一、 主要结构及运动形式
M7120 平面磨床的结构,它由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座、立柱等部分组成。
二、 电力拖动特点和控制要求
三、 电气控制线路分析
线路由主电路、控制电路、电磁吸盘控制电路和辅助电路四部分组成。
1 .主电路分析
主电路中有四台电动机。其中 M1 为液压泵电动机,由 KM1 控制。 M2 为砂轮电动机, M3 为冷却泵电动机,同由 KM2 的控制。 M4 为砂轮箱升降电动机,分别由 KM3 、 KM4 的控制。 FU1 对电路进行短路保护, FR1、 FR2 、 FR3 分别对 M1、 M2 、 M3 进行过载保护。因砂轮升降电动机短时运行,所以不设置过载保护。
2.控制电路分析
当电源正常时,合电源开关 QS1 ,电压继电器 KV 的常开触点闭合,可进行操作。
( 1 )液压泵电动机 M1 控制 (其控制电路位于 6 区)
起动过程为:按下 SB2 , SB2 + → KM1 + ( 得电吸合 ) → M1 起动
停止过程为:按下 SB1 , SB1 + → KM` - ( 失电释放 ) → M1 停转。
( 2 )砂轮电动机 M2 的控制 (其控制电路位于 7 区)
起动过程为:按下 SB4 , SB4 + → KM2 + → M2 起动;
停止过程为:按下 SB3 , SB3 + → KM2 - → M2 停转。
( 3 )冷却泵电动机控制 冷却泵电动机由于通过插座 XS2 与接触器 KM2 主触点相联,因此 M3 是与砂轮电动机 M2 联动控制,按下 SB4 时 M3 与 M2 同时起动,按下 SB3 时同时停止。 FR2 与 FR3 的常闭触点串联在 KM2 线圈回路中, M2 、 M3 中任一台过载 时,相应的热继电器动作,都将使 KM2 线圈失电, M2 、 M3 同时停止。
( 4 )砂轮升降电动机控制 其控制电路位于 8 区, 9 区,采用点动控制。
砂轮上升控制过程为:按下 SB5 , SB5 + → KM3 + → M4 起动正转。
当砂轮上升到预定位置时,松开 SB5 , SB5 - → KM3 - → M4 停转。
砂轮下降控制过程为:按下 SB6 , SB6 + → KM4 + → M4 起动反转。
当砂轮下降到预定位置时,松开 SB6 , SB6 - → KM4 - → M4 停转。
3 .电磁吸盘控制电路分析
( 1 )电磁吸盘构造及原理 电磁吸盘外形有长方形和圆形两种。矩形平面磨床采用长方形电磁吸盘,圆台平面磨床用圆形电磁吸盘。电磁吸盘工作原理如图 3 所示。
图 3 电磁吸盘工作原理
1- 钢制吸盘体 2- 线圈 3- 钢制盖
板 4- 隔磁层 5- 工件
(2)磁吸盘控制电路
它由整流装置、控制装置及保护装置等组成。
整流部分由整流变压器 T 和桥式整流器 VC 组成,输出 110V 直流电压。
( 3 )电磁吸盘保护环节
① 欠电压保护
② 电磁吸盘线圈的过电压保护
③ 电磁吸盘的短路保护
4 .辅助电路分析
四、 平面磨床电气设备常见故障分析
1 .电磁吸盘没有吸力
2 .电磁吸盘吸力不足
3 .电磁吸盘退磁效果差,造成工件难以取下
一、电气控制系统分析的内容
1 .设备说明书
2 .电气控制原理图
3 .电气设备的总装接线图
4 .电器元件布置图与接线图
二、 电气原理图阅读分析的方法与步骤
1.分析主电路
2.分析控制电路
3.分析辅助电路
4.分析联锁与保护环节
5.分析特控制环节
6.总体检查
大致可分为“小”、“中”、“大”三种类型。
a.小型PLC
I/O点总数一般小于或等于256点。其特点是体积小、结构紧凑,整个硬件融为一体,除了开关量I/O以外,还可以连接模拟量I/O以及其他各种特殊功能模块。它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令。如OMRON的C**P/H、CPM1A系列、CPM2A系列、CQM系列,SIMENS的S7-200系列。
b.中型PLC
I/O点总数通常从256点至2048点,内存在8K以下,I/O的处理方式除了采用一般PLC通用的扫描处理方式外,还能采用直接处理方式,即在扫描用户程序的过程中,直接读输入、刷新输出。它能联接各种特殊功能模块,通讯联网功能更强,指令系统更丰富,内存容量更大,扫描速度更快。如OMRON的C200P/H,SIMENS的S7-300系列。
c.大型PLC
一般I/O点数在2048点以上的称为大型PLC。大型PLC的软、硬件功能极强。具有极强的自诊断功能。通讯联网功能强,有各种通讯联网的模块,可以构成三级通讯网,实现工厂生产管理自动化。如OMRON的C500P/H、C1000P/H,SIMENS的S7-400系列。
可编程控制器的工作过程包括两部分:自诊断及通信响应的固定过程和用户程序执行过程,如图1所示。PLC在每次执行用户程序之前,都先执行故障自诊断程序、复位、监视、定时等内部固定程序,若自诊断正常,继续向下扫描,然后PLC检查是否有与编程器、计算机等的通信请求。如果有与计算机等的通信请求,则进行相应处理。当PLC处于停止(STOP)状态时,只循环进行前两个过程。而在PLC处于运行(RUN)状态时,PLC从内部处理、通信操作、输入扫描、执行用户程序、输出刷新五个工作阶段循环工作。每完成一次以上五个阶段所需要的时间称为一个扫描周期。
扫描周期是PLC的一个重要指标,小型PLC的扫描周期一般为十几毫秒到几十毫秒。PLC的扫描周期长短取决于扫描速度和用户程序的长短。毫秒级的扫描时间对于一般工业设备通常是允许的,PLC对输入的短暂滞后也是允许的。但对某些I/O快速响应的设备,则应采取相应的处理措施。如选择高速CPU,提高扫描速度;选择快速响应模块、高速计数模块以及不同的中断处理等措施减少滞后时间。对于用户来说,要提高编程能力,尽可能优化程序;而在编写大型设备的控制程序时,尽量减少程序长度,选择分支或跳步程序等,都可以减少用户程序执行时间。
具有这种结构的可编程控制器结构紧凑、体积小、价格低。小型PLC一般采用整体式结构。如图1-2所示的三菱FX1S系列PLC。
b.模块式PLC
输入/输出点数较多的大、中型和部分小型PLC采用模块式结构。
模块式PLC采用积木搭接的方式组成系统,便于扩展,其CPU、输入、输出、电源等都是独立的模块,有的PLC的电源包含在CPU模块之中。PLC由框架和各模块组成,各模块插在相应插槽上,通过总线连接。PLC厂家备有不同槽数的框架供用户选用。用户可以选用不同档次的CPU模块、品种繁多的I/O模块和其他特殊模块,硬件配置灵活,维修时更换模块也很方便。采用这种结构形式的有SIEMENS的S5系列、S7-300、400系列,OMRON的C500、C1000H及C2000H等以及小型CQM系列。图1-3所示为三菱MELSEC-Q系列PLC的外形图。