。以下是扫描速度参考值:由目前PLC采用的CPU主频考虑,扫描速度比较慢的为2.2ms/K逻辑运算程序和60ms/K数字运算程序;较快的为1ms/K逻辑运算程序和10ms/K数字运算程序;更快的能够达到0.75ms/K逻辑运算程序。

另外,可编程控制器的可扩展性、可靠性、易操作性及经济性等 指标也是用户关心的问题。

第2章 T68型卧式镗床的电气控制线路分析

2.1 主要结构和运动形式

镗床的床身是一个整体铸件,在它的一端固定有前立柱,在前立柱的垂直导轨上又安装有镗头架,镗头架可沿垂直导轨上下移动。在镗头架里集中里装有主轴、变速箱、进给箱和操纵机构等部件。切削刀具一般安装在镗轴前端的锥形孔里,或安装在花盘的刀具溜板上。在切削过程中,镗轴一面旋转,一面沿轴向作进给运动,而花盘只能旋转,装在他上面的刀具溜板可作垂直主轴轴线方向的径向进给运动,镗轴和花盘轴分别通过各自的传动链传动,可以独立转动。后立

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柱位于镗床床身的另一端,后立柱上的尾座用来支撑装夹在镗轴上的镗杆末端,它与镗头架同时升降,两者的轴线始终在同一水平直线上。根据镗杆的长短,可通过后立柱沿床身水平导轨的移动来调整前、后立柱之间的距离。

有以上分析可知,T68型卧式镗床运动形式为: (1)主运动 镗轴和花盘的旋转运动

(2)进给运动 镗轴是轴向进给、花盘上刀具的径向进给、镗头架的垂直进给、工作台的横向和纵向进给。

(3)辅助运动 工作台的回转、后立柱的轴向水平移动、尾座的垂直移动及各部分的快速移动。

2.2 电力拖动方式及电气控制要求

T68型卧式镗床由两台电动机拖动:主轴电动机M1和快速转动电动机M2。主轴电动机M1用来驱动镗轴或花盘的旋转,并通过变速箱的传动产生镗轴、花盘:工作台及镗头架的进给运动。调整尾座或工作台相对位臵的快速移动电动机M2来拖动。 T68型卧式镗床的电气控制要求如下:

(1)为了扩大调速范围和简化机床的传动装臵,本机采用机电联合调速,使用双速笼型异步电动机M1作为主拖动电动机,其绕组接法为△/YY。

(2)主轴或进给变速时,为了便于齿轮之间的啮合,要有变速冲动。

(3)为了适应调整的需要,要求主轴电动机能够进行正、反向旋转及点动操作

(4)为了快速准确地停车,要求主轴电动机具有制动过程,本机床采用反接制动方式。

(5)快速移动电动机M2应能进行正、反转及点动操作。 (6)工作台或镗头架的自动进给与主轴或花盘刀架的自动进给不能同时进行,两者之间应有连锁保护。

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2.3 T68型镗床的电气控制线路分析

T68镗床的电气控制原理图如2.2中图所示。 (一)主电路分析

主轴电动机M1由6个接触器控制。其中接触器KM1和KM2控制主轴电动机M1的正反转;接触器KM3在主轴电动机正常运行时短接电阻;接触器KM4和KM5、KM8控制主轴电动机M1的低、高速运行。R为反接制动限流电阻。熔断器FU1和热继电器FR分别作主轴电动机M1的短路保护和过载保护。与主轴电动机M1同轴相连的速度继电器KS用于反接电气制动。

快速电动机M2由接触器KM6和KM7控制其正、反转,用熔断器FU2作其短路保护。 (二)控制电路分析

1.主轴电动机M1的正、反转起动控制

合上电源开关QS,指示灯HL亮,表明电源接通。当主运动和进给运动都处于非变速状态时,各自的变速手柄使行程开关SQ1、SQ3受压,而行程开关SQ2、SQ4不受压。

当要求主轴低速运行时,将速度选择手柄臵于低速挡,此时与速度选择手柄有关联的行程开关SQ不受压,SQ触头断开。若使主轴电动机M1正向运行,可按下正转起动按钮SB2,此时,中间继电器KA1通电并自锁,KA1常开触头闭合,使接触器KM3通电,短接电阻R,

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