CA6140车床PLC改造.docVIP

教学项目二 CA6140车床继电接触控制线路安装及PLC改造 一、项目导入 普通车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面，并可以通过尾架进行钻孔、铰孔、攻螺纹等加工。 电气控制系统是机械设备的重要组成部分，是保证机械设备各种运动的准确与协调、生产工艺各项要求得以满足的重要手段。目前采用传统的继电器控制的普通车床在中小型企业仍大量使用,由于继电器系统接线复杂，故障诊断与排除困难，并存在一下问题： 触点易被电弧烧坏而导致接触不良； 机械方式实现的触点控制反映速度慢； 继电器的控制被固定在线路中，功能单一、 灵活性差。 可编程控制器（PLC）应用于机床电气控制电路，有如下的特点： 通用性、适应性强， 完善的故障自诊断能力且维修方便 可靠性高及柔性强 当前，小型PLC的价格亦很便宜，因此在普通车床的控制电路改造中发挥了及其重要的作用，特别是在数控机床及大量的机床改造和老设备改造中，PLC应用极其广泛。 项目分析 1.CA6140车床控制要求 CA6140型卧式车床，其结构具有典型的卧式车床布局，它的通用性程度较高。加工范围较广，适合于中小型的各种轴类和盘套类零件的加工；能车削内外圆柱面、圆锥面、各种环槽、成形面及端面；能车削常用的米制、英制、模数制及径节制四种标准螺纹，也可以车削加大螺距螺纹、非标准螺距及较精密的螺纹；还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、滚花和压光等工作。 CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 图1-1 CA6140外形结构图 1．床腿 2.进给箱 3.主轴箱 4.床鞍 5.中滑板 6.刀架 7.回转盘 8.小滑板 9.尾座 10.床身 11.挂轮 12.光杠 13.丝杠 14.溜板箱 从车削工艺要求出发，对各电动机的控制要求主要有： 1）主电动机Ml(功率为30kw)，完成主轴主运动和刀具纵、横向进给运动的驱动，电动机为不可调速的鼠笼型异步电动机，采用直接启动方式，主轴采用机械变速，正反转采用机械换向。 2）电动机M2拖动冷却泵，在加工时提供切削液，采用直接起动停止方式和连续工作状态。 3）电动机M3为刀架快速移动电动机，可根据使用需要，随时手动控制起停。 2.CA6140主电路分析 图1-2 CA6140车床电气原理图 上图为CA6140车床控制电路图，其电器元件符号及功能说明如下表所示。在分析电路图时，要分清主电路与辅助电路，从分析主电路入手，先了解元件，再分析具体控制功能。 表1-1 CA6140车床电气元件表 符号 元件名称 件数 作用 M1 主轴电动机 1 工件的旋转和刀具的进给 M2 冷却泵电动机 1 供给冷却液 M3 快移电动机 1 刀架的快速移动 KM1 交流接触器 1 控制主轴电动机M1 KM2 交流接触器 1 控制冷却泵电动机M2 KM3 交流接触器 1 快速移动电动机M3 QS 隔离开关 1 电源开关 SB1 按钮 1 主轴停止 SB2 按钮 1 主轴启动 SB3 按钮 1 快速移动电动机M3点动 SA1 开关 1 工作灯开关 SA2 开关 1 冷却泵电动机开关 FR1 热继电器 1 M1过载保护 FR2 热继电器 1 M2过载保护 TC1 变压器 1 控制与照明用变压器 FU 熔断器 8 短路保护 HL 指示灯 1 电源指示灯 （1）电气线路的特点 ①控制线路装设有起动按钮和停止按钮。 ②主电路、控制线路及照明线路的电源引入开关均采用隔离开关。 ③由于电动机容量较小，所以三台异步电动机均采用直接起动控制线路。 ④M1、M2采用热继电器做过载保护。 ⑤控制线路采取了电气措施，以防止发生电源短路事故。 （2）主电路分析 主电路由三台三相异步交流电动机及其附属电路元件组成。三台异步电动机均采用接触器直接起动。 M1是主轴电机，功率为7.5KW，由交流接触器KM1控制其起动与停止。热继电器FR1是过载保护电器。 M2是冷却泵电动机，功率为125W，由交流接触器KM2控制M2，热继电器FR2是过载保护电器。 M3是快速移动电动机，功率为250W接触器KM3控制M3。 主电路电源电压为交流380 V，隔离开关QS作为电源引入开关。短路保护电器是FU1。控制线路电源电压为交流110V，照明电压为36V，由控制变压器TC提供电源。 控制线路、照明电路均由相应的熔断器作为短路保护电器。 （4）控制电路分析 控制电路可分为主电动机M1﹑电动机M2﹑电动机M3的控制电路