該專用組合銑床有平銑和端銑兩個動力頭，分別由一臺4kW的電動機(jī)作傳動，并水平或垂直安裝在同一個滑臺上?；_由一臺2．2kW的電動機(jī)通過兩個電磁離合器來傳動，一個作快速傳動用，另一個作銑削時的工作進(jìn)給(慢速)用。其電氣控制采用繼電一接觸器控制線路。操作面板上有潤滑油泵開按鈕、連動或點(diǎn)動按鈕、快進(jìn)按鈕、快退按鈕、兩個動力頭的開／停按鈕，以及急停按鈕。

二、繼電一接觸器控制原理圖分析

該專用組合銑床繼電一接觸器控制線路如圖1所示。其中，圖1a是主電路，圖1b是潤滑油泵和滑臺的控制線路，圖1c是兩個銑削刀盤的傳動控制線路。cBl是主電源開關(guān)；C282是滑臺電機(jī)電源開關(guān)及過載保護(hù)，KMl、KM2是滑臺電機(jī)正／反轉(zhuǎn)控制；C283是油泵電機(jī)電源開關(guān)及過載保護(hù)，KM3是油泵電機(jī)控制；cB4、cB5是刀盤電機(jī)電源開關(guān)及過載保護(hù)，KM4、KM5是刀盤電機(jī)控制。

刀盤的傳動控制就是電機(jī)起動和停止控制?；_的運(yùn)行方式分連動和點(diǎn)動，連動又分快進(jìn)、快退、工進(jìn)三種狀態(tài)，點(diǎn)動只有快進(jìn)、快退兩種狀態(tài)。狀態(tài)的改變由限位開關(guān)1sT～3sT控制。相關(guān)電氣元件的動作過程如下(線路見圖置，按住前進(jìn)按鈕SB2，則滑臺快進(jìn)接觸器KMl吸合，電機(jī)M1得電正轉(zhuǎn)，同時離合器線圈Ycl得電，通過絲桿傳動滑臺快速前進(jìn)。松開前進(jìn)按鈕SB2，KMl釋放，電機(jī)停轉(zhuǎn)。后退與之類似，按住后退按鈕SB3，滑臺快退接觸器KM2吸合，電機(jī)M1得電反轉(zhuǎn)，同時離合器線圈Yc2得電，通過絲桿傳動滑臺快速后退。松開后退按鈕SB2，接觸器KMl釋放，電機(jī)停轉(zhuǎn)?；_工作在點(diǎn)動方式，進(jìn)給接觸器KA不起作用。

前進(jìn)到位或后退到位時，由于限位開關(guān)2sT一2或3sT斷開，接觸器KMl或KNl2釋放，滑臺停止移動。

2．連動方式

當(dāng)SA的觸點(diǎn)[318-321]和[328-329]閉合時，滑臺工作在連動方式。同樣，如果滑臺在中間位置，按后退按鈕SB3，滑臺快退接觸器KM2吸合，其輔助觸點(diǎn)同時閉合，保持接觸器KM2在吸合狀態(tài)，電機(jī)M1得則電反轉(zhuǎn)。同時離合器線圈Yc2得電，通過絲桿傳動滑臺快速后退，直至后退到位，限位開關(guān)3sT斷開，滑臺停止。

按前進(jìn)按鈕SB2，則滑臺快進(jìn)接觸器KMl吸合，其輔助觸點(diǎn)閉合，保持接觸器KMl在吸合狀態(tài)。電機(jī)M1得電正轉(zhuǎn)，離合器線圈YCl也得電，通過絲桿傳動滑臺快速前進(jìn)。當(dāng)滑臺前進(jìn)到令限位開關(guān)1sT斷開時，滑臺轉(zhuǎn)入慢速工進(jìn)狀態(tài)，繼續(xù)向前移動，直到令限位開關(guān)2sT一2斷開，滑臺停止。由于慣性的作用，滑臺使限位開關(guān)2sT一1閉合，接觸器KM2吸合，其輔助同時觸點(diǎn)閉合，保持接觸器KM2在吸合狀態(tài)。電機(jī)M1得則電反轉(zhuǎn)。

在滑臺前進(jìn)或后退過程中不管是快速還是慢速，只要轉(zhuǎn)動連動／點(diǎn)動方式按鈕sA，接觸器KMl／KM2就釋放，電機(jī)停轉(zhuǎn)。在圖1b線路中，接觸器線圈KMl／KM2前面的接觸器輔助觸點(diǎn)KM2[319-320]／KMl[326-327]用于互鎖保護(hù)，防止兩個接觸器同時吸合，造成電源短路。

3．存在問題

從控制原理圖1b中可以看出，當(dāng)滑臺在工進(jìn)過程中，遇到停電或其他原因使滑臺停止后，如需再次讓滑臺前進(jìn)，滑臺只能快速移動而不能回到原先的工進(jìn)狀態(tài)。稍不注意，很容易損壞刀頭或刀盤。

三、PLC控制電路的設(shè)計

1．列出輸入和輸出PLC的I／O點(diǎn)數(shù)。確定PLC型號

根據(jù)繼電一接觸器控制線路的原理圖及上面的分析，得到應(yīng)該接入PLc的輸入點(diǎn)I有：連動／點(diǎn)動方式按鈕SA，油泵開按鈕sBl，前進(jìn)按鈕SB2，后退按鈕SB3，限位開關(guān)1sT～3sT，兩個刀盤的開SB5、SB6，停sB7，電機(jī)保護(hù)及急停按鈕SB4，共12個點(diǎn)。應(yīng)該輸出的PLc的O點(diǎn)有：滑臺進(jìn)退接觸器KMl、KM2，油泵接觸器KM3，兩個刀盤接觸器KM4、KM5，離合器線圈YCl、YC2，及運(yùn)行指示燈HL，共8個點(diǎn)。

根據(jù)以上要求及性價比，本案例選用三菱FXlN一24MR可編程控制器，其中輸入有14個點(diǎn)，輸出有10個點(diǎn)。

2．按輸入／輸出點(diǎn)畫出PLC控制原理圖

主線路沿用圖1a，用PLc控制專用組合銑的電氣原理圖如圖2所示?？紤]到PLc輸出繼電器的容量，每一點(diǎn)都增加了一個中間繼電器，并在每個線圈上并接了續(xù)流二極管(圖2中未畫出)。

各輸入輸出點(diǎn)的分配情況見表1。 運(yùn)行指示燈HL作工作狀態(tài)指示，正在工作時HL為亮滅間隔1比1；停止工作時HL的亮滅為間隔4比1；待機(jī)狀態(tài)時HL的亮滅間隔為1比4。

三、應(yīng)用程序設(shè)計

1．梯形圖編制

控制程序梯形圖編制的有兩種方法，一種是按照現(xiàn)成的繼電一接觸器控制線路演變而成；另一種是根據(jù)控制過程的功能要求，按照程序設(shè)計慣例，采用模塊化、結(jié)構(gòu)化方法設(shè)計。 本例節(jié)省了限位開關(guān)2sT-1的常開觸點(diǎn)，而用軟接點(diǎn)x7來代替該輸入點(diǎn)；另外，還要用軟件來消除原線路存在的缺點(diǎn)。前者由于使用了同一個軟接點(diǎn)，沒有了原機(jī)械限位開關(guān)常閉和常開點(diǎn)動作時的時間間隔，因此在程序中加入一個輔助接點(diǎn)M101，并在前進(jìn)停止后到開始后退再加一定時器T1延時(5s)。后者則要求每次系統(tǒng)上電或滑臺在中間位置停止移動后，在連動方式下再次移動滑臺時，只能使滑臺退到位方能前進(jìn)。

控制線路的PLc梯形圖采用模塊化、結(jié)構(gòu)化方法設(shè)計的梯形圖，因篇幅關(guān)系，此處不再列出。

2．程序的錄入

軟件可用SWOPC一FXGP／wIN-c V3．30或以上版本編寫。軟件安裝完成后在"開始"／"程序"／'MELSEC一F FX ApplicationS'中點(diǎn)"FXGP／WIN-c"，在桌面彈出的窗口中點(diǎn)擊"新文件"按鈕，出現(xiàn)如圖3a所示的窗口；選"FXlN"，再點(diǎn)"確認(rèn)"。接著便可在如圖3b所示窗口中將程序逐行錄入，完畢后點(diǎn)"轉(zhuǎn)換"按鈕，最后保存。

五、安裝與調(diào)試

表2列出了圖1a和圖2中所有材料的清單。控制柜設(shè)計本著美觀、合理、易于散熱、方便走線為原則。操作箱及柜內(nèi)各部件的布置參見圖5。

導(dǎo)線的選擇：除主電路圖1a中L1、L2、L3所用6mm2外，其余用用2．5mm2BVR的塑料軟銅線。圖2中均用1mmZBVR的塑料軟銅線。

程序調(diào)試安裝完畢檢查接線正確后方可進(jìn)入調(diào)試階段。先用一段導(dǎo)線將圖2a中的X2與COM短接。除空氣開關(guān)CB2～CB5斷開外，其余按序號從．小到大逐一合上。檢查無異常后，將編好的程序用電腦下載到PLc中，界面見圖5。在"寫出"時，PLc應(yīng)停止運(yùn)行，程序必須在R AM或EEPROM內(nèi)存保護(hù)關(guān)斷的情況下寫出，再進(jìn)行校驗。

下載完畢后，將PLc上的RLJN／STOP開關(guān)打到"RuN"位置，測試各按鈕及接觸器的動作是否符合設(shè)計要求。同時可用電腦進(jìn)行監(jiān)控程序運(yùn)行狀況，出現(xiàn)動作不合要求時檢查或更改程序，甚至是接線，直到符合設(shè)計要求為止。最后拆掉短接導(dǎo)線，合上C282～CB5進(jìn)行試運(yùn)行。