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平面磨床的电气与PLC控制

发布时间:2017-9-28
  1.主电路分析
  平面磨床电气:主电路中有三台三相异步电动机,M1为砂轮电动机,M2为液压泵电动机,M3为冷却泵电动机。除了这三台三相异步电动机,主电路还包括电磁吸盘整流电路部分和给CNC和伺服驱动器供电部分,在图中没有详细画出。
  三相交流380V电源通过转换开关QBO引入,FAl、FA2、FA3起短路保护作用,BBl、BB2、BB3分别对砂轮电动机、液压泵电动机、冷却泵电动机起过载保护作用。QA1控制砂轮电动机的启动和停止。QA2控制液压泵电动机的启动和停止。QA3控制冷却泵电动机的启动和停止。电磁吸盘整流部分由整流变压器TA3和桥式整流电路TB1组成,提供110V直流电压。QA0控制给隔离变压器输入端输入380V交流电,隔离变压器输出的220V交流电经过一塑料外壳式断路器给伺服驱动器和CNC供电。
另外,为防止电动机外壳漏电伤人,电动机外壳均与地线连接。
  2.控制电路分析
  M7120平面磨床的控制电路部分电气原理图如图1和图2所示。该磨床的主要输入/输出信号有GWK(砂轮电机旋转)、HPK(液压电机旋转)、RAK(冷却输出)、USE01(向左移动输出)、USE02(向右移动输出)、LHK(吸持工件输出)、ESP(急停信号)、DECY(Y轴回零减速信号)、DECZ(z轴回零减速信号)、SCARER1(工作台向左换向挡块输入信号)、SCARER2(工作台向右换向挡块输入信号)、ST(外接循环启动信号)。这些输入输出信号的控制和处理都是由CNC或CNC内置的PLC完成。
  
   图9-12 M7120平面磨床电气原理图控制电路部分2
  (1)机床照明电路:通过控制变压器TA2输出的24V交流电给机床照明灯供电,采用熔断器FA5作短路保护。
  (2)控制电路电源:通过控制变压器TA2输出的110V交流电压供电,采用熔断器FA4作短路保护。
  (3)伺服驱动器和CNC供电控制:旋转转换开关QB0三相380V交流电引入机床,同时QB0的篡于尊助触点闭合。按下按钮sF1,交流接触器QA0线圈得电,QA0主触点闭合,QA0辅助常开触点闭合形成自锁,伺服驱动器和CNC得电。按下按钮sF2,QA0线圈断电,QA0的主触点和辅助触点断开,伺服驱动器和CNC断电,自锁解除。
  (4)砂轮电动机旋转控制:当CNC输出砂轮.电动机旋转信号,KF1线圈得电,KF1常开触点闭合后,QA1线圈得电,QA1主触点闭合,砂轮电动机开始旋转。当砂轮电动机旋转信号没有输出时,砂轮电动机停止旋转。
  (5)液压泵电动机旋转控制:当CNC输出液压泵电动机旋转信号,KF2线圈得电,QA2线圈得电,QA2主触点闭合,液压泵电动机开始旋转。当液压泵电动机旋转。当液压泵电动机旋转信号没有输出时,液压泵电动机停止旋转。
  (6)电磁吸盘控制:当CNC输出工件吸持信号,KF6线圈得电,KF6常开触点闭合、常闭触点断开。KF7和KF9线圈得电,KF7常开触点闭合,KF9延时断开常开触点闭合。交流接触器QA4线圈得电,主触点闭合。电磁吸盘充磁,吸持工件,此时直流电流回路为TB正极一FA3一QA4主触点一XS1插座一电磁线圈YH—XS1插座一QA4 主触点一FA13-TB负极。
  (7)当CNC停止输出工件吸持信号,KF6线圈断电,KF6常开触点断开,常闭触点闭合。KF7和KF9线圈断电,KF7常开触点断开。KF8线圈提电,KF8常开触点闭合。交流接触器QA5线圈得电,QA5主触点闭合。电磁吸盘去磁,卸下工件,此时直流电流回路为TB正极-FA3-QA5主触点-XS1插座-电磁线圈YH-XS1-QA5主触点-FA3-TB负极。当延时时间到KF9延进断开触点断开,KF8线圈断电,QA5线圈断电,无电流流经电磁线圈YH,去磁结束。
  (8)工作台纵向运动控制:液压电动机旋转后,CNC输出向左移动信号,KF4线圈得电,常开触点闭合。电磁阀MB1得电动作,改变油路,推动工作台向左移动。当压下行程开关,工作台向右换向挡块信号输入到cNc中,cNc停止输出向左移动信号.输出向右移动信号。KF4线圈断电,常开触点断开;KF5线圈得电,常开触点闭合,电磁阀MB1断电,电磁阀MB2得电,改变油路,推动工作台向右移动。当压下行程开关,工作台向车台向左换向挡块信号输入到CNC中,CNC停止输出向右移动信号,输出向左移动信号,如此往复。
  (9)冷却泵电动机控制:当CNC输出冷却信号,KF3线圈得电,KF3常开触点闭合后, QA3主触点断电,QA3主触点闭合,冷却泵电动机开始旋转。当CNC停止输出冷却信却信号或冷却信号没有输出时,KF3线圈失电,KF3常开触点断开,QA3线圈失电,QA3主触点断开,冷却泵电动机停止旋转。
  (10)急停和限位控制:该机床的急停按键(SF0)和限位的行程开关(BG1-1、BG1-2、BG2-1、BG2-2)都是使用常闭触点,并串联后接入到CNC急停信号中。当机床遇到紧急情况时,按下急停按键,CNC中急停信号与0V断开,CNC出现急停报警。当问题解除,复位急停按键后急停信号与0V导通,按CNC中的复位键,报警解除。当机以上的一个轴超出行程压下限位开关,CNC中急停信号与0V断开,CNC出现急停报警。当由于超程出现急停报警时,可以按住CNC附件面板的超程解除按键(SF4)不放,急停信号与+24V导通,复位取消急停报警后可以移动超程轴到行程范围内,再松开超出解除按键。
  (11)回零减速控制:该机床的回零减速信号(DECY、DECZ)都是使用的行程开关的常闭触点。CNC执行回零时,当对应的行程开关被压下,回零减速信号与0V断开,回零轴即开始减速运行。
  (12)外接循环启动控制:当CNC处于自动方式下,按下CNC附件面板的循环启动按键(SF3),外接循环启动信号与0V导通,CNC开始执行程序。
  3.保护和连锁电路分析
  电磁吸盘线圈两端并联了保护部分有放电电阻和放电电容。由于电磁工作台线圈是一个大电感,当断电瞬间,在线圈中.会产生较大的自感应电动势,若无放电电路,将损坏绝缘线圈及其他电气元件,故在线圈两端接有RC放电回路,以吸收线圈在断电瞬间释放出的磁场能量。
  在电磁吸盘整流电路中接有欠电压继电器KFl0。当电压不足,电磁吸盘吸力不足时,KFl0常开触点断开,控制电路中交流110V断开,所有交流接触器线圈断电,平面磨床停止运动。
  在交流接触器QA4和QA5线圈控制电路中分别串联了QA5和QA4的常闭触点,形成连锁。