第7章 常用机床的PLC控制

1、第第7 7章章 常用机床的常用机床的PLCPLC控制控制 7.1 7.1 车床的车床的PLCPLC控制控制 7.2 7.2 钻钻床的床的PLCPLC控制控制 7.3 7.3 铣铣床的床的PLCPLC控制控制7.1 7.1 车床的车床的PLCPLC控制控制7.1.1 7.1.1 方案设计方案设计1 1PLCPLC的选择的选择 选用选用CPU224/AC/DC/RLYCPU224/AC/DC/RLY型。型。2 2主轴电动机主轴电动机：变频器变频器（双向旋转和调速控制方式双向旋转和调速控制方式） 采用由采用由PLCPLC发出控制指令，通过变频器实现主轴电动机的正反向旋转，发出控制指令，通过变频器实现

2、主轴电动机的正反向旋转，给变频器输入可调控制电压，通过变频器实现主轴电动机的变频调速。根给变频器输入可调控制电压，通过变频器实现主轴电动机的变频调速。根据主轴电动机的额定输出功率，选用三菱据主轴电动机的额定输出功率，选用三菱FR-E740-7.5KFR-E740-7.5K变频器。变频器。3 3刀架快速移动电动机和冷却泵的控制刀架快速移动电动机和冷却泵的控制：中间继电器中间继电器 PLC PLC接收外部输入信号后，由程序控制输出端口，通过继电器控制快接收外部输入信号后，由程序控制输出端口，通过继电器控制快移电动机和冷却泵电动机。移电动机和冷却泵电动机。4 4安全保护措施安全保护措施 控制线路除了

3、应有的欠压、失压、过载、短路保护措施外，还要增加控制线路除了应有的欠压、失压、过载、短路保护措施外，还要增加变频器和变频器和PLCPLC的保护措施，有利于延长成本较高的电器的使用寿命。的保护措施，有利于延长成本较高的电器的使用寿命。5 5故障诊断功能故障诊断功能 增加若干个故障报警指示灯，电路出现故障就会发出对应的报警指示增加若干个故障报警指示灯，电路出现故障就会发出对应的报警指示信号，维修人员可通过指示灯的提示查找故障，提高检修效率。信号，维修人员可通过指示灯的提示查找故障，提高检修效率。7.1.2 CA64107.1.2 CA6410型卧式车床的型卧式车床的PLCPLC的的I/OI/O端口

4、分配端口分配输输入端口输输出端口I0.0SB3变频器和主轴电动机停止按钮Q0.0主轴电动轴电动机交流接触触器KMI0.1SB4变频器和主轴电动机启动按钮Q0.1冷却泵继电泵继电器KA1I0.2SA4冷却泵电动机启停开关Q0.2刀架快移电动电动机继电继电器KA2I0.3SB5刀架快移电动机点动按钮Q0.3未用I0.4BC变频器异常检测Q0.4PLC电电源指示灯HL2I0.5FR1主轴电动机过载保护检测Q0.5故障指示灯HL3I0.6FR2冷却泵过载保护检测Q0.6故障指示灯HL4I0.7KM主轴接触器检测Q0.7未用I1.0KA1冷却泵继电器检测Q1.0未用I1.1KA2刀架快移继电器检测Q1.

5、1未用I1.2未用I1.3未用I1.4未用I1.5未用7.1.3 7.1.3 电路控制原理电路控制原理1.1.主电路主电路l 主轴电动机主轴电动机M M1 1由三菱变频器由三菱变频器FR-E740FR-E740控制，实现正反转及控制，实现正反转及调速。调速。 交流接触器交流接触器KMKM控制变频器通控制变频器通电，电位器电，电位器W W用于设定电动机用于设定电动机运转速度。运转速度。SASA1 1用于控制电动用于控制电动机正反转。热继电器机正反转。热继电器FRFR1 1实现实现M M1 1过载保护。过载保护。l 冷却泵电动机冷却泵电动机M M2 2由由KAKA1 1控制。控制。热继电器热继电器

6、FRFR2 2实现实现M M2 2的过载保的过载保护。护。l 刀架快速移动电动机刀架快速移动电动机M M3 3由由KAKA2 2控制实现。因控制实现。因M M3 3是点动运转是点动运转方式，故没有过载保护。方式，故没有过载保护。FUFU1 1实现整个电路的短路保护。实现整个电路的短路保护。KA22 2控制电路控制电路l 由变压器由变压器TCTC的一次侧输入的一次侧输入380V380V，二次侧输出，二次侧输出220V220V为控为控制电路供电。输出制电路供电。输出24V24V为照明为照明灯电路供电。由灯电路供电。由SASA2 2控制照明控制照明灯灯ELEL，由，由FUFU2 2FUFU5 5实现

7、短路保实现短路保护。护。（1 1）断电保护电路）断电保护电路l由钥匙式开关由钥匙式开关SASA3 3、行程开关、行程开关SQSQ1 1、SQSQ2 2和电源开和电源开关关QFQF的分励脱扣器电磁线圈组成。的分励脱扣器电磁线圈组成。l接通电源时需先使接通电源时需先使SASA3 3断开，使断开，使QFQF电磁线圈断电磁线圈断电，再扳动电，再扳动QFQF手柄将其合闸。通电后指示灯手柄将其合闸。通电后指示灯HLHL1 1发光。发光。SASA3 3闭合，闭合，QFQF电磁线圈通电，脱扣器动作电磁线圈通电，脱扣器动作使使QFQF跳闸切断电源。跳闸切断电源。lSQSQ2 2装在机床控制配电盘壁箱门处，关上箱

8、门装在机床控制配电盘壁箱门处，关上箱门时，时，SQSQ2 2受压触头断开，打开箱门时，受压触头断开，打开箱门时，SQSQ2 2复位触复位触头闭合，头闭合，QFQF电磁线圈通电，脱扣器动作，电磁线圈通电，脱扣器动作，QFQF跳跳闸切断电源。闸切断电源。lSQSQ1 1装在车床床头的皮带罩处，盖上皮带罩时，装在车床床头的皮带罩处，盖上皮带罩时，SQSQ2 2受压触头断开，打开皮带罩时，受压触头断开，打开皮带罩时，SQSQ1 1复位触头复位触头闭合，闭合，QFQF电磁线圈通电，脱扣器动作使电磁线圈通电，脱扣器动作使QFQF跳闸跳闸切断电源。确保人身安全。切断电源。确保人身安全。（2 2）PLCPLC

9、启动和保护电路启动和保护电路l 由由SBSB1 1、SBSB2 2、KAKA3 3组成组成l 按下按下SBSB2 2，KAKA3 3通电自锁通电自锁吸合，吸合，KAKA3 3常开触头闭常开触头闭合，合，PLCPLC通电工作，与通电工作，与此同时此同时HL2HL2发光。发光。l 按下按下SBSB1 1，KAKA3 3断电释放，断电释放，PLCPLC断电。断电。l KAKA3 3的自锁电路对的自锁电路对PLCPLC实实现欠压和失压保护。现欠压和失压保护。（3 3）变频器、主轴电动机的控制和保护）变频器、主轴电动机的控制和保护l 按下按下SBSB4 4PLCPLC控制程序控制程序Q0.0Q0.0端与

10、端与1L1L端接通端接通KMKM线圈通电吸合，线圈通电吸合，KMKM主触头闭合主触头闭合变频器通电工作。变频器通电工作。通过通过W W设定电动机设定电动机M M1 1的转速，转动的转速，转动SASA1 1控制电动机控制电动机M M1 1的正反转。的正反转。SASA1 1转到中间挡位，电动机转到中间挡位，电动机M M1 1停转。停转。 按下按下SBSB3 3 PLCPLC控制程序控制程序Q0.0Q0.0端与端与1L1L端断开，端断开，KMKM线圈断电释放，线圈断电释放，KMKM主触头断开主触头断开变频器断电。变频器断电。 R R1 1和和C C1 1组成组成RCRC串联吸收回路，实现串联吸收回路

11、，实现PLCPLC输出端口的过压保护。输出端口的过压保护。l 当变频器工作异常时，当变频器工作异常时，PLCPLC的的I0.4I0.4端口外接变频器端口外接变频器BCBC端断开，端断开，PLCPLC收到此信号，控制程序使收到此信号，控制程序使KMKM断电断电释放，达到保护变频器的目的。释放，达到保护变频器的目的。l 当主轴电动机当主轴电动机M M1 1过载时，过载时，PLCPLC的的I0.5I0.5端口外接端口外接FR1FR1常闭触头断开，常闭触头断开，PLCPLC收到此信号，控制程序使收到此信号，控制程序使KMKM断断电释放，等电释放，等M M1 1的过载故障排除后，需按下的过载故障排除后，

12、需按下SBSB4 4，才能使，才能使KMKM通电吸合。通电吸合。4 4）冷却泵电动机控制）冷却泵电动机控制l 闭合闭合SASA4 4 PLCPLC控制程序控制程序Q0.1Q0.1和和1L1L端接通端接通 KAKA1 1通电吸合，常开触头闭合通电吸合，常开触头闭合 M M2 2运转。运转。断断开开SASA2 2 PLCPLC控制程序控制程序Q0.1Q0.1和和1L1L端断开端断开 KAKA1 1断电释放，常开触头断开断电释放，常开触头断开 M M2 2停转。停转。M M1 1启动后，启动后，M M2 2才能启动，此控制功能在控制程序中实现。才能启动，此控制功能在控制程序中实现。l 当当M M2

13、2出现过载时，出现过载时，PLCPLC的的I0.6I0.6端口外接端口外接FRFR2 2常闭触头断开，常闭触头断开，PLCPLC收到此信号，控制程序使收到此信号，控制程序使KAKA2 2断电释放，断电释放，M M2 2停转。停转。KAKA1 1并联的并联的RCRC串联吸收回路，实现串联吸收回路，实现PLCPLC输出端口的过压保护。输出端口的过压保护。（5 5）刀架快速移动电动机的控制）刀架快速移动电动机的控制l 按住按住SBSB5 5PLCPLC控制程序控制程序Q0.2Q0.2和和1L1L端接通端接通KAKA2 2通电吸合，常开触头闭合通电吸合，常开触头闭合 M M3 3运转。实运转。实现刀架

14、快速移动。现刀架快速移动。l 松开松开SBSB5 5PLCPLC控制程序控制程序Q0.2Q0.2和和1L1L端断开端断开KAKA2 2断电释放，常开触头断开断电释放，常开触头断开M M3 3停转停转。l KAKA2 2并联的并联的RCRC串联吸收回路，实现对串联吸收回路，实现对PLCPLC输出端口的过压保护。输出端口的过压保护。（6 6）故障检测及指示功能）故障检测及指示功能l 电路出现某些常见故障时（电路出现某些常见故障时（PLCPLC故障除外），这些触头中的某一个或几个会相故障除外），这些触头中的某一个或几个会相应动作，应动作，PLCPLC收到相关信号后，控制程序会使故障报警指示灯点亮，发

15、出报警收到相关信号后，控制程序会使故障报警指示灯点亮，发出报警信号，维修人员可根据信号种类进行快速检修，有利于缩短检修时间，提高信号，维修人员可根据信号种类进行快速检修，有利于缩短检修时间，提高检修效率。电路故障类型与指示灯点亮状态的对应关系如表检修效率。电路故障类型与指示灯点亮状态的对应关系如表7-27-2所示。所示。HL3HL4故障类类型亮灭灭变频变频器异异常灭灭亮M1过载过载亮亮M2过载过载闪烁闪烁灭灭KM未吸合或异异常灭灭闪烁闪烁KA1未吸合或异异常闪烁闪烁闪烁闪烁KA2未吸合或异异常表表7-2 故障指示灯指示信息故障指示灯指示信息7.1.4 7.1.4 编写控制程序编写控制程序HL3

16、HL4故障类类型亮灭变频变频器异异常灭灭亮M1过载过载亮亮M2过载过载HL3故障类类型闪烁闪烁KM未吸合或异异常闪烁闪烁KA2未吸合或异异常HL3HL3灯亮灯亮HL3HL3灯灭灯灭M1.0=ONMM1.0=ONM2.0=ON2.0=ONT37开始开始计时计时T37=OFF,T38=OFFT37=OFF,T38=OFFT37计时计时2秒到秒到T37=ON,M2.0=OFFT37=ON,M2.0=OFFT38T38开始计时开始计时,T38=OFF,T38=OFFT38计时计时2秒到秒到T38=ONT38=ON，T37=OFF,M2.0=ON,T38=OFF,T37=OFF,M2.0=ON,T38=

17、OFF,T37T37开始计时，循环开始计时，循环HL4故障类类型闪烁闪烁KA1未吸合或异异常闪烁闪烁KA2未吸合或异异常7.2 7.2 钻床的钻床的PLCPLC控制控制7.2.1 7.2.1 方案设计方案设计1 1PLCPLC的选择的选择选用选用CPU224/AC/DC/RLYCPU224/AC/DC/RLY型。型。2 2主轴电动机的控制方式主轴电动机的控制方式由于钻床的主轴通常是单向旋转，由启动按钮给由于钻床的主轴通常是单向旋转，由启动按钮给PLCPLC发出指令，发出指令，PLCPLC驱动交流接触器控制主轴电动机正驱动交流接触器控制主轴电动机正转。为节省输入端口，减少程序步数，把停止按钮和转

18、。为节省输入端口，减少程序步数，把停止按钮和热继电器串联共用一个输入端口。热继电器串联共用一个输入端口。7.2.1 7.2.1 方案设计方案设计3 3摇臂升降的控制摇臂升降的控制由由PLCPLC接收按钮指令，接收按钮指令，PLCPLC驱动交流接触器实现摇臂升降电驱动交流接触器实现摇臂升降电动机的正反转点动控制。考虑是点动控制，因此对摇臂的升降动机的正反转点动控制。考虑是点动控制，因此对摇臂的升降限位保护，采用升降终端限位行程开关分别与正反转点动按钮限位保护，采用升降终端限位行程开关分别与正反转点动按钮串联共用一个输入端口。串联共用一个输入端口。在摇臂升降之前，由在摇臂升降之前，由PLCPLC控

19、制液压泵电动机正转执行摇臂的控制液压泵电动机正转执行摇臂的松开操作，摇臂松开到位时，松开操作，摇臂松开到位时，PLCPLC收到由松开行程开关发出的收到由松开行程开关发出的信号，停止液压泵运转。然后使摇臂升降电动机运转，执行摇信号，停止液压泵运转。然后使摇臂升降电动机运转，执行摇臂的升降操作。升降操作结束后，由臂的升降操作。升降操作结束后，由PLCPLC控制液压泵反转执行控制液压泵反转执行摇臂的夹紧操作，夹紧到位时，摇臂的夹紧操作，夹紧到位时，PLCPLC收到由夹紧行程开关发出收到由夹紧行程开关发出的信号，停止液压泵运转。的信号，停止液压泵运转。由由PLCPLC的断电延时型定时器实现延时控制和联

20、锁控制。使得的断电延时型定时器实现延时控制和联锁控制。使得当执行摇臂升降操作时，禁止执行立柱和主轴箱的松夹操作。当执行摇臂升降操作时，禁止执行立柱和主轴箱的松夹操作。7.2.1 7.2.1 方案设计方案设计4 4立柱和主轴箱的松夹控制立柱和主轴箱的松夹控制主轴箱和立柱的松开与夹紧的液压分配方式，由主轴箱和立柱的松开与夹紧的液压分配方式，由三档转换开关选择，三档转换开关选择，PLCPLC收到信号后，或同时或单独收到信号后，或同时或单独直接驱动电磁阀直接驱动电磁阀YAYA1 1、YAYA2 2，实现液压分配。，实现液压分配。由由PLCPLC接收按钮指令，接收按钮指令，PLCPLC驱动交流接触器实现

21、液驱动交流接触器实现液压泵电动机的正反转点动控制。液压泵电动机正转，压泵电动机的正反转点动控制。液压泵电动机正转，执行立柆、主轴箱松开操作；液压泵电动机反转，执执行立柆、主轴箱松开操作；液压泵电动机反转，执行立柆、主轴箱松开操作。行立柆、主轴箱松开操作。7.2.1 7.2.1 方案设计方案设计5 5冷却泵电动机的控制冷却泵电动机的控制冷却泵电动机的控制方式保持不变。冷却泵电动机的控制方式保持不变。6 6安全保护措施安全保护措施控制电路中除了应有的断电、限位、欠压、失压、过载、控制电路中除了应有的断电、限位、欠压、失压、过载、短路保护措施外，还要增加短路保护措施外，还要增加PLCPLC的保护措施

22、，有利于延长高成的保护措施，有利于延长高成本电器的使用寿命。本电器的使用寿命。7 7工作状态指示和过压保护工作状态指示和过压保护在交流接触器、液压分配电磁阀上并联由限流电阻和指示在交流接触器、液压分配电磁阀上并联由限流电阻和指示灯构成的串联电路，一方面，可指示工作状态，而且当电路出灯构成的串联电路，一方面，可指示工作状态，而且当电路出现故障时，维修人员可通过指示灯的状况查找故障，提高检修现故障时，维修人员可通过指示灯的状况查找故障，提高检修效率。另一方面，在一定程度上替代效率。另一方面，在一定程度上替代RCRC串联吸收回路实现过压串联吸收回路实现过压保护功能。选用额定电压为保护功能。选用额定电

23、压为220V220V的指示灯，选用阻值较小、功的指示灯，选用阻值较小、功率较大的电阻限流，保护指示灯。率较大的电阻限流，保护指示灯。7.2.2 PLC7.2.2 PLC的的I/OI/O端口分配端口分配输输入端口输输出端口I0.0主轴电动机M1过载保护FR1主轴电动机M1停止按钮SB3Q0.0 主轴电动机交流接触器KM1I0.1主轴电动机M1启动按钮SB4Q0.1 摇臂升降电动机M2正转交流接触器KM2I0.2摇臂升降电动机M2正转点动按钮SB5摇臂上升限位保护行程开关SQ2Q0.2摇臂升降电动机M2反转交流接触器KM3I0.3摇臂升降电动机M2反转点动按钮SB6摇臂下降限位保护行程开关SQ3Q

24、0.3液压泵电动机M3正转交流接触器KM4I0.4摇臂松开行程开关SQ4Q0.4 液压泵电动机M3反转交流接触器KM5I0.5摇臂夹紧行程开关SQ5Q0.5 立柱液压分配电磁阀YA1I0.6液压泵电动机M3正转点动按钮SB7Q0.6 主轴箱液压分配电磁阀YA2I0.7液压泵电动机M3反转点动按钮SB8Q0.7 未用I1.0液压分配电磁阀YA1开关SA3-1Q1.0 未用7.2.3 7.2.3 电路控制原理电路控制原理1.1.主电路主电路2.2.控制电路控制电路l由控制变压器由控制变压器对对380V380V变压后，变压后，输出输出220V220V和和24V24V的的电压，分别给控电压，分别给控制

25、电路和照明灯制电路和照明灯电路供电。电路供电。FUFU2 2FUFU4 4实现短路保护。实现短路保护。l由钥匙式开关由钥匙式开关SASA2 2、配电箱柜门、配电箱柜门处行程开关处行程开关SQSQ1 1和和电源开关电源开关QFQF的分的分励脱扣器电磁线励脱扣器电磁线圈组成断电保护圈组成断电保护电路。电路。l由由SBSB1 1、SBSB2 2和和KAKA1 1组成组成PLCPLC启动启动和欠压、失压保和欠压、失压保护电路。护电路。2.2.控制电路控制电路l 主轴电机控制：主轴电机控制： 由由SBSB3 3、SBSB4 4、FRFR1 1、KMKM1 1、PLCPLC的的I0.0I0.0、I0.1I

26、0.1和和Q0.0Q0.0端口组成主端口组成主轴电动机轴电动机M M1 1的控制电路。当的控制电路。当M M1 1过载时，过载时，FRFR1 1断开，断开，KMKM1 1断电释断电释放，放，M M1 1停转。停转。2.2.控制电路控制电路l 摇臂升降的控制摇臂升降的控制 由由SBSB5 5、SBSB6 6、SQSQ2 2、SQSQ3 3、SQSQ4 4、SQSQ5 5、KMKM2 2、KMKM3 3、PLCPLC的的I0.2I0.2I0.5I0.5和和Q0.1Q0.1Q0.2Q0.2端口组成摇臂升降电端口组成摇臂升降电动机的控制电路。动机的控制电路。 按住按住SBSB5 5或或SBSB6 6，

27、KMKM4 4通电吸合，液通电吸合，液压泵电动机压泵电动机M M3 3正转执行摇臂松开正转执行摇臂松开操作，松开到位，操作，松开到位，SQSQ4 4受压断开，受压断开，KMKM4 4断电释放，断电释放，M M3 3停转。接着停转。接着KMKM2 2或或KMKM3 3通电吸合，摇臂升降电动机通电吸合，摇臂升降电动机M M2 2正转或反转，执行升降操作。正转或反转，执行升降操作。 松开松开SBSB5 5或或SBSB6 6，KMKM2 2或或KMKM3 3断电释放，断电释放，M M2 2停转，延时停转，延时3s3s后，后，KMKM5 5通电吸合，通电吸合，M M3 3反转执行摇臂夹紧操作，夹紧反转执

28、行摇臂夹紧操作，夹紧到位，到位，SQSQ5 5受压断开，受压断开，KMKM5 5断电释放，断电释放，M M3 3停转。停转。 KMKM2 2和和KMKM3 3常闭触头实现正反转联锁常闭触头实现正反转联锁控制。当摇臂上升或下降到终端控制。当摇臂上升或下降到终端时，时，SQSQ2 2或或SQSQ3 3受压断开，受压断开，KMKM2 2或或KMKM3 3断电释放，断电释放，M M2 2停转。停转。2.2.控制电路控制电路l 主轴和主轴箱的松夹的控制主轴和主轴箱的松夹的控制 由由SBSB7 7、SBSB8 8、FRFR2 2、KMKM4 4、KMKM5 5、PLCPLC的的I0.6I0.6I0.7I0

29、.7和和Q0.3Q0.3Q0.4Q0.4端口端口组成液压泵电动机组成液压泵电动机M M3 3的正反转点的正反转点动控制电路。动控制电路。 按住按住SBSB7 7或或SBSB8 8，禁止执行摇臂升降，禁止执行摇臂升降操作，与此同时，操作，与此同时，YAYA1 1、YAYA2 2或同时或同时通电或分别单独通电。延时通电或分别单独通电。延时3s3s后，后，KMKM4 4或或KMKM5 5通电吸合，通电吸合，M M3 3正转或反转，正转或反转，执行立柱、主轴箱的松开或夹紧执行立柱、主轴箱的松开或夹紧操作。操作。 松开松开SBSB7 7或或SBSB8 8，KMKM4 4或或KMKM5 5断电，断电，M

30、M3 3停转，延时停转，延时3s3s后，后，YAYA1 1、YAYA2 2断电。断电。 KMKM4 4和和KMKM5 5常闭触头实现正反转联锁常闭触头实现正反转联锁控制。当控制。当M M3 3过载时，过载时，FRFR2 2断开，断开，KMKM4 4或或KMKM5 5断电释放，断电释放，M M3 3停转。停转。2.2.控制电路控制电路l 由由SASA3 3、YAYA1 1、YAYA2 2、PLCPLC的的I1.0I1.0I1.2I1.2和和Q0.5Q0.5Q0.6Q0.6端口端口组成液压分配控制电路。组成液压分配控制电路。lYAYA1 1、YAYA2 2通电，液压油被分配给给主轴箱、通电，液压油

31、被分配给给主轴箱、立柱的夹紧立柱的夹紧或公开或公开，摇臂夹紧油腔不会得，摇臂夹紧油腔不会得到液压油到液压油lYAYA1 1、YAYA2 2断电，不能给主轴箱、立柱的夹断电，不能给主轴箱、立柱的夹紧油腔分配液压油，液压油被分配给摇臂紧油腔分配液压油，液压油被分配给摇臂夹紧夹紧或松开或松开。7.2.4 7.2.4 控制程序控制程序7.3 7.3 铣铣床的床的PLCPLC控制控制7.3.1 7.3.1 方案设计方案设计1 1PLCPLC的选择的选择选用选用CPU224/AC/DC/RLYCPU224/AC/DC/RLY型。型。2 2主轴电动机的控制方式主轴电动机的控制方式由由PLCPLC控制变频器，

32、通过变频器实现主轴电动机的控制变频器，通过变频器实现主轴电动机的正反转，给变频器输入可调控制电压，实现主轴电动正反转，给变频器输入可调控制电压，实现主轴电动机的变频调速。根据主轴电动机的额定输出功率，选机的变频调速。根据主轴电动机的额定输出功率，选用三菱用三菱FR-E740-7.5KFR-E740-7.5K。7.3.1 7.3.1 方案设计方案设计3 3进给电动机的控制进给电动机的控制PLCPLC接收外部输入信号后，由程序控制输出端口，通过交流接收外部输入信号后，由程序控制输出端口，通过交流接触器控制进给电动机的正反转。工作台进给仍保留机械式变接触器控制进给电动机的正反转。工作台进给仍保留机械

33、式变速方式。速方式。4 4冷却泵电动机的控制冷却泵电动机的控制PLCPLC接收外部输入信号后，由程序控制输出端口，通过继电接收外部输入信号后，由程序控制输出端口，通过继电器控制冷却泵电动机的运转。去掉控制电路中的中间继电器，器控制冷却泵电动机的运转。去掉控制电路中的中间继电器，改为由程序控制实现主轴先启动，冷却泵才能运转的工作方式改为由程序控制实现主轴先启动，冷却泵才能运转的工作方式7.3.1 7.3.1 方案设计方案设计5 5电磁离合器的控制电磁离合器的控制交流接触器和继电器的通电控制，由交流接触器和继电器的通电控制，由PLCPLC的一组输出端口实的一组输出端口实现，另一组输出端口接直流电源

34、，实现电磁离合器的控制。现，另一组输出端口接直流电源，实现电磁离合器的控制。6 6安全保护措施安全保护措施控制线路除了应有的断电、欠压、失压、过载、短路保护控制线路除了应有的断电、欠压、失压、过载、短路保护措施外，还要增加变频器和措施外，还要增加变频器和PLCPLC的保护措施，有利于延长高成的保护措施，有利于延长高成本电器的使用寿命。本电器的使用寿命。7.3.2 PLC7.3.2 PLC的的I/OI/O端口分配端口分配输输入端口输输出端口I0.0主轴电动机M1两地停止按钮SB3、SB4主轴换刀转换开关SA4Q0.0主轴电动轴电动机M1交流接触触器KM1I0.1主轴电动机M1过载保护FR1冷却泵

35、电动机M3过载保护FR3Q0.1进给电动进给电动机M2正转转交流接触触器KM2I0.2变频器异常检测BC端Q0.2进给电动进给电动机M2反转转交流接触触器KM3I0.3主轴电动机M1两地启动按钮SB5、SB6Q0.3冷却泵电动泵电动机M3继电继电器KA1I0.4主轴变速冲动行程开关SQ2Q0.4主轴轴制动电动电磁离合器YC1I0.5冷却泵启动开关SA5Q0.5进给电进给电磁离合器YC2I0.6工作台快速进给点动按钮SB7、SB8Q0.6快速移动电动电磁离合器YC3I0.7工作台纵向向右行程开关SQ3Q0.7未用I1.0工作台纵向向左行程开关SQ4Q1.0未用I1.1工作台横向向前及升降向下行程

36、开关SQ5Q1.1未用I1.2工作台横向向后及升降向上行程开关SQ6I1.3圆工作台转换开关SA6I1.4进给变速冲动行程开关SQ7I1.5未用7.3.3 7.3.3 电路控制原理电路控制原理 1.1.主电路主电路l KMKM1 1通电吸合，变频器通电通电吸合，变频器通电控制主轴电动机控制主轴电动机M M1 1运转。运转。SASA1 1用于改变用于改变M M1 1的旋转方向的旋转方向，W W用于调节用于调节M M1 1的旋转速度的旋转速度。变频器的。变频器的BCBC端接端接PLCPLC输入输入端口端口I0.2I0.2，实现变频器的，实现变频器的保护。保护。FRFR1 1实现主轴电动机实现主轴电

37、动机的过载保护。的过载保护。l KMKM2 2和和KMKM3 3控制实现进给电动控制实现进给电动机机M M2 2的正反转控制，的正反转控制，KMKM2 2通通电吸合，电吸合，M M2 2正转，正转，KMKM3 3通电通电吸合，吸合，M M2 2反转。反转。FRFR2 2实现实现M M2 2的过载保护。的过载保护。l KAKA1 1控制冷却泵电动机控制冷却泵电动机M M3 3的的运转。运转。2.2.控制电路控制电路（1 1）供电方式和短路保护）供电方式和短路保护l380V380V交流电压经控制变压器交流电压经控制变压器TCTC1 1变压后，输出变压后，输出220V220V和和24V24V交流电压

38、。交流电压。220V220V给给QFQF1 1的分励脱扣器电的分励脱扣器电磁线圈、磁线圈、PLCPLC、接触器、继电器、指示灯等负载供电。、接触器、继电器、指示灯等负载供电。24V24V给照明灯供电。给照明灯供电。SASA2 2为照明灯开关。为照明灯开关。l380V380V交流电压经整流变压器交流电压经整流变压器TCTC2 2变压后，输出变压后，输出28V28V交流电压。经整流后，通过交流电压。经整流后，通过PLCPLC的的2L2L和和Q0.4Q0.4Q0.6Q0.6输出端口给电磁离合器供电。输出端口给电磁离合器供电。l由由FUFU2 2FUFU5 5实现控制电路的短路保护。实现控制电路的短路

39、保护。2.2.控制电路控制电路HLHL1 1为电源指示灯，为电源指示灯，QFQF合闸后，合闸后，HLHL1 1点亮。点亮。HLHL2 2HLHL8 8分别与分别与KMKM1 1KMKM3 3、KAKA1 1、YCYC1 1YCYC3 3的线圈的线圈并联，可指示线圈的工作状态。并联，可指示线圈的工作状态。2.2.控制电路控制电路（2 2）信号指示灯）信号指示灯HLHL1 1为电源指示灯，为电源指示灯，QFQF合闸后，合闸后，HLHL1 1点亮。点亮。HLHL2 2HLHL8 8分别与分别与KMKM1 1KMKM3 3、KAKA1 1、YCYC1 1YCYC3 3的线圈的线圈并联，可指示线圈的工作

40、状态。并联，可指示线圈的工作状态。2.2.控制电路控制电路（3 3）断电保护）断电保护SASA3 3为钥匙式开关，插上钥匙并转动为钥匙式开关，插上钥匙并转动SASA3 3使其断开，才能使使其断开，才能使QFQF1 1合闸。合闸。SQSQ1 1安装电气箱柜门内安装电气箱柜门内，关上柜门，关上柜门，SQSQ1 1受压断开，受压断开，QFQF1 1脱扣器线圈断电。打开柜门，脱扣器线圈断电。打开柜门，SQSQ1 1复位闭合，复位闭合，QFQF1 1脱扣器线脱扣器线圈通电圈通电,QF,QF跳闸切断电源。跳闸切断电源。2.2.控制电路控制电路（4 4）PLCPLC启动和保护启动和保护按下按下SBSB2 2

41、，KAKA2 2通电吸合自锁，通电吸合自锁，KAKA2 2常开触头闭合，常开触头闭合，PLCPLC通电工作。同时通电工作。同时PLCPLC的两组输出端口的两组输出端口也得到供电。按下也得到供电。按下SBSB1 1，KAKA2 2断电释放，断电释放，KAKA2 2常开触头断开，常开触头断开，PLCPLC断电。断电。KAKA2 2的自锁实现的自锁实现PLCPLC的的失压和欠压保护。失压和欠压保护。2.2.控制电路控制电路（5 5）主轴电动机的控制）主轴电动机的控制 两地停止按钮两地停止按钮SBSB3 3、SBSB4 4和换刀开关和换刀开关SASA4 4串联一起占用串联一起占用I0.0I0.0端口端

42、口 M M1 1和和M M3 3停转停转 热继电器热继电器FRFR1 1和和FRFR2 2的常闭触头串联在一起占用的常闭触头串联在一起占用I0.1I0.1端口端口2.2.控制电路控制电路（5 5）主轴电动机的控制）主轴电动机的控制l 两地启动按钮两地启动按钮SBSB5 5、SBSB6 6并联占用并联占用I0.3I0.3端口，按下其中任何一个按钮，端口，按下其中任何一个按钮，KMKM1 1通电吸通电吸合，变频器通电，可以进行合，变频器通电，可以进行M M1 1的正反转和调速。的正反转和调速。l 当进行机械变速时，变频器处于断电状态，机械变速操作完毕后，当进行机械变速时，变频器处于断电状态，机械变速操作完毕后，SQSQ2 2瞬间闭合瞬间闭合一次，一次，KMKM1 1瞬间通电吸合一次，实现瞬间通电吸合一次，实现M M1 1的冲动（短时点动）。的冲动（短时点动）。2.2.控制电路控制电路（5 5）主轴电动机的控制）主轴电动机的控制l 按下按下SBSB3 3或或SBSB4 4，变频器和，变频器和M