毕业设计（论文）X62W万能铣床电气控制线路的PLC改造

1、毕业设计说明书课题名称：x62w万能铣床电气控制线路的plc改造专 业 系 轨道交通系 班 级 城轨082 学生姓名 指导老师 完成日期 2010.12 2011届毕业设计任务书一、课题名称：x62w万能铣床电气控制线路的plc改造二、指导老师：陈湘令三、设计内容与要求1课题概述x62w万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，它采用继电接触器电路实现电气控制。可编程控制器（plc）专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。将x62w万能铣床电气控制线路改造为plc控制，可以提高整个电气控制系统的工作性能，减少维护、维修的工作量。

2、2设计内容与设计要求设计内容：前言1. x62w万能铣床电气控制原理说明2. plc基础知识介绍3. x62w万能铣床电气控制线路的plc改造3.1 plc选型及i/o分配3.2 plc控制程序的编写3.3 plc控制系统调试4. 总结设计要求：1. 按时间完成设计内容2. 按要求撰写毕业设计说明书3. 绘制设计图样 1）x62w万能铣床系统电气原理图2）plc的i/o接线图3）plc控制梯形图4）控制程序清单及注释四、设计参考书目1 陈立定 电气控制与可编程序控制器的原理及应用m. 北京：机械工业出版社，2004 2 王兆义 可编程序控制器教程m. 北京：机械工业出版社，20013 刘祖润、

3、胡俊达主编 毕业设计指导：机械工业出版社4 华满香 电气控制及plc应用【三菱系列】 北京大学出版社 ，20094 李振安工厂电气控制技术 重庆大学出版社五、设计任务书要求1.封面要求：包括设计题目，班级，姓名，指导老师，完成时间；2.目录要求：根据说明书的内容决定，一般采用23级。3.内容摘要要求：200400字左右，中英文。4.正文要求：原理、分析、论证说明及特点。5.结束语要求：包括对本课程设计的客观评价、设计特点、存在的问题以及改进意见等。6.附录要求：包括参考文献作者、署名、出版地、出版年等；图纸；材料清单。封面六、毕业设计进程安排（时间 10周）1熟悉任务书、确定方案1周2查阅资料

4、1周3内容的设计6周4说明写1.5周书的撰5答辩准备0.5周6、毕业设计答辩及论文要求1、毕业设计答辩要求答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果评论和评价。答辩小组答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。2、毕业设计论文要求文字要求:说明书要求打印(除图纸外)，不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别

5、字，不允许抄袭。图纸要求:按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。 20106 摘 要本设计讲述了x62w万能铣床电气控制线路的工作原理，说明了用plc改造的具体方法，从而可以提高整个电气控制系统的工作性能，铣床是用铣刀工件进行铣削加工的机床。铣床、沟除能铣削平面槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床这是：为了铣

6、削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1826年创造了第一台万能铣床，升降台铣床的雏形；1884年前后出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。 abstract this design about x62w universal milling electrical circuits, and explains the workin

7、g principle of the concrete method with plc transformation, which can improve the whole electric control system of performance, milling machine is to use milling cutter workpiece milling machine tools. milling machine, ditch besides milling planar slot, gear, thread and spline outside, still can be

8、processed complex type surface, efficiency is high, planer in machinery and repair departments widely. the earliest milling machine is american whitney 1818 splits horizontal milling machine is this: to milling manual twist drill spiral groove, americans brown in 1826 created the first all-purpose m

9、illing machine, lifting the prototype of the milling machine, in 1884 around appeared longmen milling machine, the 1920s appeared semi-automatic milling machine, workbench use block block can complete into give - fast or fast - feed the automatic conversion. after 1950, milling machine in control sy

10、stems development soon, digital control application can greatly improve the milling machine of automation. especially since 1970s, micro digital control system and automatic tool changer in milling machine on get applications, expanded milling machine processing range, improving the machining accura

11、cy and efficiency.关键词：x62w万能铣床 电气控制系统 plc梯形图。目 录第一章 绪论81.1 铣床国内外研究状况和发展趋势81.2 铣床简单介绍91.3 铣床的选型9第二章 x62w万能铣床硬件设计102.1 x62w万能铣床电力拖动的特点及控制要求102.2 x62w万能铣床元件选型102.3 x62w万能铣床的主要结构及运动形式12第3章 电气控制原理 133.1 电气原理图133.2 主电路分析143.3 控制电路分析14第四章x62w万能铣床软件设计24 4.1 plc的基本定义和plc的主要特点244.2 x62w万能铣床电气控制线路的plc设计25 4.3

12、plc梯形图设计29第五章总结31参考文献31致谢32第一章 绪论铣床是以各类电动机为动力的传动装置与系统的对象以实现生产过程自动化的技术装置。电气系统是其中的主干部分，在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用。随着电子技术的发展，可编程序控制器日益广泛的应用于机械、电子加工与设备电气改造中。铣床作为机械加工的通用设备在内燃机配件的生产中一直起着不可替代的作用。自动铣床具有工作平稳可靠，操作维护方便，运转费用低的特点，已成为现代生产中的主要设备。自动铣床控制系统的设计是一个很传统的课题，现在随着各种先进精确的诸多控制仪器的出现，铣床控制的设计方案也越来越先进，越来越趋于完美，各种参考文献也数不

13、胜数。在我国7080年代大多数铣床中,大多数的开关量控制系统都是采用继电器控制,也有相当一部分辅机系统是采用继电控制。因此,继电器本身固有的缺陷,给铣床的安全和经济运行带来了不利影响,用plc对铣床的继电器式控制系统进行改造已是大势所趋。1.1铣床国内外研究状况和发展趋势从上世纪80 年代起铣床制造业的发展虽有起伏但对自动控制技术和自动铣床床一直给予较大的关注。经过九五自动车床和加工中心包括自动铣床的产业化生产基地的形成，所生产的中档普及型自动铣床的功能性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。但在中高档自动铣床方面与国外一些先进产品相比仍存在较大差距。这是由于欧美日等先进工业国家于80 年代先

14、后完成了自动机床产业进程，其中一些著名机床公司致力于科技创新和新产品的研发引导着数控机床技术发展，如美国英格索尔公司和德国惠勒喜乐公司对用于汽车工业和航空工业高速数控铣床的发展日本牧野公司对高效精密加工中心所作的贡献，德国瓦德里希公司在重型龙门五面加工铣床方面的开发以及日本马扎克公司研发的车铣中心对高效复合加工的推进等等。相比之下，我国大部分数近代机床产品在技术处于跟踪阶段。随着科学技术的不断发展，生产工艺的不断发展改进，特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现，不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制;在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制；在操作上，从策重发

15、展到信息化处理；在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微型计算机为中心的网络化自动控制系统。x62w铣床综合了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。利用刀具对金属毛坯进行切削，从而加工出机械零件的工作机械称为金属切削机床，简称机床。机床是现代机械制造业中最重要的加工设备，在一般机械制造厂中，机床所担负的加工工作量约占机械制造总工作量的40%60%。机床的性能直接影响机械产品的性能、质量和经济性。因此，它是国民经济中具有战略意义的基础工业，机床的拥有量及其先进程度将直接影响到国民经济各部门生产发展和技术进

16、步的能力。x62w铣床是由普通机床发展而来。它集于机械、液压、气动、伺服驱动、精密测量、电气自动控制、现代控制理论、计算机控制等技术于一体，是一种高效率、高精度能保证加工质量、解决工艺难题，而且又具有一定柔性的生产设备。万能铣床的广泛应用，给机械制造业的生产方式、产品机构和产业机构带来了深刻的变化，其技术水平高低和拥有量多少，是衡量一个国家和企业现代化水平的重要标志。1.2铣床的简单介绍x62w万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以用圆柱铣刀、圆片铣刀、角度铣刀、成型铣刀及端面铣刀等刀具对各种零件进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，还可以加装万能铣头、分度头和圆工作台等机床附件来扩大加工范

17、围。plc专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。将x62w万能铣床电气控制线路改造为可编程控制器控制，可以提高整个电气控制系统的工作性能，减少维护、维修的工作量。1.3铣床的选型常用的万能铣床有两种，一种是x62w型卧式万能铣床，铣头水平方向放置；另一种是x52k型立式万能铣床，铣头垂直方向放置。这两种铣床在结构上大体相似，差别在于铣头的放置方向不同，而工作台的进给方式、主轴变速的工作原理等都一样，电气控制线路经过系列化以后也基本一样。第二章 x62w万能铣床硬件设计2.1 x62w万能铣床电力拖动的特点及控制要求1、铣削加工有顺铣和逆铣两种加工方式，要求主轴电动

18、机能正反转，因正反操作并不频繁，所以由床身下侧电器箱上的组合开光来改变电源相序实现。2、由于主轴传动系统中装有避免震荡的惯性轮，故主轴电动机采用电磁离合器制动以实现准确停车。3、铣床的工作台要求有前后、左右、上下6个方向的 进给运动和快速移动，所以也要求进给电动机能正反转，并通过操作手柄和机械离合器相配合来实现。进给的快速移动通过电磁铁和机械挂挡来完成。圆形工作台的回转运动是由进给电动机经传动机构驱动的。4、根据加工工艺的要求，该铣床应具有以下的电气联锁措施：为了防止刀具和铣床的损坏，只有主轴旋转后才允许有进给运动和进给方向的快速运动。为了减小加工表面的粗糙度，只有进给停止后主轴才能停止或同时

19、停止。该铣床采用机械操纵手柄和位置开关相配合的方式实现进给运动6个方向的连锁。主轴运动和进给运动采用变速盘来进行速度选择，为保证变速齿轮进入良好的啮合状态，两种运动都要求变速后顺时点动。当主轴电动机或冷却泵过载时，进给运动必须立即停止，以免损坏刀具和铣床。5、要求有冷却系统、照明设备及各种保护措施。2.2 x62w万能铣床元件选型符号名称型号规格用途数量m1电动机j02-51-4 75kw 1450r/min驱动主轴1m2电动机j02-22-4 1.5kw 1450r/min驱动进给1m3电动机j02-22-0 0.125kw 2790kw驱动冷却泵1qs1开关hz1-60/3j 60a 50

20、0v电源总开关1qs2开关hz1-10/3j 10a 500v冷却泵开关1sa1开关hz1-10/3j 10a 500v换刀制动1sa2开关hz1-10/3j 10a 500v圆工作台开关1sa3开关hz3-10/3j 60a 500v照明开关1fu1熔断器rl1-60 60a电源总保险1fu2熔断器rl1-15 5a整流电源保险1fu3熔断器rl1-15 5a直流电路保险1fu4熔断器rl1-15 5a控制回路保险1fu5熔断器rl1-15 1a照明保险1fr1热继电器jr0-20/3 10am1过载保护1fr2热继电器jr0-20/3 0.5am3过载保护1fr3热继电器jr0-20/3

21、1.5am2过载保护1tc1变压器bk-150 380/110v控制回路电源1tc2变压器bk-50 380/24v照明电源1tc3变压器bk-100 380/36v整流电源保险1km1接触器cj0-20 20a 110v主轴启动1km2接触器cj0-10 10a 110v快速进给1km3接触器cj0-10 10a 110vm2正转1km4接触器cj0-10 10a 110vm2反转1sb1 sb2按钮la2m1启动2sb3 sb4按钮la2快速进给2sb5 sb6按钮la2停止制动2yc1电磁离合器定做主轴制动1yc2电磁离合器定做正常进给1yc3电磁离合器定做快速进给1sq1行程开关lx1

22、-11k主轴冲动开关1sq2行程开关lx3-11k主轴冲动开关1sq3 sq4 sq5 sq6行程开关lx2-13lm2正反转及连锁42.3 x62w万能铣床的主要结构及运动形式 x62w型万能铣床的外形结构如图1所示，它主要由床身、主轴、刀杆、悬梁、工作台、回转盘、横溜板、升降台、底座等几部分组成。在床身的前面有垂直导轨，升降台可沿着它上下移动。在升降台上面的水平导轨上，装有可在平行主轴轴线方向移动（前后移动）的溜板。溜板上部有可转动的回转盘，工作台就在溜板上部回转盘上的导轨上作垂直于主轴轴线方向移动（左右移动）。工作台上有t形槽用来固定工件。这样，安装在工作台上的工件就可以在三个坐标上的六

23、个方向调整位置或进给。此外，由于回转盘相对于溜板可绕中心轴线左右转过一个角度（通常铣削是一种高效率的加工方式。铣床主轴带动铣刀的旋转运动是主运动；铣床工作台的前后（横向）、左右（纵向）和上下（垂直）6个方向的运动是进给运动；铣床其他的运动，如工作台的旋转运动则属于辅助运动。第三章 电气控制原理3.1 电气原理图 x62w型万能铣床是由三台电动机共同完成各种加工时的动作功能。m1为主轴电动机，m2为工作给进电动机，m3是冷却泵电动机。主轴电动机是通过换向开关qs5以及接触器km2和km3来完成正反转、反接制动及瞬动控制，并可通过机械机构进行变速。要求m2的功能就更为全面，它能进行正反转控制、快慢

24、速控制、限位控制，并通过机械机构使工作台进行上下、左右、前后方向运动。m3为冷却泵电动机，它通过km1来控制操作开停。该铣床共用3台异步电动机拖动，它们分别是主轴电动机m1、进给电动机m2和冷却泵电动机m3。x62w万能铣床的电路如图2所示，该线路分为主电路、控制电路和照明电路三部分。电气控制线路的工作原理如附图一 3.2 主电路分析 主轴电动机m1拖动主轴带动铣刀进行铣削加工，通过组合开关sa3来实现正反转；进给电动机m2通过操纵手柄和机械离合器的配合拖动工作台前后、左右、上下6个方向的进给运动和快速移动，其正反转由接触器km3、km4来实现；冷却泵电动机m3供应切削液，且当m1启动后，用手

25、动开关qs2控制；3台电动机共用熔断器fu1作短路保护，3台电动机分别用热继电器fr1、fr2、fr3作过载保护。 3.3 控制电路分析控制电路的电源由控制变压器tc输出110v电压供电。 1、主轴电动机m1的控制 主轴电动机m1采用两地控制方式，sb1和sb2是两组启动按钮，sb5和sb6是两组停止按钮。km1是主轴电动机m1的启动接触器，yc1是主轴制动用的电磁离合器，sq1是主轴变速时瞬时点动的位置开关。（1）主轴电动机m1启动前，应首先选择好主轴的转速，然后合上电源开关qs1，再把主轴换向开关sa3扳到所需要的转向。按下启动按钮sb1（或sb2），接触器km1线圈得电，km1主触头和自

26、锁触头闭合，主轴电动机m1启动运转，km1常开辅助触头（9-10）闭合，为工作台进给电路提供了电源。按下停止按钮sb5（或sb6），sb5-1（或sb6-1）常闭触头分断，接触器km1线圈失电，km1触头复位，电动机m1断电惯性运转，sb5-2（或sb6-2）常开触头闭合，接通电磁离合器yc1，主轴电动机m1制动停转。 （2）主轴换铣刀时将转换开关sa1扳向换刀位置，这时常开触头sa1-1闭合，电磁离合器yc1线圈得电，主轴处于制动状态以便换刀；同时常闭触头sa1-2断开，切断了控制电路，保证了人身安全。 （3）主轴变速时，利用变速手柄与冲动位置开关sq1，通过m1点动，使齿轮系统产生一次抖动

27、，以便于齿轮顺利啮合，且变速前应先停车。 2、进给电动机m2的控制 工作台的进给运动在主轴启动后方可进行。工作台的进给可在3个坐标的6个方向运动，进给运动是通过两个操作手柄和机械联动机构控制相应的位置开关使进给电动机m2正转或反转来实现的，并且6个方向的运动是联锁的，不能同时接通。 （1）当需要圆形工作台旋转时，将开关sa2扳到接通位置，这时触头sa2-1和sa2-3断开，触头sa2-2闭合，电流经1013141520191718路径，使接触器km3得电，电动机m2启动，通过一根专用轴带动圆形工作台作旋转运动。转换开关sa2扳到断开位置，这时触头sa2-1和sa2-3闭合，触头sa2-2断开，

28、以保证工作台在6个方向的进给运动，因为圆形工作台的旋转运动和6个方向的进给运动也是联锁的。 （2）工作台的左右进给运动由左右进给操作手柄控制。操作手柄与位置开关sq5和sq6联动，有左、中、右三个位置，其控制关系见表1。当手柄扳向中间位置时，位置开关sq5和sq6均未被压合，进给控制电路处于断开状态；当手柄扳向左或右位置时，手柄压下位置开关sq5或sq6，使常闭触头sq5-2或sq6-2分断，常开触头sq5-1或sq6-1闭合，接触器km3或km4得电动作，电动机m2正转或反转。由于在sq5或sq6被压合的同时，通过机械机构已将电动机m2的传动链与工作台下面的左右进给丝杠相搭合，所以电动机m2

29、的正转或反转就拖动工作台向左或向右运动。表1工作台左右进给手柄位置及其控制关系手柄位置位置开关动作接触器动作电动机m2转向传动链搭合丝杠工作台运动方向左sq5k正转左右进给丝杠向左中停止停止右sq6k反转左右进给丝杠向右工作台的上下和前后进给运动是由一个手柄控制的。该手柄与位置开关sq3和sq4联动，有上、下、前、后、中5个位置，其控制关系见表2。当手柄扳至中间位置时，位置开关sq3和sq4均未被压合，工作台无任何进给运动；当手柄扳至下或前位置时，手柄压下位置开关sq3使常闭触头sq3-2分断，常开触头sq3-1闭合，接触器km3得电动作，电动机m2正转，带动着工作台向下或向前运动；当手柄扳向

30、上或后时，手柄压下位置开关sq4，使常闭触头sq4-2分断，常开触头sq4-1闭合，接触器km4得电动作，电动机m2反转，带动着工作台向上或向后运动。表2工作台上、下、中、前、后进给手柄位置及其控制关系手柄位置位置开关动作接触器动作电动机m2转向传动链搭合丝杠工作台运动方向 上下中前后sq4sq3sq3sq4km4km3km3km4反转正转停止正转反转上下进给丝杠上下进给丝杠前后进给丝杠前后进给丝杠向上向下停止向前向后当两个操作手柄被置定于某一进给方向后，只能压下四个位置开关sq3、sq4、sq5、sq6中的一个开关，接通电动机m2正转或反转电路，同时通过机械机构将电动机的传动链与三根丝杠（左

31、右丝杠、上下丝杠、前后丝杠）中的一根（只能是一根）丝杠相搭合，拖动工作台沿选定的进给方向运动，而不会沿其他方向运动。表2工作台上、下、中、前、后进给手柄位置及其控制关系左右进给手柄与上下前后手柄实行了联锁控制，如当把左右进给手柄扳向左时，若又将另一个进给手柄扳到向下进给方向，则位置开关sq5和sq3均被压下，触头sq5-2和sq3-2均分断，断开了接触器km3和km4的通路，电动机m2只能停转，保证了操作安全。 （3）个进给方向的快速移动是通过两个进给操作手柄和快速移动按钮配合实现的。安装好工件后，扳动进给操作手柄选定进给方向，按下快速移动按钮sb3或sb4（两地控制），接触器km2得电，km

32、2常闭触头分断，电磁离合器yc2失电，将齿轮传动链与进给丝杠分离；km2两对常开触头闭合，一对使电磁离合器yc3得电，将电动机m2与进给丝杠直接搭合；另一对使接触器km3或km4得电动作，电动机m2得电正转或反转，带动工作台沿选定的方向快速移动。由于工作台的快速移动采用的是点动控制，故松开sb3或sb4，快速移动停止。 （4）进给变速时与主轴变速时相同，利用变速盘与冲动位置开关sq2使m1产生瞬时点动，齿轮系统顺利啮合。3.4 x62w型万能的常见故障及检修方法铣床故障：主轴电动机不能启动运行。可能原因总保险fu1、fu2熔断数相或接触不良。控制变压器t1烧坏或接线头接触不良。控制线路保险fu

33、3熔断或接触不良。主轴变速瞬动开关sq7触点闭合不上。主轴停止按钮sb3或sb4闭合不好。主轴启动按钮sb1或sb2按下后接触不良。主轴控制线路连接线断线或接线头接触不良。主轴接触器km3辅助自锁点接触不良。主轴接触器km2互锁常闭点接触闭合不好。主轴接触器km3线圈断线或烧毁。热继电器fr1常闭点动作或接触不良。主轴接触器km3主触点接触不良。主轴换向开关qs5触点接触不良。主轴电动机接线端子烧坏，线路断相。主轴电动机线圈烧毁。检修方法与技巧用低压验电笔测fu1、fu2下桩头有无电压，若全无电压应测上桩头，如仍无电压说明线路停电，应从线路上查找原因。若下桩头一相或两相有电压应查保险fu1。如

34、接触不良，要把保险压紧；若熔断，要更换同规格的保险。用万用表在铣床断开电源的情况下，测试t1控制变压器初级和次级线圈的电阻，若电路烧断或电阻很小时，说明控制变压器烧坏，要更换同规格的控制变压器。若一时判断不清变压器是否烧坏，也可把电源通入测量变压器电压，初级应为380v，次级控制电压应为127v，若无电压或电压不正常，说明变压器t1已烧坏。若变压器线头烧坏或接触不良，进行相应处理便可继续使用。检查控制线路保险fu3是否未旋紧而接触不上。用万用表电阻挡在断开电源的情况下测fu3两端，若断路，应查是否接触不良或熔断；如果熔断，应更换同规格的保险心。用万用表电阻挡在断开电源的情况下测主轴变速瞬动开关

35、的一组常闭触点，若接触不良或断路应进行修复处理，损坏严重时，要更换按钮sq7。断开电源，用万用表电阻挡测sb3或sb4有无接触不良或闭合不好，若查到按钮sb3或是sb4接触闭合不好时，应更换同型号按钮。在断电情况下，按下操作按钮，用万用表电阻挡测sb1和sb2是否导通可靠，查出哪一个按钮接通不好或按下后不能通路，要更换该按钮。认真细心检查铣床控制线路各接头有无烧坏或由于振动引起的接触不良，检查出某接头接触不好，要重新压紧接头。检查接触器km3自锁点是否接触不良。如果直观难以看出，可用下面两种方法测试判断：通入电源，操作主轴电动机，如接触器能吸合而当松开按钮后又自动停机说明自锁点接触不良。也可用

36、万用表在断开电源的情况下把接触器灭弧盖打开用螺丝刀手柄人为使接触器做闭合运动，这时测接触器km3自锁点是否能闭合，如果闭合不好，要用细砂纸打磨km3辅助触点或修复触点。用万用表电阻挡在断开铣床电源的情况下测接触器km3线圈所串接的km2互锁常闭触点，如果闭合不好，应检查是否触点接触不良，是否触点熔焊不能完全复位。如果接触不良，应修复擦磨接触器常闭触点；如果是km2接触器触点熔焊不能复位，要设法分开触点使km2接触器复位。在铣床断开电源的情况下用万用表电阻挡去测接触器km3线圈电阻，如果线圈不通或电阻很小，应判断为接触器线圈烧坏，可根据现有条件更换同型号接触器线圈，也可更换接触器。在铣床断电情况

37、下用万用表测热继电器fr1常闭触点是否能闭合，若不能，则说明热继电器已动作或触点接触不良。热继电器已动作时，要找出动作原因，再行复位；如电动机过载或热继电器调整不当而动作，要进行相应处理。如果热继电器常闭触点由于主导线发热烧坏而闭合不好时，要更换热继电器fr1。断开铣床电源，打开km3接触器灭弧盖，检查接触器触点是否熔焊或接触不良。熔焊时要设法分开熔焊点；触点烧坏，接触不良要更换动、静触点。检查主轴换向开关qs5触点闭合是否可靠，如果闭合不好要根据具体情况修复触点或弹簧，使换向开关接触闭合良好。打开主轴电动机接线盒，检查接线端子是否烧坏或线路断相。若接线端子烧坏，要更换接线端子，并接通断线。用

38、500v兆欧表测试主轴电动机线圈，若电动机线圈绝缘损坏或三相线圈短路，要打开电动机，检查电动机线包，确定已烧毁时要更换线包。故障：主轴电动机在启动运转过程中不能制动。可能原因停止按钮sb3或sb4触点接触不良。接触器km2线圈所串接的互锁常闭点km32接触不良。制动接触器km2线圈断线或线圈烧坏。速度继电器触点ka1或ka2闭合时接触不良。检修方法与技巧在断开铣床电源的情况下，用万用表电阻挡测按钮sb3和sb4的常开点和常闭点，若常开点在按下时不能闭合接通，或常闭点按下后不能断开，要更换对应的按钮。用万用表电阻挡在断开电源的情况下测km2接触器所串接的互锁常闭点km32，如果接触不良，要修复触

39、点；再检查km3主接触器的释放是否完全到位，如机械动作机构接触不好要修复，若触点熔焊要设法分开或更换。在断开电源的情况下，用万用表电阻挡测接触器km2线圈是否断路或短路，若断路或短路时要更换接触器线圈或更换整个接触器。在主轴电动机旋转时检查速度继电器ka1或ka2触点是否闭合不可靠，若闭合不好时，要更换速度继电器。故障：主轴电动机运转后，操作工作台的电动机不能上升或下降，不能向前或向后运动，不能向左或向右运动。可能原因铣床主轴接触器辅助触点km33未能闭合或接触不良。行程开关sq11、sq12触点或sq21、sq22触点或sq31、sq32触点或sq41、sq42触点闭合不好或接触不可靠。转换

40、开关sq81、sq82、sq83触点接触不良。热继电器fr2或fr3常闭触点未闭合或接触不良。接触器连锁辅助触点km42、km52接触不良。接触器km4或接触器km5线圈损坏或机械动作不良。进给电动机m2轴承卡死或电动机烧毁。检修方法与技巧在断开电源的情况下，用万用表电阻挡去测接触器km33辅助触点在人为使接触器km3闭合时，看km33能否可靠接触，接触不好应擦磨辅助触点并修复好。铣床进给电动机不能向上或不能向后时，应查行程开关sq11、sq12和sq22、sq31、sq41触点接触是否可靠。在断开铣床电源的情况下用万用表电阻挡测上列触点，闭合不好或接触不良时应更换对应的行程开关。如铣床不能向

41、前或向下运动，应查行程开关sq11和sq12、sq22、sq31、sq32、sq42触点在操作后的闭合接触是否良好，若某触头接触不上要更换对应的行程开关。如果铣床不能向左或向右运动，应重点查行程开关sq11、sq21、sq31和sq41触点及给进变速瞬动开关sq62触点操作时的闭合情况，也可打开铣床各个行程开关的盖，在操作手柄后观察行程开关动作闭合情况，若某开关闭合不好，先查动作机构是否到位；若不到位，要修复动作机构；若已到位，应查对应的行程开关是否损坏，若损坏要更换该行程开关。检查转换开关sq81、sq82、sq83能否可靠断开或闭合，若某开关动作后不能闭合或断开线路时，应予更换。在断开电源

42、的情况下用万用表测热继电器fr2和fr3常闭触点是否闭合可靠，若未闭合或接触不良，应查热继电器是否动作；如热继电器已动作，要查m2和m3电动机有无过载或电动机损坏，并进行相应处理。用万用表查两只接触器互锁常闭点km42或km52是否接触不良，若有要重新修复打磨互锁辅助触点，使其接触良好；若某接触器触头熔焊，使该接触器不能复位时，应先修理该接触器主触点或动作机构使其正常后，辅助触点自然也会闭合复位。断开铣床电源，打开接触器km4和km5，检查动作机构是否灵活，若不灵活要更换该接触器；如果灵活，要用万用表电阻挡测接触器km4和km5，检查动作机构是否灵活，若不灵活要更换该接触器；如果灵活，要用万用

43、表电阻挡测接触器km4和km5线圈是否烧断或有匝间短路，若测得线圈阻值很小或断线，要更换线圈或更换整个接触器。用500v兆欧表测给进电动机线包，若绝缘损坏对地短路或线包烧毁时要更换线包。故障：铣床主轴启动后，变速时不会冲动。可能原因操作蘑菇形手柄向外用力过小不到位，使内部行程开关接触不上。检修方法与技巧操作时用力向外拉蘑菇形操作手柄，使内部行程开关可靠动作。故障：主轴启动后不能快速行程。可能原因转换开关sq83、sq82触点接触不良。快速按钮sb5或sb6按下后不能可靠闭合。接触器km6线圈损坏或接触器机械动作机构卡死。快速牵引电磁铁线圈断线或烧毁。检修方法与技巧检查开关sq83、sq82，若

44、用万用表电阻挡测触点不能闭合时，应更换相对应的转换开关。在断开电源的情况下，用万用表电阻挡去测按钮sb5或sb6，在按下时是否能可靠闭合，如果不能要更换对应的按钮。用万用表测接触器km6线圈电阻是否正常，若断路或电阻值很小，说明线圈损坏，要更换线圈或更换接触器；若线圈完好，还需检查接触器km6动作机构以及触点闭合情况，查出问题时更换触点或更换接触器。检查快速牵引电磁铁线圈有无烧焦味或线圈变色处，也可用万用表电阻挡在断开铣床电源的情况下测电磁铁线圈是否断线或电阻值变小，若烧毁时要更换快速牵引电磁铁线圈。故障：主轴启动后冷却泵电动机在操作后不能工作。可能原因冷却泵开关s1操作后触点闭合不好或不能接

45、通线路。冷却泵接触器km1线圈损坏或接触器动作机构不良。冷却泵热继电器fr2动作或接触不良。冷却泵电动机烧毁。检修方法与技巧在断开电源的情况下用万用表电阻挡测开关s1在操作后是否能闭合，若不能闭合，要更换开关s1。用万用表电阻挡测接触器km1线圈是否断线或电阻很小烧毁，若损坏时应更换线圈；若正常时要检查接触器动作机构是否灵活和主触点接触是否可靠，若接触器损坏时要更换接触器km1。用万用表电阻挡测热继电器fr2常闭点是否通路，若已动作而不通，应检查m3电动机是否过载，处理后再使热继电器fr2复位。若热继电器本身常闭点接触不好时，要更换热继电器fr2。用500v兆欧表测m3电动机线圈，若绝缘对地为

46、零或三相线圈相间短路时，要更换电动机线圈。故障：铣床低压照明灯不亮。可能原因照明变压器t2断线或线圈初、次级烧毁。熔断器fu4未旋紧或保险丝熔断。照明开关s4因损坏接触不良。照明灯座断线或线路断开。低压灯泡与灯座接触不良。低压灯泡烧坏。检修方法与技巧用万用表检查照明变压器初级或次级线圈，若电阻不正常或烧断时，要更换变压器t2。旋紧熔断器fu4，或检查保险丝是否熔断，如果熔断了不但要更换同型号保险丝，还要检查线路有无短路，并查出短路点，经处理后再通电工作。用万用表电阻挡测开关s4在操作后是否接触良好，如接触不良要更换s4开关。检查照明灯座是否与连接线脱开或线路断开，如查出断线点要重新连接。把低压

47、灯泡取掉，用电笔把灯座弹簧舌头向外勾出一些，然后再旋紧灯泡即可。用万用表电阻挡单独测低压灯泡电阻，若电阻无穷大，则表明灯丝烧断，要更换低压灯泡第四章 x62w万能铣床软件设计4.1 plc的基本定义和plc的主要特点plc 是在继电器控制技术、计算机技术和现代通信技术的基础上逐步发展起来的一项先进的控制技术。在现代工业发展中 plc 技术、cad/cam 技术和机器人技术并称为现代工业自动化的三大支柱。它主要以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出(i/o)来控制各种生产过程。plc的主要特点： 1、高可靠性（1）所有的i/o接口电路

48、均采用光电隔离，使工业现场的外电路与plc内部电路之间电气上隔离。（2）各输入端均采用r-c滤波器，其滤波时间常数一般为1020ms。（3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。（4）采用性能优良的开关电源。（5）对采用的器件进行严格的筛选。（6）良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，cpu立即采用有效措施，以防止故障扩大。（7）大型plc还可以采用由双cpu构成冗余系统或有三cpu构成表决系统,使可靠性更进一步提高。2、丰富的i/o接口模块plc针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位；强电或弱电等。有相应的i/o模块与工业现场的器件或设

49、备，如：按钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。3、采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型plc以外，绝大多数plc均采用模块化结构。plc的各个部件，包括cpu，电源，i/o等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。 4、编程简单易学plc的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。5、安装简单，

50、维修方便plc不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与plc相应的i/o端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。plc的功能： 1、逻辑控制2、定时控制 3、计数控制4、步进(顺序)控制5、pid控制6、数据控制：plc具有数据处理能力。7、通信和联网 8、其它：plc还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块，crt模块 。4.2 x62w万能铣床电气控制线路的plc改造1、 改造方法进行电气控

51、制线路改造时，x62w万能铣床电气控制线路中的电源电路、主电路保持不变；在控制电路中，变压器tc1的输出、整流器vc的输出及变压器tc3的输出部分去掉，用可编程控制器实现；为了保证各种联锁功能，将位置开关sq1sq6、按钮sb1sb6、照明开关s、冷却泵启动开关sa3、换刀开关sa4和圆形工作台转换开关sa5分别接入plc的输入端；输出器件分三个电压等级，一个是接触器、继电器使用的110v交流电压，另一个是电磁离合器使用的24v直流电，还有一个是照明使用的36v交流电压，这样也将plc的输出口分为三组连接点。2、 plc硬件设计经过对x62w万能铣床的控制系统进行详细的分析可知，该系统需要输入

52、点数为16点，输出点数为9点，根据输入输出口的数量，可选择三菱fx1n40mr型plc。所有的电器元件均可采用改造前的型号，电器元件的安装位置也不变。重点提示：输出端由于采用三个不同电压等级负载，所以特别注意输出公共端的分配，否则易引起短路。表3 万能铣床plc i/o地址分配表序号输入器件输入地址序号输出器件输出地址1sb1、sb2主轴停止及制动x01km1主轴电动机m1启动y42sb5、sb6主轴启动x12km2冷却泵电机m2启动y53sb3、sb4快速进给x23km3进给电动机m3正转y64sa4主轴换刀x34km4进给电动机m3 反转y75sa3 冷却泵电机启动x45yc1进给常速y1

53、06sa5 圆工作台工作开关x56yc2快速进给y117sa1照明开关x67el照明y08sq1右进给行程开关x78yc3主轴制动、换刀y129sq2左进给行程开关x109ka快速进给控制y310sq3向前、向下行程开关 x1111sq4向后、向上行程开关 x1212sq6主轴冲动行程开关 x1313sq5进给冲动行程开关 x1414fr1主轴过载保护x1515fr2冷却泵过载保护x1616fr3进给过载保护x17图3 x62w万能铣床的流程图c图3 x62w万能铣床plc控制i/o接线图4.3 plc梯形图设计根据x62w万能铣床的控制要求，设计该电气控制系统的plc控制梯形图，如图3所示。图4 万能铣床控制系统的完整程序该程序共有九条支路，反映了原继电接触器控制电路中的各种逻辑关系。第一条支路反映的是主轴电动机的启动、停止及变速冲动控制，分别由按钮sb5（sb6）、sb1（sb2）及位置开关sq6接于plc的x0、x1、x13输入接点实现