千斤顶液压缸加工机床电气控制课件.docx

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千斤顶液压缸加工机床电气控制课件

电气控制与PLC

课程设计

题目:

千斤顶液压缸加工机床电气控制

院系名称：

电气工程学院专业班级：

@@@@@@@@@@@@@

学生姓名：

@@@@@@@@@学号：

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指导教师：

#########教师职称：

讲师

起止日期：

@@@@@@@@@@@地点:

2#211

指导教师评语：

签名：

年月日

1机床概况

本机床用于千斤顶液压缸两个端面的加工，采用装在动力滑台上的左、右两个动力头同时进行切削。

动力头的快进、工进及快退由液压缸驱动。

液压系统采用两位四通电磁阀控制，并用调整死挡铁的方法实现位置控制。

机床的工作程序是：

（1）工件定位人工将零件装入夹具后，定位液压缸动作，工件定位。

（2）工件夹紧零件定位后，延时15s，夹紧液压缸动作使零件固定在夹具内，同时定位液压缸退出以保证滑台入位。

（3）滑台入位滑台带动动力头一起快速进入加工位置。

（4）加工零件左右动力头进行两端面切削加工，动力头到达加工终点位置即停止工进，延时30s后停转，快速退回原位。

（5）滑台复位左右动力头退回原位后，滑台复位。

（6）夹具松开当滑台复位后夹具松开，取出零件。

以上各种动作由电磁阀控制，电磁阀动作要求见表1。

表1电磁阀动作要求

YV1

YV2

YV3

YV4

YV5

定位

＋

夹紧

＋

入位

＋

＋

工进

＋

退位

＋

复位放松

注：

“+”号表示电磁阀得电。

2机床结构及工作循环

千斤顶液压缸两端面的加工，采用装在动力滑台的左、右两动力头同时进行加工切削，机床属于双面单工位组合机床。

千斤顶液压缸两端面加工机床由两个液压滑台、动力箱、固定式夹具、底座、床身和液压站等部件组成。

千斤顶液压缸两端面加工的工作循环如图1所示，加工时，将工件放在工作台上并加紧，当工件加紧后发出加工命令，左、右滑台开始快进，当接近加工位置时，左、右滑台变为工进进给，直到加工完成后再快退返回。

至原来左、右滑台分别停止，并将工件放松取下，工作循环结束。

即工作循环如下：

工件定位工件夹紧滑台入位加工零件滑台复位夹具松开。

加工机床液压系统示意图

图1机床工作循环示意图

3控制要求

（1）左右动力头旋转切削由电动机M1集中传动，切削时冷却泵电动机同时运转。

（2）只有在液压泵电动机M3工作，油压达到一定压力（压力继电器检测）后，才能进行其他的控制。

（3）机床即能半自动循环工作，又能对各个动作单独进行调整。

（4）要求有必要的电气连锁与保护，还有显示与安全照明。

（5）控制信号说明如表2所示。

表2控制信号说明

输入

输出

文字符号

说明

文字符号

说明

SA1-1

机床半自动循环控制转换开关

KM1

动力头M1、冷却泵M2接触器

SA2-1

手动定位控制转换开关

KM2

液压泵M3接触器

SA3-1

手动入位控制转换开关

YV1

1#电磁阀

SA3-2

手动工进控制转换开关

YV2

2#电磁阀

SA3-3

手动退位控制转换开关

YV3

3#电磁阀

SB1

动力头M1、冷却泵M2起动按钮

YV4

4#电磁阀

SB2

动力头M1、冷却泵M2停止按钮

YV5

5#电磁阀

SB3

液压泵M3起动按钮

HL1

动力头M1、冷却泵M2运行指示

SB4

液压泵M3停止按钮

HL2

液压泵M3运行指示

KM1

动力头M1、冷却泵M2运行信号

HL3

半自动循环工作指示

KM2

液压泵M3运行信号

HL4

定位指示

FR1

动力头M1、冷却泵M2过载信号

HL5

入位指示

KP

压力继电器油压检测信号

HL6

工进指示

SQ

动力头工进终点位置检测信号

HL7

退位指示

HL8

故障指示

4设计分析

4.1I/O点数确定及PLC机型选择：

由上述控制要求可知系统可采用自动工作方式，也可以采用手动工作方式.输入有14点，输出有15点，并考虑裕量要求，因此系统采用16输入，16输出的PLC.由此系统属于小型控制系统，其中PLC的选型范围较宽，现选用三菱公司的FX2—32MR型PLC.

所需内存字数=（输入+输出）×10=（16+16）×10=320个

4.2I/O分配表

输入

备注

输出

备注

SB1

X0

常开

KM1

Y0

通有效

SB2

X1

常开

KM2

Y1

通有效

SB3

X2

常开

YV1

Y2

通有效

SB4

X3

常开

YV2

Y3

通有效

FR1

X4

常开

YV3

Y4

通有效

SA1-1

X5

常开

YV4

Y5

通有效

SA2-1

X6

常开

YV5

Y6

通有效

SA3-1

X7

常开

HL1

Y7

通有效

SA3-2

X10

常开

HL2

Y10

通有效

SA3-3

X11

常开

HL3

Y11

通有效

KP

X12

常开

HL4

Y12

通有效

SQ1

X13

常开

HL5

Y13

通有效

SQ2

X14

常开

HL6

Y14

通有效

HL7

Y15

通有效

HL8

Y16

通有效

4.3加工过程的设计

1、工件的定位和加紧是靠电动机、液压系统和电磁阀来完成的。

通过三者的配合将工件定位和加紧。

2、滑台的入位和复位是靠电动机的拖动和电磁阀来完成的，在滑台入位的过程中，电动机要能够根据滑台的实际位置来实现加速、减速、正转和反转，电磁阀也要能够相应的得电和断电，从而实现滑台的准确入位和精确加工。

3、在加工过程中，根据具体的控制要求使电动机的工作过程、电磁阀的通断电符合控制要求。

避免加工过程中的错误。

如在工件定位的过程中，电磁阀YV1得电，其它的电磁阀都不能得电，并且只有在工件定位结束后夹紧液压缸才允许动作。

4、在整个工作过程中，能够根据所给出的辅助电路，判断出现在的工作环节。

当电路产生故障时可以通过辅助电路判断出故障可能发生在哪个环节。

如HL1是动力头M1、冷却泵M2的运行指示，当HL1亮时说明动力头M1、冷却泵M2正在运行。

5电路设计

5.1主电路

其中M1带动动力头，M2带动冷却泵，M3带动液压泵。

KM1为M1，M2的接触器。

KM2为M3的接触器

5.2硬件接线图

5.3程序流程图

当夹具松开之后，若再来一个零件则重新定位，开始循环。

若需要手动调节，则在每步动作时按下相应的转换开关，执行相应的工序。

6程序设计

6.1程序梯形图

6.2程序的实现

（1）.将零件装入夹具中，按下液压泵M3的启动按钮X2启动电机M3，接触器KM2得电，Y1闭合，然后按下循环控制按钮X5，循环工作指示灯Y11和M3工作指示灯Y10亮。

（2）.当压力达到一定值之后，X12闭合，定位转换开关X6闭合，从而使电磁阀Y2得电闭合，定位指示灯Y12亮，工件开始定位.

（3）.零件定位之后，开始延时，延时15S之后电磁阀Y3开始得电，加紧液压缸动作使零件固定在夹具里，同时定位液压缸退出以保证滑台入位.

（4）.然后按下动力头M1，冷却泵M2的启动按钮X0启动，接触器KM1得电，指示灯Y7亮，同时入位转换开关X7闭合，电磁阀Y5，Y6得电，滑台带动动力头一起快速进入加工位置,入位指示灯Y13亮.