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1、第7卷第2期兰州工业高等专科学校学报Vol.7No.22000年6月JournalofLanzhouHigherPolytechnicalCollegeJune.2000文章编1009-2269(2000)02-0018-04X组合铣床PLC电气控制系统的设计李建民(兰州工业高等专科学校电气工程系,甘肃兰州730050)摘要:气缸盖加工设备的改造,对电气控制系统有具体的要求,设计并研制满足其工艺要求的可编程逻辑控制器(PLC)电气控制系统,对同类设备的改造有较大的参考价值。关键词:专用组合铣床;PLC;电气控制系统中图号:TG547文献标识码:A1概况气缸盖是内燃机车柴油机关键部件之一
2、,其加工精度直接影响柴油机的正常运行。对气缸盖的加工工艺是以其底面为基准面,将顶面和侧面进行粗铣及精铣加工,其表面精度和定位精度要求较高,过去采用的加工方法是必须用立铣、卧铣两台铣床对两加工面分别进行加工,因此生产效率很低,而且很难保证工件的定位精度。为了提高生产效率,提高定位精度,对其加工设备进行了技术改造,将立铣、卧铣由一台专用组合铣床同时加工,用PLC对其进行顺序控制,实现一次装夹定位,一次刀具安装,两加工面同时加工,一次完成的目的。2专用组合铣床基本组成及加工工序简介2.1基本组成经改造后的专用组合铣床主要由立铣主轴、卧铣主轴、机械滑台、液压润滑等部分组成,立、卧铣主轴分别有粗
3、加工电机和精加工电机,机械滑台有快进电机和工进电机,液压电机一台,润滑泵电机一台;共有八台交流380V的异步电动机。2.2加工工序首先使工件定位,定位完成后粗铣主轴启动,机械滑台向前快进,当碰块接通限位时,滑台工进开始粗加工,粗加工完成后粗铣主轴停,精铣主轴启动,滑台快进,快进到一定位置时,滑台工进,进行精加工,加工完毕通过终点限位时,立铣、卧铣主轴松开,立铣主轴向上,卧铣主轴向后,机械滑台快退至原点,拆卸工件。工件的加工工艺过程如图1所示。3组合铣床对电气控制系统的要求●液压电机不受PLC控制,其它主控部分都应受PLC控制。●当液压电机启动后,PLC应能够完成对系统各种动作的控制,包
4、括工件的定位、夹紧、定位撤除松开,主轴的启停、前进、后退、夹紧、松开,机械滑台的工进、快进、快退,润滑泵X收稿日期:2000-02-25.作者简介:李建民(1961-),男,甘肃清水人,兰州工业高等专科学校讲师.第2期李建民:组合铣床PLC电气控制系统的设计·19·的启停等。●机械滑台的快进电机应有正反转,以实现机械滑台的快进与快退;滑台应有过转矩限位,当滑台运行过转矩时,应将主控电路切断。●运动控制分自动和手动两种,自动和手动的转换,由操作面板上进行设置。●不论是手动还是自动,开始运行时首先启动液压电机,同时接通I/O回路电源。●如遇到意外,可按急停按钮,停止液压电机,同时切断I/O
5、回路电源。4PLC控制系统的设计通过对生产工艺的剖析,并根据机床对控制系统的要求,确定系统的输入点数为49个,输出点数为21个,因此选用美国Allen-Bradley公司生产的SLC-150型可编程控制器,由于输入/输出点较多,采用一个SLC-150主单元、一个SLC-150扩展单元和一个SLC-100扩展单元组成控制系统的核心,输入回路采用外加24V直流供电,按照系统的要求,以按钮、行程开关、自动开关辅助触点、压力继电器触点等开关量为输入控制信号,经PLC输出控制,电路如图2所示。图1工艺流程图图2硬件接线图·20·兰州工业高等专科学校学报第7卷将PLC的输出分为两组,第一组有13个
6、点,由外加24V直流供电直接控制电磁阀,第二组有8个点,由380V交流供电直接控制接触器线圈;PLC电源须通过隔离变压器和抗干扰抑制器,以防电网的干扰,输入回路由稳压电源提供24伏直流;I/O分配如表1所示。表1PLCI/O分配表输入输出SA1:自动/手动调整SA2-SA4:立、卧铣工作钮子开关YV1-YV3:工件定位、定位撤SB3-SB4:主轴启/停控制按钮除、夹紧支承、支承松开电磁阀SB5-SB8:卧铣让刀向前、向后、夹紧、松开按钮YV5-YV7:立铣让刀夹紧、松SB9-SB10:机械滑台向前、向后按钮开、前进电磁阀SB11-SB12:机械滑台工进/停止按钮YV8:立铣让刀退回电磁
7、阀SB13-SB16:工件定位、定位撤除、夹紧支承、松开按钮YV9-YV12:卧铣让刀夹紧、SB17-SB20:立铣让刀向前、向后、夹紧、松开按钮松开、前进、退回电磁阀SP1-SP4:工件定位、定位撤除、夹紧支承、支承松开压YD1:机械滑台制动器线圈力继电器KM2,KM3:卧铣主轴粗、精铣SP5,SP9:立铣让刀夹紧、松开压力继电器接触器SP6,SQ13:立铣让刀前进终点限位KM4,KM5:立铣主轴粗、精铣SP7,SP10:卧铣让刀夹紧、松开压
