基于PLC的三面铣组合机床电气控制系统设计

　　三面铣组合机床有液压泵、左铣削头、右铣l削头、右铣2削头和立铣削头五台电机，均采用三相交流笼型异步电动机，设计要求如下：

　　(1)五台电机均为单向旋转。

　　(2)机床要求有单循环自动工作、单动力头自动循环丁作、点动三种工作方式，油泵电机在自动加工一个循环后不停机。

　　(3)单循环自动丁作过程见图1。

　　(4)单动力头自动循环工作包括：左铣头单循环工作、右1铣头单循环工作、右2铣头单循环丁作、立铣头单循环工作。要求考虑各铣头单循环丁作的加工区间。

　　(5)点动工作包括：四台主轴电机均能点动对刀、滑台快速(快进、快退)点动调整、松紧油缸的调整(手动松开与手动夹紧)。

　　(6)电源、油泵工作、工件夹紧与放松和加工等信号指示。

　　(7)照明电路

　　(8)必要的联锁环节与保护环节。

2 PLC控制系统的硬件设计

　　三面铣组合机床液压泵、左铣削头、右铣1削头、右铣2削头和立铣削头的五台电动机均为单向运转，分别由KM1～KM5控制，FU1～FU5做短路保护，FR1～FR5做长期过载保护。

　　2.1 PLC的外部电路设计

　　(1)SB0为加T指令按钮，SQ1为滑台原位开关，SQ2为滑台快进转工进位置开关。

　　(2)由转换开关SA实现三面铣组合机床的单循环自动工作、单动力头自动循环工作、点动三种工作方式的选择。

　　(3)由按钮SB1～SB4分别控制左铣头、右1铣头、右2铣头、立铣头，且各铣头的单循环工作和点动对刀共用同一按钮。由程序实现两种控制；南位置歼关SQ3～SQ6分别控制左铣头、右1铣头、右2铣头、立铣头单循环丁作的加工区间。

　　(4)由按钮SB5和SB6控制滑台快进与快退，SB7和SB8控制以实现滑台的点动调整和油缸的松紧调整(手动松开与手动夹紧)。

　　(5)油泉和各铣头电动机的长期过载保护FR1～FR5触点并联后接入PLC，可以节省PLC的输入点数。

　　(6)工件夹紧与放松信号指示(HL1和HL2)、滑台快进与快退信号指示(HL3和HIA)、滑台工进信号指示(H15)、液压泵丁作信号指示(HL6)和各铣头加丁信号指示(HL7、HL8、HL9和HL10)分别并联在相对应的电磁铁或接触器线圈两端，可以节省PLC的输出点数。将触点并联后接人PLC，或将输出没备并联后接到PLC的同一个输出端子，可以降低设备的成本，这些方法被经常利用，但必须充分考虑控制系统的可靠性。

　　(7)由开关QS控制机床总电源，SAl控制机床的照明EL，且照明电路采用36V安全电压。冈QS、SAl不参与系统过程循环，故不纳入PLC控制系统。

　　(8)三面铣组合机床进行单循环自动铣销加工和单动力头自动循环工作时都必须先起动液压泵再进行后面的操作，即液压泵与各铣头之间有顺序联锁，且不论哪台电动机过载，液压泵与各铣头电动机全部停止，以保证加丁质量，减少故障。进行单循环自动铣销加工时还必须有以下联锁：①右1铣头与立铣头之间有顺序联锁；②立铣头与右2铣头之间有顺序联锁；③右1铣头与右2铣头不能同时工作，有互锁。