【正文】 車床控制線路的PLC改造系別電氣工程系專業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)班級(jí)電氣0903姓名惠碩先學(xué)號(hào)09040335指導(dǎo)教師郭繼紅日期 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：車床控制線路的PLC改造設(shè)計(jì)要求；；；,找出問(wèn)題,并改進(jìn)設(shè)計(jì)；。設(shè)計(jì)進(jìn)度要求：第一周： 確定題目、準(zhǔn)備資料、講解課題；第二周： 收集CA6140臥式普通車床的資料；第三、四周： 方案設(shè)計(jì)；第五、六周： 調(diào)試修正；第七周： 寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；第八周： 打印報(bào)告、準(zhǔn)備答辯。指導(dǎo)教師（簽名）： 摘　　要可編程控制器（PLC Programmable Logic Controller)是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐漸發(fā)展起來(lái)的以微處理器為核心，集微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)通信技術(shù)為一體，以工業(yè)自動(dòng)化控制為目標(biāo)的新型控制裝置。PLC應(yīng)用技術(shù)具有控制能力強(qiáng)﹑可靠性高﹑配置靈活﹑編程簡(jiǎn)單﹑使用方便﹑易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以取代繼電器控制系統(tǒng)，還可以進(jìn)行復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程控制以及應(yīng)用于工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，它已成為現(xiàn)代工業(yè)控制的四大支柱技術(shù)（可編程控制器技術(shù)﹑機(jī)器人技術(shù)﹑CAD/CAM技術(shù)和數(shù)控技術(shù)）之一。PLC的功能主要是：控制功能、數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存與處理功能、通信、聯(lián)網(wǎng)功能、輸入/輸出接口調(diào)理功能、人機(jī)界面功能。在系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)，可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是利用PLC對(duì)CA6140型車床的電氣控制部分進(jìn)行改造。首先我對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行總體的分析，使自己有一個(gè)大致的總體概念，然后仔細(xì)分析CA6140車床，對(duì)車床主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)還有其它的輔助運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行分析。最后根據(jù)控制電路的線路圖，編譯PLC的梯形圖，編譯通過(guò)后，利用PLC實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真。此次設(shè)計(jì)還從被控對(duì)象的I/O點(diǎn)數(shù)和性價(jià)比高、綜合成本低這幾個(gè)主要原則出發(fā)，主要進(jìn)行了控制裝置選型和導(dǎo)線的選擇。改造后的機(jī)床在實(shí)現(xiàn)機(jī)床原有功能的基礎(chǔ)上還增加了自動(dòng)加工、自動(dòng)換刀等多種功能。關(guān)鍵詞：可編程控制器，CA6140車床，電氣控制系統(tǒng)目　　錄摘　　要第一章 CA6140型臥式車床簡(jiǎn)介及電路分析CA6140型臥式車床簡(jiǎn)介CA6140型臥式車電路分析第二章 普通車床控制線路改造的意義第三章 CA6140 車床的改造的硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)PLC的選型I/O分配表PLC控制系統(tǒng)外部接線圖的設(shè)計(jì)CA6140車床的PLC控制梯形圖設(shè)計(jì)第四章 控制電路電氣元件的型號(hào)選擇附錄 元器件清單結(jié)論致謝參考文獻(xiàn)第一章 CA6140型臥式車床簡(jiǎn)介及電路分析第一節(jié)CA6140型臥式車床簡(jiǎn)介CA6140型臥式車床，其結(jié)構(gòu)具有典型的臥式車床布局，它的通用性程度較高。加工范圍較廣，適合于中小型的各種軸類和盤套類零件的加工；能車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、各種環(huán)槽、成形面及端面；能車削常用的米制、英制、模數(shù)制及徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋，也可以車削加大螺距螺紋、非標(biāo)準(zhǔn)螺距及較精密的螺紋；還可以進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、滾花和壓光等工作。CA6140型臥式車床主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)情況CA6140型普通車床的主要組成部件有：主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身。 圖11 CA6140外形結(jié)構(gòu)圖 11．床腿 回轉(zhuǎn)盤 車床對(duì)電力拖動(dòng)的要求（1）主電動(dòng)機(jī)Ml(功率為30kw)，完成主軸主運(yùn)動(dòng)和刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)采用直接起動(dòng)的方式起動(dòng)，可正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，并可進(jìn)行正反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的電氣停車制動(dòng)。為加工調(diào)整方便，還具有點(diǎn)動(dòng)功能。 （2）電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)冷卻泵，在加工時(shí)提供切削液，采用直接起動(dòng)停止方式．并且為連續(xù)工作狀態(tài)。 （3）快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3，電動(dòng)機(jī)可根據(jù)使用需要，隨時(shí)手動(dòng)控制起停?？刂凭€路特點(diǎn)與電氣線路概述（1）控制線路的特點(diǎn)①控制線路裝設(shè)有起動(dòng)按鈕和停止按鈕。②主電路、控制線路及照明線路的電源引入開關(guān)均采用隔離開關(guān)。③由于電動(dòng)機(jī)容量較小，所以三臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)均采用直接起動(dòng)控制線路。④MM2采用熱繼電器做過(guò)載保護(hù)。⑤控制線路采取了電氣措施，以防止發(fā)生電源短路事故。（2）電氣線路概述 主電路由三臺(tái)三相異步交流電動(dòng)機(jī)及其附屬電路元件組成。三臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)均采用接觸器直接起動(dòng)M1是主軸電機(jī)，由交流接觸器KM1控制其起動(dòng)與停止。熱繼電器FR1是過(guò)載保護(hù)電器。M2是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，功率為125W，由交流接觸器KM2控制M2，熱繼電器FR2是過(guò)載保護(hù)電器。M3是快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，功率為250W接觸器KM3控制M3。主電路電源電壓為交流380v，隔離開關(guān)QS作為電源引入開關(guān)。短路保護(hù)電器是FU1?？刂凭€路電源電壓為交流110v，照明電壓為36v，由控制變壓器TC提供電源?？刂凭€路、照明電路均由相應(yīng)的熔斷器作為短路保護(hù)電器。 CA6140型臥式車床電路分析（3）主電路分析，隔離開關(guān)QS將380V的三相電源引入。主電路接線分三部分：第一部分由交流接觸器KM1控制電動(dòng)機(jī)M1；第二部分由交流接觸器KM2控制電動(dòng)機(jī)M2；第三部由交流接觸器KM3控制電動(dòng)機(jī)M3。為保證主電路的正常運(yùn)行，主電路中還設(shè)置了熔斷器的短路保護(hù)環(huán)節(jié)和熱繼電器的過(guò)載保護(hù)環(huán)節(jié)。（4）控制電路分析 控制電路可分為主電動(dòng)機(jī)M1﹑電動(dòng)機(jī)M2﹑電動(dòng)機(jī)M3的控制電路以及照明燈和控制電路工作指示燈的控制電路部分。，按下按鈕SB2， 接觸器KM1線圈通電，常開主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M1通電。同時(shí)，并聯(lián)在按鈕SB2兩端的常開輔助觸頭也閉合。當(dāng)松開按鈕SB2時(shí)，由于常開輔助觸頭是閉合的，所以接觸器KM1線圈繼續(xù)保持通電狀態(tài)，從而保證了電動(dòng)機(jī)M1連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。要使電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)轉(zhuǎn)，可按下停止按鈕SB1，切斷線圈KM1電源，常開主觸頭與輔助觸頭均斷開，電動(dòng)機(jī)M1及控制電路均斷電，電動(dòng)機(jī)體制運(yùn)行。按下按鈕SB3，接觸器KM2線圈通電，電動(dòng)機(jī)M2通電。當(dāng)松開按鈕SB3時(shí)，接觸器KM2線圈斷電，使電動(dòng)機(jī)M2停住運(yùn)行。在電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行的情況下，合上開關(guān)SA2，接觸器KM3線圈通電，電動(dòng)機(jī)M3通電。斷開開關(guān)SA2，接觸器KM3線圈斷電，電動(dòng)機(jī)M3停止運(yùn)行。合上開關(guān)SA1，照明燈EL亮，斷開開關(guān)SA1，照明燈EL熄滅。在隔離開關(guān)QS合上后，控制電路指示燈HL被點(diǎn)亮。在隔離開關(guān)QS斷開后，控制電路指示燈HL熄滅?？刂齐娐分甘緹鬑L的狀態(tài)受隔離開關(guān)QS的控制，與控制電路無(wú)關(guān)。第二章 普通車床控制線路改造的意義控制系統(tǒng)改造為PLC控制的意義普通車床是應(yīng)用非常廣泛的金屬切削工具，目前采用傳統(tǒng)的繼電器控制的普通車床在中小型企業(yè)仍大量使用。由于繼電器系統(tǒng)接線復(fù)雜，故障診斷與排除困難，并存在：①觸點(diǎn)易被電弧燒壞而導(dǎo)致接觸不良，②機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)的觸點(diǎn)控制反映速度慢，③繼電器的控制功能被固定在線路中，功能單一、 靈活性差等缺點(diǎn)。因而造成了這些企業(yè)的生產(chǎn)率低下，效益差，反過(guò)來(lái)這些企業(yè)又沒(méi)有足夠的資金購(gòu)買新的數(shù)控車床。因此，當(dāng)務(wù)之急就是對(duì)這些普通車床進(jìn)行技術(shù)改造，以提高企業(yè)的設(shè)備利用率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。由于可編程控制器（PLC）具有：①通用性、適應(yīng)性強(qiáng)，②完善的故障自診斷能力且維修方便，③可靠性高及柔性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且小型PLC的價(jià)格目前亦很便宜，因此在普通車床的控制電路改造中發(fā)揮了及其重要的作用?？删幊绦蚩刂破鳎≒LC）以其完善的功能，很強(qiáng)的通用性，體