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1、电气控制制与可编编程序控控制器应应用技术术课程设计计报告设计课题题:X62WW万能铣铣床电控控系统的的PLCC设计专业班级级： 08 自动化化小组成员员：张鹏鹏0811180071指导教师师： 冯浩浩源设计时间间：20010/12/24一、设计计任务与与要求任务：根根据课本本提供的的X622W型卧卧式普通通铣床电电气控制制原理图图，应用用PLCC技术设设计出新新的电气气控制图图。要求:（11） 认认真阅读读X622W型卧卧式铣床床的工作作原理说说明和原原电气原原理图。（2） 应用三三菱FXX2N型PPLC对对原控制制线路进进行技术术改造。（3） 画出II/O分分配图，及及硬件接接线图。（4）
2、画出梯梯形图和和程序指指令表（5）铣铣床控制制的基本本要求：1.铣削削加工有有顺铣和和逆铣两两种加工工方式，要要求主轴轴电动机机能正反反转，因因正反操操作并不不频繁，所所以由床床身下侧侧电器箱箱上的组组合开光光来改变变电源相相序实现现。2.由于于主轴传传动系统统中装有有避免震震荡的惯惯性轮，故故主轴电电动机采采用电磁磁离合器器制动以以实现准准确停车车。3.铣床床的工作作台要求求有前后后、左右右、上下下6个方方向的 进给运运动和快快速移动动，所也也要求进进给电动动机能正正反转，并并通过操操作手柄柄和机械械离合器器相配合合来实现现。进给给的快速速移动通通过电磁磁铁和机机械挂挡挡来完成成。圆形形工作
3、台台的回转转运动是是由进给给电动机机经传动动机构驱驱动的。4.根据据加工工工艺的要要求，该该铣床应应具有以以下的电电气联锁锁措施：为了防止止刀具和和铣床的的损坏，只只有主轴轴旋转后后才允许许有进给给运动和和进给方方向的快快速运动动。为了减小小加工表表面的粗粗糙度，只只有进给给停止后后主轴才才能停止止或同时时停止。该铣床采采用机械械操纵手手柄和位位置开关关相配合合的方式式实现进进给运动动6个方方向的连连锁。主轴运动动和进给给运动采采用变速速盘来进进行速度度选择，为为保证变变速齿轮轮进入良良好的啮啮合状态态，两种种运动都都要求变变速后顺顺时点动动。当主轴电电动机或或冷却泵泵过载时时，进给给运动必必
4、须立即即停止，以以免损坏坏刀具和和铣床。5.要求求有冷却却系统、照照明设备备及各种种保护措措施。二、方案案设计与与总原理理图X62WW型卧式式普通铣铣床电气气控制电电路总原原理图X62WW卧式万万能铣床床控制电电路分析析：图1.00一、 主电路分分析由图1.0可知知，主电电路共有有三台电电动机，其其中M11为主轴轴拖动电电动机，MM2为工工作台进进给拖动动电动机机，M33为冷却却拖动电电动机。QQS为电电源隔离离开关。 各电电动机的的控制过过程如下下：1） M1由KKM3实实现启动动运行行停止止控制，由由转向选选择开关关SA55预选转转向，KKM2主主轴点串串联两相相电阻和和速度继继电器SSR
5、配合合实现MM1的停停车反接接制动。2） 工作台拖拖动电动动机M22由接触触器KMM4、KKM5的的主轴点点实现加加工中的的正、反反向进给给控制，并并由接触触器KMM6主轴轴点控制制快速电电磁铁，决决定工作作台移动动速度，KKM6接接通为快快速移动动，断开开为慢速速自动进进给。3） 冷却泵拖拖动电动动机由接接触器KKM1控控制，但但方向运运转。 MM1、MM2、MM3均为为直接启启动连续续运行。图1.11二、 控制电路路分析（由由图1.1分析析）1） 控制电路路电源 控制电电路电压压为1227V，由由控制变变压器TTC供给给。2） 主轴电动动机的起起启动、停停止控制制 在非变变速状态态，SQQ
6、7不受受压。更更具所用用的铣刀刀，由SSA5选选择转向向，合上上QS，启启动控制制过程为为： 按上SSB1（或或SB22）KM33线圈得得电并自自锁M1直直接启动动n1120rr/miinKS11-1（或或KS11-2）触触点闭合合，为反反接制动动做准备备。 加工结结束，需需要停止止时，按按下SBB3(或或SB44)KM33线圈失失电KM22线圈得得电并自自锁M1串串R反接接制动nnn1100rr/miinKS11-1（或或KS11-2）断断开KM22失电制制动结束束。3） 主轴变速速冲动控控制 X622W卧式式万能铣铣床主轴轴的变速速采用孔孔盘机构构，击中中操纵，为为使传动动机构齿齿轮在新新
7、速度下下很好契契合，采采用了变变速冲动动控制。从从电路结结构看，既既可以在在停车和和M1运运转时进进行变速速，其变变速冲动动控制过过程如下下。 M1停车车时变速速 扳扳动变速速手柄机械械变速推回回手柄SQQ7短时时受压SQQ7-22短时分分断，SSQ7-1闭合合M11在反接接制动状状态下短短时低俗俗运行推回回手柄SSQ7复复位变速结结束。 M1运转转时变速速 扳扳动变速速手柄SSQ7短短时受压压SQQ7-22分断，SSQ7-1闭合合M11反接制制动机械变变速推回手手柄SQ77短时受受压M1在在反接制制动状态态下短时时低速运运行推回手手柄SQQ7复位位主轴轴在新转转速下运运行。4） 工作台进进给
8、控制制电路的电电源是从从13点点引出，串串入KMM3的自自锁触电电，以保保证主轴轴旋转与与工作台台进给的的顺序动动作。进进给电动动机M22由KMM4、KKM5控控制，实实现正反反转。工工作台移移动方向向由各自自的操作作手柄来来选择。各各方向进进给控制制分述如如下： 工作台左左右进给给表111工作台台左右进进给手柄柄位置及及其控制制关系手柄位置置位置开关关动作接触器动动作电动机MM2转向向传动链搭搭合丝杠杠工作台运运动方向向左SQ5K正转左右进给给丝杠向左中停止停止右SQ6K反转左右进给给丝杠向右工作台左左右运动动，需要要先启动动M1（113点KKM3闭闭合），SSA1置置于断开开圆工作作台位置
9、置（SAA1-11、SAA1-33闭合，SSA1-2断开开），十十字开关关位置居居中（SSQ3、SSQ4复复位）。控控制过程程如下：“1、工工作台向向右进给给 手手柄扳向向右合上纵纵向进给给机械离离合器压下下SQ11（SQQ1-22断开、SSQ1-1闭合合）KM44线圈得得电M2正正转纵向进进给传动动机构正正转工作台台右移。 电流流流经路径径为：113SQ66-2SQQ4-22SQQ3-22SAA1-11SQQ1-11KMM4线圈圈KMM5常闭闭触点200。 将手柄柄扳回中中间位置置，此行行程开关关SQ11不受压压，KMM4释放放。工作作台停止止移动。”“2、工工作台向向左进给给 手手柄扳向向
10、左合上纵纵向进给给机械离离合器，压压下SQQ2（SSQ2-1闭合合、SQQ2-22断开）KM5线圈得电M2反转纵向进给传动机构反转工作台反转。 电流流流经路径径为：133SQQ6-22SQQ4-22SQQ3-22SAA1-11SQQ2-11KMM5线圈圈KMM4常闭闭触点200. 工作台台纵向进进给有限限位保护护，进给给至终端端时，利利用工作作台上安安装的左左右终端端撞块，撞撞击操纵纵手柄，使使手柄回回到中间间停车位位置，实实现限位位保护。” 工作台前前后（横横向）和和上下（升升降）进进给控制制表122工作台台上、下下、中、前前、后进进给手柄柄位置及及其控制制关系手柄位置置位置开关关动作接触器
11、动动作电动机MM2转向向传动链搭搭合丝杠杠工作台运运动方向向上下中前后SQ4SQ3SQ3SQ4KM4KM3KM3KM4反转正转停止正转反转上下进给给丝杠上下进给给丝杠前后进给给丝杠前后进给给丝杠向上向下停止向前向后 工作台台横向和和升降运运动是通通过十字字开关操操纵手柄柄来控制制的。该该手柄有有五个位位置：即即上、下下、前、后后和中间间零位。在在扳动十十字开关关操纵手手柄时，将将控制运运动方向向的机械械离合器器上，同同时压下下相应的的行程开开关SQQ3或SSQ4。进进给时，需需要先启启动M11（133点KMM3闭合合），SSA1置置于断开开圆工作作台位置置（SAA1-11、SAA1-33闭合、
12、SSA1-2断开开），左左右（纵纵向）操操作手柄柄居中。“1、工工作台向向上进给给控制 将手手柄扳向向上合上垂垂直进给给机械离离合器，压压下SQQ4（SSQ4-1闭合合、SQQ4-22断开）KM5线圈得电M2反转垂直进给传动机构反转工作台向上运动。 电流流流经路径径为：113SA11-3SQQ2-22SQQ1-22SAA1-11SQQ4-11KMM5线圈圈得电KMM4互锁锁触点200。 把手柄柄扳回中中间位置置工作台台向上进进给即可可停止。”“2、工工作台向向下进给给控制 只要要将手柄柄扳向下下，SQQ3被按按下（SSQ3-1闭合合、SQQ3-22断开），则则KM44线圈得得电，使使M2正正转
13、即可可，其控控制过程程与上升升类似。 电流流流经路径径为：113SA11-3SQQ2-22SQQ1-22SAA-1SQQ3-11KMM4线圈圈KMM5互锁锁触点200”.“3、工工作台向向前进给给控制 将手手柄扳向向前合上纵纵向进给给机械离离合器，压压下SQQ3(SSQ3-1闭合合、SQQ3-22断开)KMM4线圈圈得电M22正转工作作台向前前运动。 由于于同为SSQ3被被压下电电流流经经路径同同向下进进给一样样。”“4、工工作台向向后运动动 控控制过程程与向前前类似，只只需将手手柄扳向向后，则则SQ44被压下下，其控控制过程程和向前前进给类类似，电电流流经经路径和和向上进进给一致致。” 工作
14、作台上、下下、前、后后运动都都有限位位保护，当当工作台台运动到到极限位位置时，利利用固定定在本身身上的挡挡铁，撞撞击十字字手柄，使使其回到到中间位位置，工工作台便便停止运运动。 工作台快快速进给给 在在慢速移移动过程程中按下下SB55或SBB6KM66线圈得得电快速电电磁铁YYA通电电工作作台按原原移动方方向快速速移动。 快快速移动动为短时时点动，松松开SBB5或SSB6，快快速移动动停止，工工作台仍仍按原方方向继续续进给。5） 工作台各各运动方方向的连连锁在同一时时间内，工工作台只只允许向向一个方方向运动动，这种种联锁是是利用机机械和电电气的方方法来实实现的。工工作台向向左、向向右控制制，是
15、同同一手柄柄操作的的，手柄柄本身起起到左右右运动的的联锁作作用。同同理，工工作台的的前后和和上下进进给四个个方向的的联锁是是有同一一个十字字手柄本本身实现现。而工工作台的的左右进进给两个个方向与与上、下下、前、后后进给四四个方向向之间的的联锁由由电气方方法实现现，由左左右进给给操作手手柄控制制的SQQ1-22SQQ2-22和上、下下、前、后后进给操操作手柄柄控制的的SQ44-2SQQ3-22的两个个并联之之路控制制接触器器KM33、KMM4线圈圈，在两两个手柄柄都处于于工作位位置时，KKM3、KKM4都都不工作作。三、元器器件清单单四、安装装与调试试 1)根根据控制制要求确确定X662W输输入
16、输出出点数及及地址如如表一所所示：表一、输输入输出出点数及及地址 输入点点(I)输出点(O)主轴启动动1SB1X1主轴制动动KM2Y1主轴启动动2SB2X2主轴运动动KM3Y2主轴停止止1SB3X3左进给(前下右右)KM4Y3主轴停止止2SB4X4后进给（后后上左）KM5Y4快速进给给1SB5X5快速进给给KM6Y5快速进给给2SB6X6右行程开开关SQ1X7左行程开开关SQ2X8前下行程程开关SQ3X9后上行程程开关SQ4X10进给变速速冲动行行程开关关SQ6X11主轴变速速冲动行行程开关关SQ7X12圆工作台台转换开开关SAX13速度继电电器KSX14主轴热继继电器FR1X15进给热继继电
17、器FR2X16冷却泵热热继电器器FR3X172)X662W型型卧式普普通铣床床 PLLC电气气控制II/O接接口图如如下图3)X662W型型卧式普普通铣床床PLCC梯形图图4)X662W型型卧式普普通铣床床 PLLC指令令表如下下：LD X0OR M0AND X2ANI X133ANI X4OUT Y0AND X133OUT M0LD X1AND X2OUT Y1OUT Y5LD Y1OR Y0AND X2OUT M1LD X122AND X7ANI X5AND M1OUT M4LD X3OR X4OUT Y4 OR X6AND X5AND M1MPS AND X100 OUT M2 MPPA
18、ND X111OUT Y3LDI X122AND X6AND X7AND X5AND M1OUT M3LD X122AND X6AND X7LD M2OR M3OR M4OUT Y2END五、结论论与心得得常用的万万能铣床床有两种种:一是是卧式万万能铣,型号为为X622W;另另一种为为立式万万能铣,型号为为X533K。万万能铣床床是一种种高效率率的加工工机械,在机械械加工和和机械修修理中得得到广泛泛的应用用。X662W型型卧式万万能铣床床的电气气控制系系统,存存在线路路复杂、故故障率高高、维护护工作量量大、可可靠性差差、灵活活性差等等缺点,本文提提出了用用PLCC对X662W型型万能铣铣床的继
19、继电器接接触式控控制系统统进行技技术改造造,从而而保证了了电控系系统的快快速性、准准确性、合合理性,更好地地满足了了实际生生产的需需要,提提高了经经济效益益X62WW万能铣铣床是一一种高效效率的加加工机械械，万能能铣床的的操作，是是通过手手柄同时时操作电电气与机机械，是是机械与与电气结结构联合合动作的的典型控控制。但但是在电电气控制制系统中中，故障障的查找找与排除除是非常常困难的的，这给给生产与与维护带带来诸多多不便。随随着工业业自动化化的发展展，生产产设备和和自动生生产线的的控制系系统必需需具有极极高的可可靠性与与灵活性性，这就就需要使使用智能能化程度度高的控控制系统统来取代代传统的的控制系
20、系统。基基于这些些问题，本本文提出出了利用用三菱PPLC和和对X662W型型卧式万万能铣床床的继电电接触式式电控系系统进行行技术改改造的方方案。系统统的分析析与设计计过程也也是对学学习的总总结过程程，更是是进一步步学习和和探索的的过程。在在这个过过程中我我对利用用可编程程控制器器进行控控制系统统的设计计与开发发有了深深刻的认认识，对对机械的的工作原原理有了了进一步步的掌握握，对控控制系统统的分析析与设计计有了切切身的认认识与体体会，并并在学习习和实践践过程中中增长了了知识。在这次课程设计过程中对开发设计有了新的认识，控制系统的开发设计是一项复杂、严谨的系统工程，必须严格按照系统分析，系统设计，
21、系统实施，系统运行与调试的过程来进行。系统的分析与设计是一项很辛苦的工作，同时也是一个充满乐趣的过程。在设计中，认识到学的电气控制与可编程序控制器应用技术对机械控制的重要性，使其更加灵活的控制。六、参考考文献1 李敬梅梅.电力力拖动控控制线路路与技能能训练.北京：中国劳劳动社会会保障出出版社，220011.2 王国海海,沈蓬蓬.可编编程序控控制器及及其应用用.北京京:中国国劳动社社会保障障出版社社,20001.3 廖常初初，设设备改造造中的PPLC梯梯形图设设计方法法，电电工技术术杂志 20001.994 张万忠忠，可可编程序序控制器器应用技技术，北北京：化化学工业业出版社社 200025 谭
22、维瑜瑜，电电机与电电气控制制，北北京：机机械工业业出版社社 20003 .1226工工厂电器器控制技技术 清清华大学学出版社社7电电子技术术与应用用 机械工工业出版版社8PPLC编编程及应应用 机械械工业出出版社9流流行PLLC实用用程序及及设计 西西安电子子科技大大学出版版社10数控机机床电气气控制 高等教教育出版版社11机电类类专业毕毕业设计计指南 机械械工业出出版社12模拟电电路 机械工工业出版版社13数字电电路 机械工工业出版版社14陈远龄龄.机床电电气自动动控制M.重庆大大学出版版社，119977.15吕景泉泉.可编程程序控制制器及其其应用M.北京：机械工工业出版版社，220011.16杨长能能，张光光毅.可编程程序控制制器基础础及其应应用MM.重重庆大学学出版社社，19992.17实用模模拟电子子设计技技术电气控制制与可编编程序控控制器应应用技术术成绩评评定表专业：班班级：学学号：姓姓名：课题名称称设计任务务与要求求指导教师师评语 建建议成绩绩： 指导导教师：课程小组组评定 评评定成绩绩： 课课程负责责人：时间： 年 月 日