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电气控制与可编程序控制器应用技术
课程设计报告
设计课题： X62W型卧式普通铣床
的PLC改造
专业班级：自动化2班
小组成员：
电伴热管缆指导教师：
设计时间： 2010-12-25
X62W型卧式普通铣床PLC的改造
一、设计任务与要求
1认真阅读X62W型卧式铣床的工作原理说明和原电气原理图。
型PLC对原控制线路进行技术改造：
2 应用三菱FX
2N
画出I/O分配图，及硬件接线图；
画出梯形图和程序指令表。
3上机调试程序：
对控制线路进行模拟调试；
排除实验过程中的软件，硬件故障。
4 对实验结果进行分析、研究，写出课设心得体会和收获。
5．设计过程中应满足如下要求：
〔1〕原有机床的加工工艺步骤保持不变。
〔2〕原有的电气系统的操作方式不变。cadjohns
〔3〕在改造过程中，机床原有的按钮、行程开关、控制变压器、交流接触器及热继电器等继续使用.
〔4〕将原有的继电器控制线路改为由PLC 来实现，型号为FX1N-40MR。
6.改造的必要性：X62W万能铣床是一种通用的多用途机床，可以进行平面、斜面、螺旋面及成型外表的加工。原有的控制电路为继电器、接触器控制，其触点多、线路复杂、故障率高，给操作及维修人员增加了麻烦，并且影响了生产率进一步的提高。PLC专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。将X62W万能铣床电气控制线路改造为可编程控制器控制，可以提高整个电气控制系统的工作性能，减少维护、维修的工作量.
二、方案设计与论证
1 X62W万能铣床电力拖动的特点
液体收集系统
〔1〕铣削加工有顺铣和逆铣两种加工方式，要求主轴电动机能正反转，因正反操作并不频繁，所以由床身下侧电器箱上的组合开光来改变电源相序实现。〔2〕由于主轴传动系统中装有防止震荡的惯性轮，故主轴电动机采用电磁离合器制动以实现准确停车。 〔3〕铣床的工作台要求有前后、左右、上下6个方向的进给运动和快速移动，所以也要求进给电动机能正反转，并通过操作手柄和机械离合器相配合来实现。进给的快速移动通过电磁铁和机械挂挡来完成。圆形工作台的回转运动是由进给电动机经传动机构驱动的。 〔4〕根据加工工艺的要求，该铣床应具有以下的电气联锁措施：
压花器
为了防止刀具和铣床的损坏，只有主轴旋转后才允许有进给运动和进给方向的快速运动。为了减小加工外表的粗糙度，只有进给停止后主轴才能停止或同时停止。该铣床采用机械操纵手柄和位置开关相配合的方式实现进给运动6个方向的连锁。主轴运动和进给运动采用变速盘来进行速度选择，为保证变速齿轮进入良好的啮合状态，两种运动都要求变速后顺时点动。当主轴电动机或冷却泵过载时，
进给运动必须立即停止，以免损坏刀具和铣床。
用电信息采集
〔5〕要求有冷却系统、照明设备及各种保护措施。
2.电气控制要求
〔1〕主轴电动机M1有三种控制：正反转起动，反接制动和变速冲动。
〔2〕工作台进给电动机M2有三种控制：进给、快速移动和变速冲动。
〔3〕M3拖动冷却泵提供冷却液，只需单向运行。家家乐酸奶发酵剂
〔4〕为了能及时实现控制，机床设置了两套操纵系统，再机床正面及侧都安装了相同的按钮、手轮和手柄，操作方面，以实现两地控制。
〔5〕为了保证平安，防止事故，机床有顺序的动作，采用了联锁。
〔6〕三台电动机都设有过载保护，控制线路设有短路保护，工作台的六个方向，都设有终端保护。
由以上特点和控制要求可得到两种方案：
方案一：直接用继电器，接触器实现
其电气控制原理图如下：
方案二：用PLC实现。
通过对X62W 万能铣床的电气控制系统详细分析, 可知该系统需要输入点数为13 点，输出点数为6 点, 根据输入输出口的数量, 可选用FX1N-40MR PLC。在实验室里我们使用FX1N-40MR PLC，用FX-20P-E简易编程器向PLC写入程序和监视PLC的运行情况，用按钮来代替相应的行程开关，用彩灯表示相应的负载。
三．FX1N-40MR PLC和FX-20P-E简介
1.FX1N-40MR是功能很强大的普及型微型PLC，共有40个I/O口，采用继电器输出。最多可控制128点，除了可以扩展输入输出，还具有模拟量控制和通讯，链接功能等的扩展性，运算处理速度0.55~0.7μS/根本指令，因而可以广泛应用于一般的顺序控制。
2. FX-20P-E是手持型简易编程器，由一个16*4个字符的液晶显示器，11个功能键以及24个指令键和数字键组成.通过电缆与PLC相连，可向程控器写入，读出，修改程序和监视PLC的运行状态。
四，控制系统设计
该铣床共有三台电动机拖动，M1为主轴电动机，由接触器KM2、KM3控制电动机的起动、制动功能；M2为进给电动机，其正、反转由KM4、KM5控制；M3为冷却泵电动机，由KM1控制。
主轴电动机的正、反转是通过组合开关SA5进行手动切换，启动前，由组合开关SA5选定电动机的转
向。为使主轴能迅速停车，采用了速度继电器KS
实现反接制动。
进给电动机的控制是在主轴电动机启动后，进给电动机才能工作。工作台各进给运动之间的联锁控制，可实现水平工作台各运动之间的联锁，也可以实现水平工作台与圆工作台之间的联锁控制。
M1、M2、M3为连续工作制，由FR1、FR2、FR3热继电器的常闭触点串在控制电路中实现过载保护。当主轴电动机M1过载时，FR1动作后便切除整个控制电路的电源；冷却泵电动机M3过载时，FR3动作后便切除M2、M3的控制电源；进给电动机M2过载时，FR2动作后便切除了自身控制电源。
4.2 PLC外部接线图
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