维修电工与技能训练 汪华 模块十一 用PLC改造继电器控制线路

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1、模块十一用PLC改造继电器控制线路可编程序控制器简称PLC，是一种以微处理器为基础的通用工业自动化控制计算机，它具有控制系统设计周期短、可靠性高以及具有故障自诊断等特点，特别适合用于机床的继电器控制系统的改造。经过PLC改造后，减少了继电器元器件数目以及硬导线连接的数量，提高了电气控制系统的稳定性和可靠性，可以通过PLC程序，使机床具有故障自诊断功能，而且可以使机床保护和维修更为方便。课题一用PLC改造铣床电气控制线路1．X62W万能铣床电气控制要求（1）主轴电机M1。在空载时直接启动，能够进行正反转运行，采用电磁离合器制动，

2、换刀时主轴必须处于制动状态，可以两地启动和停止。（2）工作台进给电机M2。采用直接启动方法，具有正反转控制，可以拖动工作台左右、上下、前后6个方向移动，或者在每个方向上快速移动，并通过操纵手柄和机械离合器相配合来实现。快速进给是通过电磁铁和机械挂档来完成的，各个运动方向必须联锁。如果铣床配备有圆形工作台，也由M2拖动。（3）冷却泵电机M3。提供铣削加工的冷却液。（4）主轴与工作台的变速。采用机械变速系统，变速过程中，电动机能够点动，保证齿轮能正常啮合。（5）加工零件时，主轴电机M1启动后，工作台方能进行进给运动。2．三菱FX2

3、n-40MR型PLC（1）输入继电器X，编号是X00-X027。（2）输出继电器Y，编号是Y000-Y017。（3）辅助继电器M，编号是M0-M499。3．主电路、控制电路部分改进要求（1）主轴电动机M1，由接触器KM1接通电源，组合开关SA3控制正反转，FR1提供过载保护。（2）进给电动机M2，由接触器KM3、KM4接通电源，并且控制其正反转，FR3提供过载保护。由KM2作为工作台快速进给控制。（3）冷却泵电动机M3，增加一个接触器KM5用于接通电源。（4）供给电磁离合器的直流电源部分的变压器和桥式整流电路保持不变。（5）控

4、制变压器保持不变，以提供照明电源以及各个接触器线圈的电源。（6）各个按钮、位置开关、组合开关的功能和使用方法保持不变。（7）电源进线采用三相四线，能为PLC提供220V电源。（8）各个机械部分保持不变。改进后的主电路原理图如图1.11.2所示。图1.11.2改进后的主电路原理图操作一设计PLC硬件（1）选择PLC型号。改进后的铣床电路有各种开关19个，因此需要19个PLC输入接口；被控制的接触器和电磁离合器共8个，故障报警指示灯6个，因此需要14个PLC输出接口。所以选择有40点输入输出接口的PLC。（2）PLC输入输出（I/

5、O）分配，列出I/O分配表。操作二绘制PLC接线图根据PLC输入输出分配表，画出PLC接线图。（1）电磁离合器采用直流电源，输出接口单独安排。（2）接触器和报警指示灯采用110V交流电，由控制变压器提供。（3）M2电机正反转的联锁控制，除了PLC程序中采用之外，接触器KM3、KM4的线圈电路中也必须连接联锁触头。（4）按钮、位置开关、热继电器等输入开关都采用常开触头。PLC接线如图1.11.3所示。图1.11.3PLC接线图操作三设计PLC程序（1）主轴电动机启动、制动、变速程序设计。程序中可以采用中间继电器M1作为主轴启动条

6、件继电器，程序梯形图如图1.11.4所示图1.11.4主轴电动机启动、制动程序梯形图（2）工作台进给控制、快速进给控制程序设计。程序中也采用中间继电器M2作为进给电动机启动条件继电器，程序梯形图如图1.11.5所示。图1.11.5工作台进给控制、快速进给程序梯形图（3）冷却泵启动控制程序。冷却泵启动程序梯形图如图1.11.6所示。图1.11.16冷却泵启动程序梯形图（4）故障诊断报警程序设计。报警程序包括：3台电动机的过载报警；工作台向左、向右位置开关SQ5、SQ6同时动作的故障报警；工作台向前、下，向后、上位置开关SQ3、S

7、Q4同时动作的故障报警；位置开关SQ3、SQ4、SQ5、SQ6之中某个或多个器件有故障报警。报警程序如图1.11.7所示。图1.11.7报警程序梯形图课题二PLC程序的输入和调试1．三菱FXGP/WIN-C编程软件的主要功能（1）编写程序。可以在电脑上通过梯形图、指令符号编写程序，并且可以保存为文件。（2）将编写完成的程序写入到PLC主机，或者将主机中的程序上传到电脑。（3）在线进行程序的运行和调试，监控输入、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等软元件的通断状态。（4）控制打印机打印程序指令表。2．PLC的基本操作（1）用

8、RS-232或者RS-422接口和电缆，将PLC与上位机电脑进行连接。（2）PLC连接220V交流电源，将外部控制开关连接到输入接口，与输出接口连接的被控制电器元件可以暂时不连接，等待程序调试完成后再连接。（3）正确选择RUN、STOP开关的位置。（4）在电脑上编写程序，并且