机床电气控制与PLC.ppt

1、书名：机床电气控制与PLC ISBN： 978-7-111-31319-9 作者：王浩 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件,机床电气控制与PLC ppt 课件,机床电气控制与PLC,机械工业出版社,机床电气控制与PLC ppt 课件,第2章 典型机床的电气控制,知识目标 技能目标,机床电气控制与PLC ppt 课件,知识目标,1）了解常用机床的组成及控制特点。 2）认识电气控制系统的三大图纸，掌握机床电气原理图的分析方法。,机床电气控制与PLC ppt 课件,技能目标,1）会分析常用机床的电气控制原理，触类旁通，具有识读其他设备电气原理图的能力。 2）学会配电盘的装配，能安装和调试常用机

2、床线路。,机床电气控制与PLC ppt 课件,机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,机床电气控制与PLC ppt 课件,机床主要由电力拖动系统控制 电力拖动系统包括电动机、传动机构、控制系统等环节成组拖动 单电动机拖动系统 多电动机拖动系统 直流拖动系统和交流拖动系统,电力拖动系统,机床电气控制与PLC ppt 课件,电气控制系统控制,继电器接触器控制 可编程序控制器（PLC）控制 计算机控制系统数控机床,机床电气控制与PLC ppt 课件,问题导入,你使用过哪些机床？你了解它们的组成及运动形式吗？它们的运动形式是怎样实现的？用怎样的工程图纸来表达其控制原理的？如何分析其控制过程？

3、,CW6132型普通车床电气原理图,机床电气控制与PLC ppt 课件,本章内容,2.1 电气图纸 2.2 电气控制线路分析方法 2.3 C650卧式车床电气控制线路分析 2.4 C650卧式车床电气控制线路的接线与装配 2.5 XA6132型卧式万能铣床电气控制线路分析 2.6 Z3040型摇臂钻床电气控制线路分析 2.7 TSPX619型卧式镗床电气控制线路分析 2.8 M7120型平面磨床电气控制线路分析,机床电气控制与PLC ppt 课件,2.1 电气图纸,电气控制系统图由图形符号、文字代号组成，并按照GB/T6988.42002电气技术用文件的编制要求来绘制。 包括： 2.1.1 电

4、气原理图 2.1.2 电气元件布置图 2.1.3 电气安装接线图,机床电气控制与PLC ppt 课件,2.1.1 电气原理图,主电路,控制电路,图区,位置索引,90001/15”索引意义,线号,2.1.2 电气元件布置图,包括机床电气设备布置图、电气控制柜及配电盘电气元件布置图、操纵台（或按钮站）电气设备布置图等,CW6132型车床电气设备安装布置示意图,CW6132型车床控制盘电器布置图,2.1.3 电气安装接线图,绘制安装接线图应遵循以下原则：,（1）各电器元件用规定的图形、文字代号绘制，同一电器元件各部件必须画在一起。各电器元件的位置，应与实际安装位置一致。 （2）不在同一控制柜或配电盘

5、上的电器元件的电气连接，必须通过端子板进行转接，各电器元件的文字代号及端子板的编号应与原理图一致，并按原理图的接线进行连接。 （3）画导线时，应标明导线的规格、型号、根数和穿线管的尺寸，走向相同的多根导线可用单线表示。,2.2 电气控制线路分析方法,电气原理图分析步骤,2.3 C650卧式车床电气控制线路分析,任务目标 （1）熟悉C650卧式车床的主要结构及电气控制要求，了解它的主要运动形式。 （2）能正确识读C650卧式车床控制电路图，并能分析电路的工作程序。,2.3.1 C650卧式车床的结构及控制要求,1C650卧式车床组成及运动形式 2C650卧式车床对电气控制的要求,床身、主轴变速箱

6、、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杠、光杆,1C650卧式车床组成及运动形式,主运动主轴通过卡盘或夹头带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率。 进给运动溜板带动刀架的纵向或横向直线运动，其运动方式有手动和机动两种。 辅助运动刀架的快速移动及工件的夹紧、松开等，便于提高生产效率。,2C650卧式车床对电气控制的要求,（1）主电动机M1 功率为30kW，允许在空载下直接启动；能实现正、反转 。主轴正/反转 、刀架的横向左/右移动 。 （2）冷却泵电动机M2 车削加工时，供出冷却液 （3）快速移动电动机M3 溜板箱连续移动时短时工作,2.3.2 C650型车床的电气控制,1主电路分析 2控

7、制电路分析,1主电路分析,2控制电路分析,（1）M1点动调整控制 （2）M1正、反转控制 （3）M1的停车制动控制,（4）冷却泵电动机M2的控制 （5）刀架快速移动电动机M3的控制 （6）照明电路和控制电源 （7）电流表A的保护电路,3C650型车床电气控制特点,（1）采用3台电动机拖动，其中车床溜板箱的快速移动由一台快速移动电动机M3拖动。 （2）主电动机M1不但有正、反转，还有单向低速点动的调整控制，其正反向停车时均具有反接制动停车控制。 （3）设有检测主电动机工作电流的环节。 （4）具有完善的保护和联锁功能：主电动机M1正反转之间有互锁。,2.4 C650卧式车床电气控制线路的接线与装配

8、（边学边做）,任务目标 (1)了解电气装配人员的工作情景，懂得基本装配工艺，尤其是导线的连接工艺。 (2)学会电气线路的调试程序，并掌握故障分析及排除的方法。 2.4.1 机床电气装配的一般工艺 2.4.2 实训步骤 2.4.3 练一练：液压控制机床电气控制线路的安装和调试,2.4.1 机床电气装配的一般工艺,1找齐设备安装所需的电气材料 （1）电气柜、配电盘、电气面板、按钮盒及电器小配件。 （2）电气装配人员准备好自己的工具包 2安装配电盘 安装元器件安线槽将配电盘安装到柜子 （1）量制线槽与导轨 （2）画定位孔 、敲出样冲眼、打孔 、攻丝 （3）固定在电气配电盘上 3接线,3接线,（1）连

9、接导线一般分为动力线、控制线及地线 （2）剥线 、穿上线号 、接线端子 （3）拖在地上的电线要用包塑软管 （4）柜子与柜门之间应用不少于 2.5 mm2的接地线,2.4.2 实训步骤,1.电器元件的装配 （1）配电盘装配图的设计与连线 （2）按钮站装配图的设计与连线 （3）主电路及其他电器元件的连线 2.电路调试 （1）先调试电器元件少的线路 （2）再调试较复杂线路,3.注意事项,（1）电流表不能接错。 （2）通电时，要注意用电安全。,2.4.3 练一练：液压控制机床电气控制线路的安装和调试,1. 场地、设备、工具、材料 2. 训练内容及要求,液压控制机床滑台,（7）回答问题：,1）如果限位开

10、关SQ1-1被取消，这种接法对电路有何影响？ 2）如果电路出现只能启动滑台快进，不能工进，试分析接线时可能发生的故障。 3）液压泵电动机若不能工作，动力头电动机是否能继续运行，为什么？ 4）时间继电器损坏后，对电路的运行有何影响？,2.5 XA6132型卧式万能铣床电气控制线路分析,任务目标 （1）熟悉XA6132型卧式万能铣床的主要结构及电气控制要求，了解其主要运动形式。 （2）能正确识读XA6132型卧式万能铣床控制电路图，并能分析电路的工作程序。,2.5.1 XA6132型卧式万能铣床的结构及控制要求,1XA6132型卧式万能铣床组成及运动形式,主运动主轴的旋转运动。 进给运动工件夹持在

11、工作台上，在垂直于铣刀轴线方向所做的直线运动，包括工作台上、下、前后、左右3个相互垂直方向上运动。 辅助运动工件与铣刀相对位置的调整运动，即工作台在上下、前后、左右3个相互垂直方向上的快速直线运动及工作台的回转运动。,2XA6132型万能铣床对电气控制的要求,（1）主轴拖动（M1）对电气控制的要求 调速、正反转、制动 、两地操作站。 （2）进给拖动对电气控制的要求 1）工作台的运行方式有手动、进给运动和快速移动3种。 YC2 、YC3 2）采用电气开关、机械挂挡相互联动的手柄操作控制进给电动机 工作台的进给有左右的纵向运动、前后的横向运动和上下的垂直运动 并联锁。 先启动主电动机，才能启动进给

12、电动机； 可同时停止 ，或先停进给,2.5.2 XA6132型卧式万能铣床电气控制电路分析,1.主电路分析,2控制电路分析,（1）主拖动控制电路分析 （2）进给拖动控制电路分析 （3）圆工作台控制 （4）冷却泵电动机的控制,各开关的名称与动作状态,（1）主拖动控制电路分析,1）M1的启动控制 2）M1的制动控制 3）主轴上刀换刀时的制动 4）主轴变速冲动控制 5）开门断电保护,（2）进给控制电路分析,1）工作台左右（纵向）移动 2）工作台前后（横向）和上下（升降）移动 3）工作台进给的快速移动 4）工作台各运动方向的联锁 5）工作台进给变速冲动控制,（3）圆工作台控制,圆工作台的回转运动是由进

13、给电动机经传动机构驱动的。 在使用圆工作台时，要将圆工作台转换开关SA3置于圆工作台“接通”位置，而且必须将左右操作手柄和十字操作手柄置于中间停止位置。,（4）冷却泵电动机的控制,冷却泵电动机M3通常在铣削加工时由冷却泵转换开关SA1控制（D7），当SA1板到“接通”位置时，继电器KA3线圈（D7）通电吸合，M3启动旋转。,3XA6132型卧式万能铣床电气控制特点,(1)电气控制线路与机械配合相当密切。例如，配有与方向操作手柄关联的限位开关、与变速手柄或手轮关联的冲动开关。各种运动之间的联锁，既有通过电气方式、也有通过机械方式来实现的。 (2)进给控制线路中的各种开关进行了巧妙的组合，既达到了

14、一定的控制目标，又进行了完善的电气联锁。 (3)控制线路中设置了变速冲动控制，有利于齿轮的啮合，使变速顺利进行。 (4)采用两地控制，操作方便。,2.6 Z3040型摇臂钻床电气控制线路分析,任务目标 （1）熟悉Z3040型摇臂钻床的主要结构及电气控制要求，了解其主要运动形式。 （2）能正确识读Z3040型摇臂钻床控制电路图，并能分析电路的工作程序。,2.6.1 Z3040型摇臂钻床的结构及控制要求,1Z3040型摇臂钻床组成及运动形式,主运动是主轴带动钻头作旋转运动。 进给运动是钻头的上下运动。 辅助运动是主轴箱沿摇臂的水平移动，摇臂沿外立柱的垂直移动，摇臂连同外立柱一起相对于内立柱的回转运

15、动。,2Z3040型摇臂钻床对电气控制要求,（1）电力拖动特点 采用多电动机拖动 、摇臂钻床的主运动与进给运动皆为主轴的运动、摇臂钻床有两套液压控制系统，一套是操作机构液压系统，另一套是夹紧机构液压系统 （2）电气控制要求,（2）电气控制要求,4台电动机容量小，均采用全压直接启动。 主电动机为单向旋转 、主轴正、反转皆由液压和机械系统完成。 液压泵电动机控制：主轴箱、内外立柱和摇臂的夹紧与松开 摇臂的移动：摇臂松开摇臂移动摇臂移动到位自动夹紧 冷却泵电动机为单向旋转,2.6.2 Z3040型摇臂钻床电气控制电路分析,1主电路分析,2控制电路分析,行程开关的名称与动作状态,（1）M1的启动控制,

16、（2）摇臂升降,摇臂放松摇臂上升摇臂夹紧 按下SB3 KT KM4（M3正转摇臂放松，压SQ2 ） SQ2M3停转摇臂放松停止 KM2 M2正转摇臂上升 松开SB3断电延时继电器KT M2停转摇臂停上升 延时13s后KM5 M3反转、YA继续得电吸合达预定位置开始夹紧SQ3断KM5断 YA断 M3停转摇臂夹紧,注意：, SQ3在摇臂夹紧时断开、摇臂松开时接通。 不要误认为YA电磁铁在接通电源后就得电工作，YA电磁阀（C19）得电由KT的延时断开常开触点（B19）和KM5常开触点（B19）控制。 在分析按下SB3和SB4时，不要忽视其常闭触点的作用。,（3）主轴箱与立柱的夹紧、放松控制,放松转动

17、夹紧 1）主轴箱和立柱同时放松 SB5KM4M3正油入加紧箱松开SQ4不再受压 。 2）主轴箱和立柱同时夹紧 SB6KM5M3反转夹紧压下 SQ4,（4）冷却泵电动机M4 QS2直接控制 （5）照明与信号指示电路 HL1主轴箱与立柱松开指示灯。 HL2为主轴箱与立柱夹紧指示灯 HL3为主电动机启动旋转指示灯 EL为机床局部照明灯,3电气控制特点,（1）Z3040型摇臂钻床采用的是机、电、液联合控制 操纵机构液压系统 、摇臂/立柱/主轴箱的夹紧放松液压系统 （2）摇臂升降与摇臂夹紧放松之间有严格的程序要求 ： （3）电路有完善的联锁与保护,2.7 TSPX619型卧式镗床电气控制线路分析,任务目

18、标 （1）熟悉TSPX619型卧式镗床的主要结构及电气控制要求，了解它的主要运动形式。 （2）能正确识读TSPX619型卧式镗床控制电路图，并能分析电路的工作程序。,2.7.1 TSPX619型卧式镗床的结构及控制要求,1TSPX619型卧式镗床组成及运动形式,主运动：主轴及平旋盘的旋转运动。 进给运动：主轴的轴向进给，平旋盘上刀架溜板的径向进给，主轴箱的垂直进给，工作台的纵向进给和横向进给。 辅助运动：工作台的回转，后立柱的水平移动，尾座的垂直移动及各部分的快速移动等。,2TSPX619型卧式镗床的控制要求,主轴旋转和进给都应有较大的调速范围 主运动和进给运动采用同一台电动机拖动 高速运转时

19、应先经低速启动；各方向的进给应有联锁 一台快速电动机 主拖动电动机能正、反向点动，并且有准确的制动,2.7.2 TSPX619型卧式镗床电气控制电路分析,1主电路分析 （1） M1为三角形双星形接法的双速笼型异步电动机 （2）主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机M2拖动实现其快速移动,2控制电路分析,（1）主电动机启动控制,正转为例1）低速启动控制 2）高速启动控制,1）低速启动控制,2）高速启动控制,（2）主电动机M1制动控制,假设电动机正在正转 SB6KA1、KM3、KM1断电KM2、KM6吸合M1反向三角形接法。串R反接制动，转速迅速下降 当n100 r/minSR-1动合触点断开KM2

20、、KM6断电M1反接制动结束,（3）主轴点动控制,SB3KM1、KM6吸合M1三角形接法串电阻R低速正转点动,（4）主轴与进给变速控制,由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、KT、KM1、KM2、KM6组成主轴与进给变速冲动控制电路。 将主轴变速操作盘的操作手柄拉出，SQ1、SQ2复位反接制动 低转速SR-1使M1低速正转启动 高速 M1又停转低速又启动,（5）快速移动进给电动机M2的控制,将快速手柄扳至快速正向移动位置SQ7压下KM4线圈得电闭合进给电动机M2启动正转带动各种进给正向快速移动。 当快速操作手柄扳回中间位置时，SQ7、SQ8均不受压，M2停车，快速移动结束。,（6）联锁环节

21、,1） 主轴箱或工作台机动进给与主轴机动进给的联锁。 2）M1主电动机正转与反转之间，高速与低速运行之间，快速移动电动机M2的正转与反转之间均设有互锁控制环节。,3辅助电路分析,36V安全电压局部照明灯EL，由开关SA手动控制。电路还设有6.3V电源指示灯HL，表明电源电压是否正常,4TSPX619型卧式镗床电气控制特点,1）主轴与进给电动机M1为双速电动机 高速时，先低后高以减小启动电流。 2）主电动机M1能正反向点动、正反向连续运行控制，并具有停车反接制动 串入限流电阻R，以减小启动和反接制动电流。 3）主轴变速与进给变速可在停车或运行中进行 变速时，主电动机M1定子绕组接成三角形接法，以

22、速度继电器SR的100120 r/min转速连续反复低速运行，以利于齿轮啮合，使变速过程顺利进行。4）主轴箱、工作台与主轴、平旋盘刀架进给等部分的快速移动由单独的快速移动电动机M2拖动，它们与机动进给之间有机械和电气的联锁保护。,2.8 M7120型平面磨床电气控制线路分析,任务目标 （1）熟悉M7120型平面磨床的主要结构及电气控制要求，了解其主要运动形式。 （2）能正确识读M7120型平面磨床控制电路图，并能分析电路的工作程序。,2.8.1 M7120型平面磨床的结构及控制要求,1M7120型平面磨床组成及运动形式,主运动：砂轮的旋转运动，线速度为3050m/s。 进给运动：工作台在床身导

23、轨上的直线往复运动；磨头（砂轮箱）在滑座立柱上做横向和垂直直线运动；采用液压驱动，可平滑调速。 拖动方式：主电动机带动砂轮旋转，液压泵电动机拖动工作台进给，冷却泵电动机进行冷却。,2M7120型平面磨床的控制要求,（1）启动顺序：先冷却泵、后主轴，或两者同时通电。 （2）保护：电磁吸盘欠压保护、短路、过载及零压保护等。 （3）工件去磁。,2.8.2 M7120型平面磨床电气控制电路分析,1主电路分析,2电磁吸盘控制电路,当整流器两端输出的电压正常时，KV吸合。SB8KM5吸合HL5亮向吸盘YH充磁，工件吸在工作台上。 工件加工完毕，按SB9KM5断电充磁停。 按退磁SB10KM6闭合反向充磁。退磁后，按SB10KM6失电退磁完毕，此时即可取下工件。,3电动机控制电路分析,（1）液压泵电动机M1的控制 SB3KM1M1 （2）砂轮电动机M2、冷却泵电动机M3的控制 SB5KM2M2 M3通过接插件X1和M2联动控制 （3）砂轮升降M4的控制电路 SB6KM3M4,4M7120型平面磨床电气控制特点,M7120型平面磨床采用电磁吸盘装夹工件，而不是靠普通的夹具。 由于采用电磁吸盘控制电路，因此电路中用欠电压继电器KV进行了欠电压保护。 此外，对电磁吸盘线圈还有过电压及短路保护。,本章结束,