【正文】 組經(jīng)限流電阻R與電源接通，電動(dòng)機(jī)在較低速度下起動(dòng)。KM3的主觸點(diǎn)將三相電源接通，電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正轉(zhuǎn)起動(dòng)。⑶ 主電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制 C650臥式車(chē)床采用了反接制動(dòng)方式。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，接觸器KM3和KM，繼電器KA都處于得電工作狀態(tài)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)KS1（17—23）也是閉合的，這樣就為電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)的反接制動(dòng)做好了準(zhǔn)備。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降到速度繼電器的復(fù)位轉(zhuǎn)速時(shí)，速度繼電器KS的正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)KS1（1723）斷開(kāi)，切斷了接觸器KM4的通電回路，電動(dòng)機(jī)脫離電源停止。當(dāng)手柄壓動(dòng)SQ后，接觸器KM2得電吸合，M3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)刀架快速移動(dòng)。為防止電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流對(duì)電流表的沖擊，電路中采用一個(gè)時(shí)間繼電器KT。表21 電氣元件符號(hào)及功能說(shuō)明序號(hào)名稱(chēng)及用途序號(hào)名稱(chēng)及用途M1主電動(dòng)機(jī)SB1主電動(dòng)機(jī)正向啟動(dòng)按鈕M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)SB2主電動(dòng)機(jī)反向啟動(dòng)按鈕M3快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)SB3冷卻泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕KM短接限流電阻接觸器SB4總停按鈕KM1冷卻泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接觸器SB5冷卻泵電動(dòng)機(jī)停止按鈕KM2快移電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接觸器SB6主電動(dòng)機(jī)正向點(diǎn)動(dòng)按鈕KM3主電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器TC控制變壓器KM4主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器FU1～5熔斷器KA中間繼電器FR1主電機(jī)過(guò)載保護(hù)熱繼電器KT通電延時(shí)時(shí)間繼電器FR2冷卻泵電機(jī)保護(hù)熱繼電器SQ快移電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)行程開(kāi)關(guān)R限流電阻SA開(kāi)關(guān)EL照明燈KS速度繼電器TA電流互感器A電流表QF低壓斷路器3 系統(tǒng)元器件的概述與選擇 PLC 類(lèi)型的簡(jiǎn)介20世紀(jì)70年代末至80年代初，PLC產(chǎn)品的處理速度大大提高，增加了許多特殊功能使得PLC不僅可以進(jìn)行邏輯控制，而且可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制，它以面向工業(yè)控制為特點(diǎn)，普通受到電氣控制領(lǐng)域的歡迎。西門(mén)子公司的最新PLC產(chǎn)品有SIMATIC SM7和C7等幾大系列。目前各個(gè)生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的PLC，其平均無(wú)故障時(shí)間大大超過(guò)了IEC規(guī)定的10萬(wàn)小時(shí)。PLC的編成可采用與繼電器電路極為相似的梯形圖語(yǔ)言，直觀易懂，深受現(xiàn)場(chǎng)電器技術(shù)人員的歡迎。（5）系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短。當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，不必改變PLC硬件設(shè)備，只需改變PLC中的程序。一旦發(fā)生故障可以根據(jù)報(bào)警信息迅速查明原因，這樣即保證了工作效率又維護(hù)了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。S7200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。如表31所示在選用PLC上，考慮到只是對(duì)C650型車(chē)床做電器部分的改造，輸出端口需要6個(gè)，輸入端口需要13個(gè)。我們決定選用SIMATIC S7200 系列的S7—224CN 作為本次設(shè)計(jì)的PLC。在功能上除了能自動(dòng)切換外，還具有刀開(kāi)關(guān)類(lèi)手動(dòng)開(kāi)關(guān)所不能實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)距離操作功能和失壓（或欠壓）保護(hù)功能。當(dāng)斷開(kāi)電磁線圈中的電流時(shí)，磁場(chǎng)消失，接觸器在彈簧的作用下恢復(fù)到斷開(kāi)的狀態(tài) 。 它用于在控制電路中傳遞中間信號(hào)。所以它用的全部都是輔助觸頭，數(shù)量比較多。 保護(hù)電器的選擇 （1）熔斷器熔斷器在電路中主要作短路保護(hù)和嚴(yán)重過(guò)載保護(hù)，用于保護(hù)線路。（2）熱繼電器熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理來(lái)工作的保護(hù)電器，具有與電動(dòng)機(jī)容許過(guò)載特性相近的反時(shí)限保護(hù)特性。選型原則：應(yīng)根據(jù)被保護(hù)對(duì)象的使用條件、工作環(huán)境、啟動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)，電動(dòng)機(jī)的形式以及電動(dòng)機(jī)允許的過(guò)載能力等加以考慮。主軸電機(jī)電路熱繼電器選取型號(hào)為：JR3663,整定電流為：60A；冷卻泵電路熱繼電器選取型號(hào)為：JR3620，整定電流為：。一般選取的原則為允許通過(guò)的電流大于或等于電路的額定電流，按此選擇轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。目前常用的按鈕開(kāi)關(guān)盒為L(zhǎng)A4系列產(chǎn)品，本次設(shè)計(jì)選擇的按鈕開(kāi)關(guān)型號(hào)為L(zhǎng)A43H。1——轉(zhuǎn)子2——電動(dòng)機(jī)軸3——定子4——籠型繞組5——定子柄6——?jiǎng)佑|頭7——反力彈簧8——靜觸頭圖31 速度繼電器結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)子是一塊固定在軸上的永久磁鐵。定子柄推動(dòng)觸頭的同時(shí)，也壓縮反力彈簧，其反作用阻止定子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。一般速度繼電器的動(dòng)作轉(zhuǎn)速為120r/min，觸頭復(fù)位轉(zhuǎn)速為100r/min以下。PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖41所示。圖42 PLC控制原理電路圖5 C650臥式車(chē)床改造為PLC控制的軟件設(shè)計(jì) S7－200PLC編程軟件STEP 7Micro/WIN的介紹S7－200可編程控制器使用STEP7Micro/WIN32編程軟件進(jìn)行編程。 梯形圖的設(shè)計(jì)55 機(jī)床工作指示燈開(kāi)關(guān)控制的梯形圖設(shè)計(jì)機(jī)床工作指示燈EL由SB7和SB8控制指示燈的開(kāi)關(guān)，對(duì)應(yīng)的I/O接口分別為X0，X1并由Y0作為輸出，在梯形圖中Y0和X0形成自鎖，X1常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在Y0的主線路上，如圖51所示。在第4梯級(jí)和第15梯級(jí)中也都使用了Y2（KM）在進(jìn)行正反轉(zhuǎn)之前都現(xiàn)將KM閉合（將限流電阻進(jìn)行短接），這樣也就使無(wú)論正反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)M1都是采用全壓空載直接啟動(dòng)。同理在主電機(jī)M1通電反轉(zhuǎn)時(shí)在第10梯級(jí)上面串聯(lián)的常閉觸點(diǎn)Y3打開(kāi)，此時(shí)無(wú)法直接切換電機(jī)的轉(zhuǎn)向，若想切換電機(jī)的轉(zhuǎn)向必須先按下SB4（X3）總停車(chē)按鈕，在按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1（X2）完成電機(jī)的轉(zhuǎn)向切換。將其與主電動(dòng)機(jī)同軸連接，在電機(jī)斷電后起制動(dòng)作用。梯形圖中在第10梯級(jí)和27梯級(jí)中的中間繼電器Y6由于斷電恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)由原來(lái)的斷開(kāi)變?yōu)殚]合狀態(tài)，由于主電機(jī)M1是在高速正轉(zhuǎn)所以速度繼電器正轉(zhuǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)KS1（X6）此時(shí)處于閉合狀態(tài)，而反轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)KS2（X10）處于斷開(kāi)狀態(tài)，并且此時(shí)Y1與Y3均已失電，處于導(dǎo)通狀態(tài)，故在第10梯級(jí)和27梯級(jí)中只有27梯級(jí)能通過(guò)Y6X6Y1X4使主電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)接觸器KM3（Y3）得電，從而主電動(dòng)機(jī)M1開(kāi)始產(chǎn)生反轉(zhuǎn)制動(dòng)的力，當(dāng)主電動(dòng)機(jī)M1的正轉(zhuǎn)速度低于120r/min時(shí)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)KS1（X6）斷開(kāi)，使第27梯級(jí)中的Y3失電，此時(shí)反轉(zhuǎn)制動(dòng)力消失，主電機(jī)開(kāi)始從120r/min的轉(zhuǎn)速自然停下來(lái)，這樣就用速度繼電器完成了反接制動(dòng)，使主電機(jī)快速的停了下來(lái)，如圖57所示。圖59 冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制梯形圖 梯形圖中的其它控制設(shè)計(jì)監(jiān)視主回路負(fù)載的電流表延時(shí)控制，由于電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)瞬間電流過(guò)大，如果直接進(jìn)行電流的檢測(cè)必定對(duì)電流表造成極大的負(fù)面影響。在檢查完各部分正確無(wú)誤后，便可接上設(shè)備的工作電源，開(kāi)始通電調(diào)試了。用萬(wàn)用表測(cè)量各硬件的接線情況，看是否有短接，斷接和虛連的情況，并與電路控制原理圖一一對(duì)照，看是否有無(wú)接錯(cuò)的地方。此控制程序設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足控制系統(tǒng)的要求。圖63 主電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)長(zhǎng)動(dòng)調(diào)試圖 M1的反接制動(dòng)調(diào)試主電動(dòng)機(jī)M1反接制動(dòng)的梯形圖的仿真效果，如圖64所示。圖67 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的起動(dòng)調(diào)試圖總結(jié)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我收獲不少,在系統(tǒng)全面總結(jié)以前所學(xué)知識(shí)的同時(shí),又學(xué)到了新的知識(shí)。采用傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制，其技術(shù)落后, 可靠性差,工作效率低,故障診斷和排除困難,已嚴(yán)重制約了企業(yè)的生產(chǎn)效率，而可編程控制器是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置,是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計(jì)的,它具有可靠性高、設(shè)計(jì)施工周期短、維修方便,價(jià)格也很便宜等優(yōu)點(diǎn)。并分析了其工作過(guò)程。在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過(guò)我的老師和關(guān)心過(guò)我的同學(xué)，感謝我的老師們?cè)谖胰昵髮W(xué)生涯中給予的關(guān)心和幫助。 參考文獻(xiàn)[1] .[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[2] .[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[3] .[M]重慶：重慶大學(xué)出版社，2001[4] .[M]西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004[5] .[M]杭州：化學(xué)工業(yè)出版社，2004[6] . 圖解PLC控制系統(tǒng)梯形圖和語(yǔ)句表.[M]北京：人民郵電出版社，2006[7] 三菱FX2N PLC技術(shù)與應(yīng)用.[M] 北京：人民郵電出版社，2007[8] . [M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文) 評(píng) 分 表課題名稱(chēng)： C650普通車(chē)床的PLC電氣控制系統(tǒng) 系　　別： 機(jī)電工程系 班　　級(jí)： 2009級(jí)機(jī)電一體化4班 學(xué)生姓名：　 　 　　　 指導(dǎo)老師意見(jiàn)：指導(dǎo)老師簽字：年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)分：指導(dǎo)老師簽字：年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等級(jí)： 系教學(xué)主任簽字： 年　　月　　日 說(shuō)明：畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐等級(jí)按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五級(jí)評(píng)分。分析問(wèn)題正確、全面 12工作量課題難度程度高、工作量大 8科學(xué)素養(yǎng)無(wú)科學(xué)性錯(cuò)誤，沒(méi)有大段抄襲的現(xiàn)象 4創(chuàng)新能力有獨(dú)特見(jiàn)解或創(chuàng)造性 4