【正文】 C650臥式車床的控制方式是將接觸器、繼電器、定時器、其他電器及其觸點(diǎn)按一定邏輯關(guān)系連接的繼電接觸器控制系統(tǒng)，其具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、便于掌握的特點(diǎn)，在一定范圍內(nèi)滿足控制要求，此控制方式在工業(yè)控制中比較常見。從被控制對象維護(hù)簡單和控制器性價比高、綜合成本低這幾個主要原則出發(fā)，可編程控制器（PLC）是最佳的選擇。系統(tǒng)連線少、體積小、功耗小，而且PLC所謂的“軟繼電器”實(shí)質(zhì)上是存儲器單元的狀態(tài)，所以“軟繼電器”的觸點(diǎn)數(shù)量是無限的PLC系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性也較好。而PLC時通過程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制的，速度快，程序指令執(zhí)行時間在微秒級，且不會出現(xiàn)觸點(diǎn)抖動問題。而PLC大量的開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成，壽命長、可靠性高。（2）PLC開始運(yùn)行，分析機(jī)床是否有故障，若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，則發(fā)出故障報警；若系統(tǒng)正常，則機(jī)床開始運(yùn)行。（6）關(guān)機(jī)。電流：，繼電器2A。③ 晶體管過載能力小于繼電器過載的能力。晶體管輸出型原理是CPU通過光耦合使晶體管通斷，以控制外部直流負(fù)載，響應(yīng)時間快（）。繼電器的每分鐘開關(guān)次數(shù)也是有限制的，而晶體管則沒有。PLC的輸入、輸出I/O電氣接線圖，如32圖。R為限流電阻，當(dāng)主軸點(diǎn)動時，限制啟動電流，在停車反轉(zhuǎn)制動時，又起限制過大的反向制動電流的作用。KMKM2為控制主軸電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，KM3用于短接電阻R的接觸器，由它們的主觸頭相互組合控制主軸電機(jī)M1。 主電動機(jī)點(diǎn)動控制分析如圖41，SB2為控制主電動機(jī)的按鈕開關(guān)，當(dāng)按下SB2且不松手時，接觸器KM1線圈通電，KM1主觸點(diǎn)閉合接通電路，這時接觸器KM3線圈沒有接通，電網(wǎng)電壓經(jīng)限流電阻接入主電動機(jī)M1，從而減少了起動電流。所以，在非頻繁點(diǎn)動的一般工作時，仍然采用了全壓直接啟動。與此同時，KM1的常開輔助觸點(diǎn)（1315）閉合，與之前閉合的兩個KA常開觸點(diǎn)（71913）形成自鎖通路，當(dāng)SB3松開后，從而KM1保持通電。 主電動機(jī)反接制動分析如圖41， C650臥式車床采用反接制動方式進(jìn)行停車制動，使用速度繼電器KS（3區(qū)）進(jìn)行檢測與控制。反轉(zhuǎn)時的反接制動過程與正轉(zhuǎn)停車制動時的反接制動過程相似，則不在作詳細(xì)分析。 SBSB6按鈕開關(guān)分別為冷卻泵電動機(jī)M2的停止、啟動開關(guān)，控制接觸器KM4線圈電路的通斷，達(dá)到控制冷卻泵M2的通斷運(yùn)行。 電動機(jī)選擇本次畢業(yè)設(shè)計使用PLC控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的邏輯控制線路部分，其余基本無變化。其生產(chǎn)方便，價格低廉，應(yīng)用十分廣泛。 在工業(yè)電氣中，常用交流接觸器的型號有CJX8(B系列)CJ1CJCJT1(CJ10)、CJX1(3TB、3TF系列)、CJSMC等系列產(chǎn)品。中間繼電器的結(jié)構(gòu)和原理與交流接觸器基本相同，與接觸器的主要區(qū)別在于：接觸器的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的觸頭只能通過小電流。新國標(biāo)對中間繼電器的定義是K，老國標(biāo)是KA。熔斷器的熔體串接于被保護(hù)的電路中，當(dāng)通過它的電流小于規(guī)定值時，其熔體相當(dāng)于一根導(dǎo)線，起電氣連接作用；當(dāng)通過它的電流超過規(guī)定值（電路發(fā)生嚴(yán)重過載或短路時）一定時間后，其熔體自動熔斷并切斷電路，從而起到保護(hù)作用。主要用于電動機(jī)的過載保護(hù)、斷相及電流不平衡運(yùn)行保護(hù)。一般原則是使熱繼電器的安秒特性位于電動機(jī)的過載特性之下，并盡可能地接近，以充分發(fā)揮電動機(jī)的過載能力，同時使電動機(jī)在短時過載和啟動瞬間[(5～6)Ie]不受影響。 控制開關(guān)電器的選擇（1）轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)又稱組合開關(guān)，一般用于電氣設(shè)備中非頻繁的通斷電路、換接電源和負(fù)載、測量三相電壓以及直接控制小容量感應(yīng)電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。常用的產(chǎn)品有：HZHZ10和HZ15等系列。 速度繼電器選擇速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時觸頭動作的繼電器。浮動的定子與轉(zhuǎn)子同心，而且能獨(dú)自偏擺，定子由硅鋼片疊成，并裝有籠型繞組。當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降到一定數(shù)值時，電磁轉(zhuǎn)矩小于反力彈簧的反作用力矩，定子返回原來位置，對應(yīng)的觸頭恢復(fù)原始狀態(tài)。本次設(shè)計選擇的速度繼電器型號為JY1型速度繼電器500V、2A。（2）主軸電機(jī)Y/△啟動程序設(shè)計。圖53 主軸正反轉(zhuǎn)反接制動梯形圖如圖53所示，① X0、M13為主軸停車制動控制，當(dāng)主軸在正轉(zhuǎn)運(yùn)行時（正向轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min時， X13閉合），按下SB1或“總?！睍r（控制正轉(zhuǎn)運(yùn)行的常開觸點(diǎn)M0失電斷開，切斷主軸正轉(zhuǎn)運(yùn)行電源，主軸自然停車），則對應(yīng)的X0或M13閉合，接通輔助繼電器M3線圈，其常開觸點(diǎn)M3閉合，接通Y1線圈，其常開觸點(diǎn)閉合，接通Y3線圈，則立即給主軸電機(jī)通入反轉(zhuǎn)Y形制動電源，使之產(chǎn)生一個反向力矩來制動主軸電機(jī)的正向旋轉(zhuǎn)，使主軸電機(jī)的正轉(zhuǎn)速度很快降下來。（4）主軸電機(jī)點(diǎn)動程序設(shè)計。當(dāng)需要冷卻泵停止工作時，按下SB6或“停止”，則對應(yīng)X5或M17失電，斷開Y4得電通路，Y4線圈失電，冷卻泵停止工作。圖57 HL照明梯形圖如圖57所示，XM14為HL照明控制，當(dāng)按下SB7或“照明”，則對應(yīng)的X6或M14閉合，接通Y7線圈，HL投入車床照明。當(dāng)按下控制按鈕SB2或“正轉(zhuǎn)”，則對應(yīng)的X1或M10閉合，接通輔助繼電器M0的線圈并自鎖；其位于第五邏輯行的常開觸點(diǎn)M0閉合，接通Y0線圈（X11常開觸點(diǎn)在PLC通電后即為閉合狀態(tài)）；位于第七邏輯行的常開觸點(diǎn)Y0閉合，接通Y3線圈。② 主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)控制。在主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min時，第三邏輯行X14常開觸點(diǎn)閉合，為主軸電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)反接制動做好準(zhǔn)備。如梯形圖第三邏輯行所示，X0、M13為主軸停車制動控制（兼有冷卻泵、照明停止工作運(yùn)行），主軸正轉(zhuǎn)運(yùn)行時，當(dāng)按下SB1或 “總?！保瑒t輔助繼電器M0線圈、Y0線圈、Y2線圈、T0線圈、T1線圈、Y6線圈失電，他們的相應(yīng)觸點(diǎn)同時也恢復(fù)常態(tài)，切斷主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行電源，主軸電機(jī)自然停機(jī)。如梯形圖第三邏輯行所示，X0、M13為主軸停車制動控制（兼有冷卻泵、照明停止工作運(yùn)行），主軸反轉(zhuǎn)運(yùn)行時，當(dāng)按下SB1或 “總停”，則輔助繼電器M1線圈、Y1線圈、Y2線圈、T0線圈、T1線圈、Y6線圈失電，他們的相應(yīng)觸點(diǎn)同時也恢復(fù)常態(tài)，切斷主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行電源，主軸電機(jī)自然停機(jī)。如梯形圖第十邏輯行所示，XM16為冷卻泵啟動控制、XM1為冷卻泵的停止運(yùn)行控制。如梯形圖所示， XM18為快進(jìn)電機(jī)點(diǎn)動控制，當(dāng)按下SB9或“點(diǎn)動”時，則對應(yīng)的的X10或M18閉合，接通Y5線圈，快進(jìn)電機(jī)點(diǎn)動，當(dāng)復(fù)位SB9或手離開“點(diǎn)動”，Y5線圈失電斷開，快進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動。當(dāng)不需要照明時，按下SB8或 “熄滅”，則對應(yīng)的X7或M15失電，斷開Y7得電通路，Y7線圈失電，HL熄滅。因此我把M1的熱繼電器的動合觸點(diǎn)FRM2的熱繼電器的動合觸點(diǎn)FR2和速度繼電器的正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)KS速度繼電器的反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)KS2分別用兩個按鈕和兩個開關(guān)代替。2. 新建項目文件。4. 程序的轉(zhuǎn)換。點(diǎn)擊“PLC”→“傳送”→“寫出”在彈出的“范圍設(shè)置”中輸入2000即可。在編程界面點(diǎn)擊“監(jiān)控/測試”→“開始監(jiān)控”。PLC控制系統(tǒng)在設(shè)計、安裝、調(diào)試與維修等方面，不僅減少了工作量，而且可以為企業(yè)提高生產(chǎn)率，為企業(yè)增加效益。在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過我的老師和關(guān)心過我的同學(xué)，感謝我的老師們在我三年求學(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] .[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附錄1系統(tǒng)主要元器件清單代號名稱型號規(guī)格用途數(shù)量PLCFX2N32MR001系統(tǒng)控制1M1三相異步電動機(jī)Y255M6 30KW 380V980r/min主軸電動機(jī)1M2三相異步電動機(jī)Y26312 380V2730r/min冷卻泵電動機(jī)1M3三相異步電動機(jī)Y90L2 380V2840r/min快進(jìn)電動機(jī)1KM1交流接觸器CJ2063 線圈電壓220V控制主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)1KM2交流接觸器CJ2063 線圈電壓220V控制主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)1KM3交流接觸器CJ2063 線圈電壓220V控制主軸電機(jī)△形運(yùn)行1KM4交流接觸器CJ2063 線圈電壓220V控制主軸電機(jī)Y形運(yùn)行1KM5交流接觸器CJ1010 線圈電壓220V控制冷卻泵電動機(jī)運(yùn)行1KM6交流接觸器CJ1010 線圈電壓220V控制快進(jìn)電動機(jī)運(yùn)行1KA中間繼電器JZ744 線圈電壓220V用于控制接入電流表控制1FR1熱繼電器JR3663 整定電流60A用于主軸電動機(jī)的過載及斷相保護(hù)1FR2熱繼電器用于冷卻泵電動機(jī)的過載及斷相保護(hù)1FU1熔斷器RL100/100用于主軸電動機(jī)短路3FU2熔斷器RL15/2用于冷卻泵電動機(jī)短路保護(hù)3FU3熔斷器RL15/6用于快進(jìn)電動機(jī)短路保護(hù)3FU4熔斷器RL15/2PLC短路保護(hù)1SB19按鈕盒LA43H用于控制電路的按鈕控制4KS速度繼電器JY1 500V 2A用于主軸電機(jī)反接制動控制1附錄2 C650臥式車床PLC控制原理圖