斯太爾轉(zhuǎn)向節(jié)銑鉆組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及電氣控制部分設(shè)計(jì)

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一、PLC程序設(shè)計(jì)方法概述： 1.首先給各輸入/輸出變量分配地址。因?yàn)樘菪螆D中變量的地址與PLC的外部接線端子號(hào)是一致的，這一步為繪制硬件接線圖做好了準(zhǔn)備，也為梯形圖的設(shè)計(jì)做好了準(zhǔn)備。 2.畫出PLC的外部硬件接線圖，以及其他電氣原理圖和接線圖。 3.畫出操縱臺(tái)控制面板的布置圖。 4.軟件設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)系統(tǒng)初始化程序、主程序、子程序、中斷程序、故障應(yīng)急措施和輔助程序等，小型數(shù)字量控制系統(tǒng)一般只有主程序。 5.首先根據(jù)總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況，確定用戶程序的基本結(jié)構(gòu)，畫出程序流程圖或數(shù)字量控制系統(tǒng)的順序功能圖。它們是編程的主要依據(jù)，應(yīng)盡可能準(zhǔn)確和詳細(xì)。 6.較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)的梯形圖可以用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)，復(fù)雜的系統(tǒng)一般用順序控制設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)畫出系統(tǒng)的順序功能圖后，根據(jù)它設(shè)計(jì)出梯形圖程序。有的編程軟件可以直接用順序功能圖語(yǔ)言來(lái)編程。在編程軟件中，可以用符號(hào)表和局部變量表給用戶程序中的各個(gè)變量命名，變量名稱可以在程序中顯示，便于程序的閱讀和調(diào)試，變量名稱的定義應(yīng)簡(jiǎn)短和易于理解。 二、機(jī)床的操作順序流程說(shuō)明。 合上空氣開(kāi)關(guān) -QF，按“總電源”按鈕，電源接通，“電源”指示燈亮，將“液壓站 開(kāi)/?！毙o開(kāi)關(guān)-SA2打至“開(kāi)”，可以進(jìn)行機(jī)床動(dòng)力頭、滑臺(tái)、夾具的調(diào)整和整機(jī)循環(huán)。 1.機(jī)床調(diào)整 將“循環(huán)／調(diào)整"旋鈕開(kāi)關(guān)-SA1打至“調(diào)整”。 (1) 按“銑頭高速”按鈕-SB1、“銑頭低速”按鈕-SB2，可分別實(shí)現(xiàn)銑頭的高、低速點(diǎn)動(dòng)。 (2) 按“左鏜頭電機(jī)”按鈕-SB3、“右鏜頭電機(jī)”按鈕-SB4，可分別實(shí)現(xiàn)左、右鏜頭的點(diǎn)動(dòng)。 (3) 按“滑臺(tái)前進(jìn)”按鈕-SB5、“滑臺(tái)后退”按鈕-SB6,分別可實(shí)現(xiàn)工件移動(dòng)滑臺(tái)的點(diǎn)動(dòng)前進(jìn)、后退。 (4) 按“左鏜頭前進(jìn)”按鈕-SB7、“左鏜頭后退"按鈕-SB8，分別可實(shí)現(xiàn)左鏜頭移動(dòng)滑臺(tái)的點(diǎn)動(dòng)前進(jìn)、后退。 (5) 按“右鏜頭前進(jìn)”按鈕-SB9、“右鏜頭后退"按鈕-SB10，分別可實(shí)現(xiàn)右鏜頭移動(dòng)滑臺(tái)的點(diǎn)動(dòng)前進(jìn)、后退。 (6) 按“夾緊缸夾緊”按鈕-SB11、“夾緊缸松開(kāi)”按鈕-SB12，分別可實(shí)現(xiàn)夾緊缸的點(diǎn)動(dòng)夾緊、松開(kāi)。 (7) 按“滑套缸鎖緊”按鈕-SB13、“滑套缸松開(kāi)”按鈕-SB14，分別可實(shí)現(xiàn)滑套缸的點(diǎn)動(dòng)鎖緊、松開(kāi)。 (8) 按“滑套伸出”按鈕-SB15、“滑套縮回”按鈕-SB16，分別可實(shí)現(xiàn)滑套的伸出、縮回。 2.機(jī)床循環(huán) 將“循環(huán)／調(diào)整”旋鈕開(kāi)關(guān)-SA1打至“循環(huán)”。 (1) 滑臺(tái)處于原位時(shí)（-SQ1被壓合），上料，按“循環(huán)啟動(dòng)”按鈕-SB17，夾具自定心夾緊。 (2) 夾緊后，壓力繼電器-SP4發(fā)訊，滑臺(tái)前進(jìn)，銑頭、冷卻泵、沖屑泵啟動(dòng)，進(jìn)行工件加工。 (3) 銑削到位后，行程開(kāi)關(guān)-SQ10發(fā)訊，滑臺(tái)快退。 (4) 滑臺(tái)壓合行程開(kāi)關(guān)-SQ9，滑臺(tái)停，滑套鎖緊缸松開(kāi),松開(kāi)后，滑套伸出。 (5) 伸出到位后，接近開(kāi)關(guān)-SQ8及壓力繼電器-SP6發(fā)訊，滑套鎖緊缸鎖緊。 (6) 鎖緊后，壓力繼電器-SP5發(fā)訊，滑臺(tái)前進(jìn)，進(jìn)行工件加工。 (7) 滑臺(tái)壓合行程開(kāi)關(guān)-SQ10，銑頭停。 (8) 滑臺(tái)進(jìn)給到終位，行程開(kāi)關(guān)-SQ2及壓力繼電器-SP1發(fā)訊，兩鏜頭主軸啟動(dòng)，兩鏜頭移動(dòng)滑臺(tái)前進(jìn)，鉆中心孔，同時(shí)銑頭滑套縮回。 (9) 加工結(jié)束后，行程開(kāi)關(guān)-SQ4、-SQ6及壓力繼電器-SQ2、-SP3發(fā)訊，兩鏜頭移動(dòng)滑臺(tái)快退。 (10) 快退到位原位后，-SQ3、-SQ5發(fā)訊，兩鏜頭、冷卻泵、沖屑泵停，滑臺(tái)快退。 (11) 滑臺(tái)快退到原位后，行程開(kāi)關(guān)-SQ1發(fā)訊，夾具松開(kāi)。 至此，完成一個(gè)工作循環(huán)。 機(jī)床循環(huán)工作流程圖如圖1-1。 三、PLC輸入\輸出設(shè)備的確定以及其輸入\輸出信號(hào)地址的分配。 根據(jù)以上對(duì)機(jī)床的操作順序流程進(jìn)行說(shuō)明。PLC控制系統(tǒng)的輸入元件中包括工作方式選擇開(kāi)關(guān)、循環(huán)啟動(dòng)、急停等按鈕和旋鈕（共31個(gè)），用于檢測(cè)各工位工作行程和滑臺(tái)的行程的行程開(kāi)關(guān)(SQ1～SQ10)（共10）個(gè)和壓力繼電器(SP1～SP7)（共7個(gè)）。輸入設(shè)備總計(jì)42個(gè)；輸出元件包括控制動(dòng)力頭主軸電機(jī)（液壓滑臺(tái)以及鏜頭）運(yùn)行的接觸器線圈、夾緊、松開(kāi)等電磁換向閥線圈（共29個(gè)輸出線和指示燈）。 該機(jī)床由PLC組成的電控系統(tǒng)共有各種輸入信號(hào)為42個(gè)，輸出信號(hào)為29個(gè)。系統(tǒng)的輸入/輸出信號(hào)地址分配如表1－1和表1－2所示。 內(nèi)部繼電器M在程序中的作用相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器，其功能是在程序中用于中間狀態(tài)暫存、移位、輔助運(yùn)算或賦予特別用途。普通型繼電器在斷電或停止運(yùn)行時(shí)線圈將失電，機(jī)內(nèi)不記憶停電瞬間的狀態(tài)，再次得電時(shí)從失電狀態(tài)開(kāi)始執(zhí)行程序。PLC系統(tǒng)內(nèi)部繼電器的地址分配如表1－3。 該機(jī)床PLC控制系統(tǒng)的程序由公共程序、調(diào)整程序、循環(huán)程序3部分組成。 公用程序主要用來(lái)處理組合機(jī)床的各種操作信號(hào)，如啟動(dòng)、急停以及各滑臺(tái)原位信號(hào)，機(jī)床啟動(dòng)前應(yīng)具備的各種初始信號(hào)，并將處理結(jié)果作為機(jī)床啟動(dòng)、停止、程序轉(zhuǎn)化的依據(jù)，公用程序一般采用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)。 圖1-1 機(jī)床循環(huán)工作流程圖 表1-1 輸入信號(hào)地址分配 序號(hào) 地址 輸入 說(shuō)明 　 序號(hào) 地址 輸出 說(shuō)明 1 X000 SA1 選擇調(diào)整 22 X025 SB17 循環(huán)啟動(dòng) 2 X001 SA2 液壓站開(kāi) 23 X026 SB18 循環(huán)停止 3 X002 SA3 冷卻泵開(kāi) 24 X027 SB19 總電源 4 X003 SA4 沖屑泵開(kāi) 25 X030 SB20 急停 5 X004 SA5 磁排屑機(jī) 26 X031 SQ1 工件滑臺(tái)原位 6 X005 SB1 銑頭高速 27 X032 SQ2 工件滑臺(tái)終位 7 X006 SB2 銑頭低速 28 X033 SQ3 左鏜頭原位 8 X007 SB3 左鏜頭電機(jī) 29 X034 SQ4 左鏜頭終位 9 X010 SB4 右鏜頭電機(jī) 30 X035 SQ5 右鏜頭原位 10 X011 SB5 工件滑臺(tái)進(jìn) 31 X036 SQ6 右鏜頭終位 11 X012 SB6 工件滑臺(tái)退 32 X037 SQ7 滑套縮回到位 12 X013 SB7 左鏜頭前進(jìn) 33 X040 SQ8 滑套伸出到位 13 X014 SB8 左鏜頭后退 34 X041 SQ9 工件滑臺(tái)一退位 14 X015 SB9 右鏜頭前進(jìn) 35 X042 SQ10 工件滑臺(tái)一工位 15 X016 SB10 右鏜頭后退 36 X043 SP1 滑臺(tái)前進(jìn)到位 16 X017 SB11 夾緊缸夾緊 37 X044 SP2 左鏜頭前進(jìn)到位 17 X020 SB12 夾緊缸松開(kāi) 38 X045 SP3 右鏜頭前進(jìn)到位 18 X021 SB13 滑套缸鎖緊 39 X046 SP4 夾緊缸夾緊到位 19 X022 SB14 滑套缸松開(kāi) 40 X047 SP5 滑套鎖緊缸鎖緊到位 20 X023 SB15 滑套伸出 41 X050 SP6 滑套伸出到位 21 X024 SB16 滑套縮回 42 X051 SP7 滑套縮回到位 表1-2 輸出信號(hào)地址分配 序號(hào) 地址 輸入 說(shuō)明 序號(hào) 地址 輸入 說(shuō)明 1 Y000 HL1 電源燈 16 Y024 KM7 磁排屑機(jī) 2 Y001 HL2 工件滑臺(tái)位 17 Y030 KA1 工件滑臺(tái)前進(jìn) 3 Y002 HL3 左鏜頭原位 18 Y031 KA2 工件滑臺(tái)后退 4 Y003 HL4 右鏜頭原位 19 Y032 KA3 左鏜頭前進(jìn) 5 Y004 HL5 滑套原位 20 Y033 KA4 左鏜頭后退 6 Y005 HL6 夾緊 21 Y034 KA5 右鏜頭前進(jìn) 7 Y006 HL7 循環(huán)燈 22 Y035 KA6 右鏜頭后退 8 Y014 KM11 銑頭低速 23 Y036 KA7 夾緊缸夾緊 9 Y015 KM12 銑頭高速 24 Y037 KA8 夾緊缸松開(kāi) 10 Y016 KM13 銑頭高速 25 Y040 KA9 滑套缸鎖緊 11 Y017 KM2 左鏜頭電機(jī) 26 Y041 KA10 滑套缸松開(kāi) 12 Y020 KM3 右鏜頭電機(jī) 27 Y042 KA11 滑套伸出 13 Y021 KM4 液壓站電機(jī) 28 Y043 KA12 滑套縮回 14 Y022 KM5 冷卻泵電機(jī) 　 29 Y044 KA13 總電源 15 Y023 KM6 沖屑泵 表1-3 內(nèi)部繼電器地址分配表 序號(hào) 地址 說(shuō)明 　 序號(hào) 地址 說(shuō)明 1 M0 循環(huán)運(yùn)行狀態(tài) 　 3 M2 夾緊缸松開(kāi) 2 M1 滑套缸松開(kāi) 　 4 M3 夾緊缸夾緊 調(diào)整程序包括控制銑頭高速、低速點(diǎn)動(dòng)，電機(jī)點(diǎn)動(dòng)，各個(gè)滑臺(tái)的前進(jìn)、后退，夾緊缸、滑套缸的松開(kāi)、夾緊，滑套的伸出縮回等。 循環(huán)程序控制日常加工的整體循環(huán)，當(dāng)固定每日額定工作量后，按一下循環(huán)啟動(dòng)，工人只要負(fù)責(zé)裝卸工件，機(jī)床便可以自動(dòng)完成工件的銑鉆加工。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，工人只要按下“急?！卑粹o，機(jī)床的所有動(dòng)作都停止。當(dāng)工作量小于每日額定工作量時(shí)，工人按下“循環(huán)停止”，則本次工件加工結(jié)束后，循環(huán)停止。 四、梯形圖。 12