上海高级技师考试试题-自动车床PLC控制和交流变频调速控制系统

1、维修电工（一级）试题名称：自动加工车床PLC控制和交流变频调速系统11. 操作条件(1)、安川电机Varispeed G7交流变频调速实训装置：(2)、 三相交流异步电动机：YSJ7124PN=370W,UN=380V, IN=1.12A, nN=1400r/min ，fN=50HZ,COSN=0.72,N=0.70(3)FX2N系列的PLC实训装置（配备装有三菱编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C的电脑）2. 操作内容（1)工艺流程及控制要求： 1）系统工作概况及控制要求： 自动加工车床示意图如上图所示。在操纵台上设有自动工作和手动点动工作转换开关.。自动工作时设有启动按钮、停止按钮、急

2、停按钮；手动点动工作时设有正向进给点动按钮，反向退回点动按钮，离合器手动控制开关、主轴旋转开关。气动夹紧送料装置由KM0(Y0)控制，主轴转动由KM1(Y1)控制。离合器由KM2(Y2)控制, 离合器吸合时, 进给电机带动中拖板工作, 离合器释放时, 进给电机带动大拖板工作。进给电机正转由KM3(Y3)控制, 进给电机反转由KM4(Y4)控制。在自动工作车削前，大拖板必须位于床身前原点A点(X0),中拖板必须位于G点(X6),棒料装夹完毕,即检测仪ST(X7)发出信号(ST=0)。当按了启动按钮,气动夹紧送料装置动作,送料3秒后停止送料，进给电机以1300r/min 速度正转,大拖板快速左移,

3、碰到限位开关C(X2)后, 进给电机减速至300r/min速度运行，大拖板以慢速到达D点(X3)定位。此时离合器吸合,时间为1秒，进给电机换成带动中拖板运动。进给电机以1200r/min 速度正转,中拖板快速接近工件,同时主轴电机转动,当碰到限位开关E(X4)时, 进给电机减速至500r/min切削速度(具体可调节速度给定电位器), 中拖板以切削速度正向工进, 切削速度快慢可调节速度给定电位器以适应加工件不同材质需要。中拖板到达F点(X5),零件加工结束(自动落料)。进给电机以-1200r/min 速度反转，中拖板快速退回，碰到G点停止。这时，气动夹紧送料装置再次动作，送料3秒后，停止送料（在

4、送料过程中，主轴仍然转动），送料结束后，中拖板再重复切削加工动作，一直到ST检测出没有棒料时（ST=1）,再加工3只零件后，离合器释放, 时间为1秒，进给电机换成带动大拖板运动。进给电机以-1300r/min 速度反转，大拖板快速右移退回，碰到B点(X1), 进给电机减速至-300r/min反转速度运行, 大拖板慢速到达A点停止。在任何时候，按了停止按钮，主轴停转，同时按照中拖板先回原点（G点），大拖板再回原点（A点）的顺序工作退回原点。当按了急停按钮时，主轴停转，拖板立即停在原处。手动点动工作时可分别通过正向进给点动按钮、反向退回点动按钮、离合器手动控制开关、主轴旋转开关来控制正向进给、反向

5、退回、离合器吸合、钻头旋转等，以便对设备进行调整和检修。进给电机正向进给、反向退回的点动速度为250r/min。 自动加工车床电气自动控制系统采用PLC控制，进给电机电动机采用交流变频调速系统, 进给电机电动机交流变频调速系统亦由PLC控制。2）PLC控制系统和交流变频调速系统控制要求：自动加工车床电气自动控制系统采用PLC控制，进给电机电动机采用交流变频调速系统, 进给电机电动机交流变频调速系统亦由PLC控制。 进给电机交流变频调速系统采用PLC控制交流变频器的数字量输入端口来控制变频调速系统的起停、正反转、多段固定频率设定及正反向点动等。自动加工车床电气自动控制系统设有自动工作与手动点动工

6、作转换开关，自动工作时设有启动按钮、停止按钮、急停按钮；手动点动工作时设有正向进给点动按钮，反向退回点动按钮，离合器手动控制开关、主轴旋转开关。进给电机交流变频调速系统的主电路设有自动空气断路器和熔断器。为满足进给电机工艺控制要求, 并配置能耗制动单元和能耗制动电阻。进给电机交流变频调速系统控制方式采用无PG的V/f控制方式。 4） 交流变频调速系统设定值：电动机起动从01500r/min耗时4秒，制动从1500r/min0耗时3秒。要求交流电动机按S字曲线进行加、减速运行，加速开始、加速完了、减速开始、减速完了的S字特性时间分别为0.4秒、0.3秒、0.3秒、0.2秒。停车时，当转速降至20

7、0r/min开始进行直流制动，直流制动电流为50%电动机额定电流，制动时间为0.5秒 以上各转速均为该电动机的同步转速（忽略转速降）。（2）根据上述工艺流程与控制要求及给定的PLC实训装置和交流变频调速实训装置，写出PLC控制系统输入、输出I/O地址编号，画出自动加工车床的PLC控制系统和交流变频调速系统接线图，并在实训装置上完成系统接线。1)PLC的输入、输出I/O点分配表：输入设备名称输入点编号输出设备名称输出点编号启动按钮X10气动夹紧装置Y0仃止按钮X11主轴旋转离合Y1急仃按钮X12离合器吸合Y2自动/手动转换开关X13/-X13进给电机正转Y3手动大/中拖板转换-X14/X14进给电机反转Y4手动前进按钮X15加工余料计数器C0手动后退按钮X16多段速1Y10限位开关AX0多段速2Y11限位开关BX1多段速3Y12限位开关CX2限位开关DX3限位开关EX4限位开关FX5限位开关GX6检测仪 ST-X72)配料系统的PLC控制系统和交流变频调速系统接