西门子PLC数字量DO模块S7-200EM222CN
台左、右、上、下、前、后六个运动方向间的联锁 六个运动方向采用机械和电气双重联锁。工作台的左、右用一个手柄控制,手柄本身就能起到左、右运动的联锁。工作台的横向和垂直运动间的联锁,由十字形手柄实现。工作台的纵向与横向垂直运动间的联锁,则利用电气方法实现。行程开关SQ1、SQ2和SQ3、SQ4的常闭触点分别串联后,再并联形成两条通路供给KM3和KM4线圈。若一个手柄扳动后再去扳动另一个手柄,将使两条电路断开,接触器线圈就会断电,工作台停止运动,从而实现运动间的联锁。
c.圆工作台和工作台间的联锁 圆工作台工作时,不允许机床工作台在纵、横、垂直方向上有任何移动。圆工作台转换开关SA1扳到接通位置时,SA1-1主电路中有四台电动机。其中M1为液压泵电动机,由KM1主触点控制;M2为砂轮电动机,M3为冷却泵电动机,同由KM2的主触点控制;M4为砂轮箱升降电动机,由KM3、KM4的主触点分别控制。FU1对四台电动机和控制电路进行短路保护,FR1、FR2、FR3分别对M1、M2、M3进行过载保护。砂轮升降电动机因运转时间很短,所以不设置过载保护。
(2)控制电路分析
当电源电压正常时,合上电源总开关QS1,位于7区的电压继电器KV的常开触点闭合,便可进行操作。
① 液压泵电动机M1的控制 其控制电路位于6区7区,启动过程为:按下SB2→KM1得电→M1启动;停止过程为:按下SB1→KM1失电→M1停转。运动过程中若M1过载,则FR1常闭触点分断,M1停转,起到过载保护作用。
② 砂轮电动机M2的控制 其控制电路位于8区9区,启动过
SB4→KM2得电→M2启动;停止过程为:按下SB3→KM2失电→M2停转。
③ 冷却泵电动机控制 冷却泵电动机M3通过接触器KM2控制,因此M3与砂轮电动机M2是联动控制。按下SB4时M3与M2同时启动,按下SB3时M3与M2同时启动,按下SB3时M3与M2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10区11区,采用点动控制。砂轮上升控制过程为:按下SB5→KM3得电→M4启动正转。当砂轮上升到预定位置时,松开SB5→KM3失电→M4停转。砂轮下降控制过程为:按下SB6→KM4得电→M4启动反转。当砂轮下降到预定位置时,松开SB6→KM4失电→M4停转。
(3)电磁吸盘控制电路分析
电磁吸盘是固定加工工件的一种夹具。它是利用通电线圈产生磁场的特性吸牢铁磁性材料的工件,便于磨削加工。电磁吸盘的内部装有凸起的磁极,磁极上绕有线圈。吸盘的面板也用钢板制成,在面板和磁极之间填有绝磁材料。当吸盘内的磁极线圈通以直流电时,磁极和面板之间形成两个磁极即N极和S极,当工件放在两个磁极中间时,使磁路构成闭合回路,因此就将工件牢固地吸住。
① 电磁吸盘的组成 工作电路包括整流、控制和保护三个部分。位于
压器T和桥式整流器VC组成,输出110V直流电压。
② 电磁吸盘充磁的控制过程 按下SB8→KM5得电(自锁)→YH充磁。
③ 电磁吸盘的退磁控制过程 工件加工完毕需取下时,先按下SB7,切断电磁吸盘的电源,但因为吸盘和工件都有剩磁,所以必须对吸盘和工件退磁。退磁控制过程为:按SB9→KM6得电→YH退磁,此时电磁吸盘线圈通入反方向的电流,以消除剩磁。由于去磁时间太长会使工件和吸盘反向磁化,因此去磁采用点动控制,松开SB9则去磁结束。
电磁吸盘是一个较大的电感,当线圈断电瞬间,将会在线圈中产生较大的自感电动势。为防止自感电动势太高而破坏线圈的绝缘,在线圈两端接有RC组成的放电回路,用来吸收线圈断电瞬间释放的磁场能量。
当电源电压不足或整流变压器发生故障时,吸盘的吸力可编程控制器简称PC(Programmable Controller),它经历了可编程矩阵控制器PMC(Programmable Matrix Controller)、可编程顺序控制器PSC(Programmable Sequence Controller)、可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller)和可编程控制器PC几个不同时期。为与个人计算机(PC)相区别,现在仍然习惯称PLC。
1987年国际电工委员会IEC(Intern
l Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
PLC是在继电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的,并逐渐发展成为以微处理器为核心,将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。目前,PLC已被广泛应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中,成为一种*重要、*普及、应用场合*多的工业控制装置,被公认为现代工业自动化的三大支柱(PLC、机器人、CAD/CAM)之一。
近年来,可编程控制器发展很快,几乎每年都推出不少新系列产品,其功能已远远超出了上述定义的范围。
4.1.2 PLC的产生与发展
在可编程控制器出现以前,在工业电气控制领域中,继电器控制占主导地位,应用广泛。但是继电器控制系统存在体积大、可靠性低、查找和排除故障困难等缺点,特别是其接线复杂、不易更改,对生产工艺变化的适应性差。
1968年美国通用汽车公司(GM)为了适应汽车型号不断更新、生产工艺不断变化的需要,实现小批量、多品种生产,希望能有一种新型工业控制器,它能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统及接线,以降低成本,缩短周期,于是就设想将计算机功能强大、灵活、通用性好等优点与继电器控制系统简单易懂、价格