【正文】 程設計說明書 13 I/O 接線圖 根據(jù) PLC I/O 端子的分配，畫出了 C650 臥式車床 PLC 控制系統(tǒng) I/O 接線圖如下圖 31 所示 圖 31 C650臥式車床 PLC控制系統(tǒng) I/O接線圖 車輛與動力工程學院課程設計說明書 14 PLC 控制原理圖 圖32 C650普通車床PLC控制原理圖 車輛與動力工程學院課程設計說明書 15 元器件 清單 代號 名 稱 型 號 及 規(guī) 格 用 途 數(shù)量 M1 三相交流異步電動機 JO38026 380V 905r/min 主電動機 1 M2 三相交流異步電動機 JO38026 380V 905r/min 冷卻泵電動機 1 M3 三相交流異步電動機 JO38026 380V 905r/min 快速移動電動機 1 FU1 熔斷器 RL115 15A 主電動機過載保護 1 FU2 熔斷器 RL115 15A M M3 短路保護 1 KM1 交流接觸器 CJ1040A 線圈電壓 220V M1 正轉接觸器 1 KM2 交流接觸器 CJ1040A 線圈電壓 220V M1 反轉接觸器 1 KM3 交流接觸器 CJ1040A 線圈電壓 220V 短接制動按鈕 1 KM4 交流接觸器 CJ1075A 線圈電壓 220V 控制 M2 1 KM5 交流接觸器 CJ1040A 線圈電壓 220V 控制 M3 1 FR1 熱繼電器 JR1060 M1 過 載保護 1 FR2 熱繼電器 JR1010 *14 M2 過載保護 1 SB1 按鈕 黑色 M1 正轉 1 SB2 按鈕 黑色 M1 反轉 1 SB3 按鈕 黑色 M1 停止 1 SB4 按鈕 黑色 M1 點動 1 SB5 開關 黑色 M2 起動停止 1 SB6 按鈕 黑色 快速移動電機 1 KS1 速度繼電器 LA2 紅色 反接制動 1 KS2 速度繼電器 LA1911J 紅色 反接制動 1 TA 電流互感器 100/5A 1 表 32 元器件清單 車輛與動力工程學院課程設計說明書 16 第 四 章 系統(tǒng)軟件設計 控制系統(tǒng)的梯形圖程序設計 ⑴ 車床正反向工作及反接制動過程 該控制程序步驟為：按下 SB3， 導通， 動作， KM3 吸合短接電阻 R，同時 動作， 動作， KM1 吸合，主電動機 M1 正轉起動運行，開始車削加工。為實現(xiàn) C650 車輛與動力工程學院課程設計說明書 12 車床上述的電氣控制要求，所以 PLC 可以選擇西門子公司的 S7 200 系列。 ⑸ PLC 電源的 選擇 電源是 PLC 干擾引入的主要途徑之一，因此應選擇優(yōu)質電源以助于提高 PLC 控制系統(tǒng)的可靠性。在主電動機正向或反向啟動后，時間繼電器 KT（ 12 區(qū)）通電，延時開始，延時時間尚未到 時，電流表 A（ 3 區(qū)）被時間繼電器 KT（ 12 區(qū)）延時常閉觸點（ 3區(qū)）短路，延時時間到后，電流表開始指示（監(jiān)測主電動機繞組電流）。 這樣，主電動機 M1 主電路即串入限流電 阻 R 進行反接制動，強迫電動機迅速停止，正向轉速很快就降下來，當降到（ n 100r/min） 很低時，速度繼電器 KS 的正向常開觸點 KS1（ 1723）復位斷開，這樣就切斷了上面的 KM2 線圈通路，其相應的主觸點復位，電動機斷電，則正向反接制動結束。另一方面，當 SB3 尚未松開時，由于 KA 的另一個常開輔助觸點（ 913）已閉合，因而使得交流接觸器 KM1 線圈通電，其主觸點閉合，主電動機 M1全壓啟動運行。 FU3 為快速移動電動機 M3 的短路熔斷器 ， KM5 為控制 M3運行的接觸器點動時運行，故不設置熱繼電器保護。 FU1 為主電動機 M1 的短路保護熔斷器， FR1 為 M1 過載保護熱繼電器。 車輛與動力工程學院課程設計說明書 6 第二章 系統(tǒng)總體方案設計 C650 臥式車床控制要求 軸與進給電動機 M冷卻泵電動機 M2和溜板箱快速移動電動機 M3。 通過對機床部件進行模塊化設計，不僅能減少重復性勞動，而且可以快速響應市場，縮短產品開發(fā)設計周期。通過直線電機和直線滾動導軌副的應用 ， 使機床的快速移動速度由目前的 10～ 20m/mim提高到 60～ 80m/min，甚至高達 120m/min。隨著科學技術突飛猛進的發(fā)展，機電產品更新?lián)Q代速度加快，對零件加工的精度和表面質量的要求也愈來愈高。經(jīng)過科技人員的不斷引進、開發(fā)、研究 , 我國大型火電站的輔助系統(tǒng)（輸煤、化水、除灰、除渣、燃油泵房、循環(huán)水泵房等）已由繼電器控制過渡到完全由 PLC 監(jiān)控。 (7) C650 在進行車削加工時，因被加工的工件材料、形狀、大小、性質及工藝要求不同，且使用的刀具也不同，所以要求切削速度也不同，這就要求主軸有較大的調速范圍。 (2) C650 臥式車床通過主電動機的正、反轉來實現(xiàn)主軸的正、反轉，當主軸反轉時，刀架也跟著后退。 車輛與動力工程學院課程設計說明書 2 圖 11 C650臥式車床結構圖 C650 車床由主軸運動和刀具進給運動完成切削加工，車床的主軸、冷卻泵、刀 架快速移動均由三相異步電動機拖動。此外 PLC 可以重復使用，降低了測試經(jīng)費。 C650 車床控制系統(tǒng)利用了西門子 STC200 系列 PLC 的特點，對按扭、開關等其他一些輸入 /輸出點進行控制，實現(xiàn)了車床過程的自動化。 C650 型臥式車床簡介 C650 臥式車床屬于中型車床，可加工的最大工件回轉直徑為 1020mm，最大工件長度為 30000mm，它主要由床身、主軸變速箱、尾座、進給箱、絲桿、光桿、刀架和溜板箱等組成，如圖 11。因此， C650 臥式車床溜板箱與主軸變速箱之間通過齒輪傳動來連接，由同一臺電動機拖動。電動機可根據(jù)使用需要，隨時手動控制起停。為此，對火電廠輔助車間自動控制水平提出了更高的要求。 1. 高速、高精密化高速、精密是機床發(fā)展永 恒的目標。 直線滾動導軌副，由于其具有各向間隙為零和非常小的滾動摩擦，磨損小，發(fā)熱可忽略不計，有非常好的熱穩(wěn)定性，提高了全程 的定位精度和重復定位精度。采用 CAD，還可以大大提高工作效率，提高設計的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設計成本，提高市場競爭能力。該機床工件一次裝夾即可完成全部加工，極大地提高了效率。組合開關 QS 為電源開關，將電源引入。 FU2 為冷卻泵電動機 M2 的短路保護熔斷器， KM4 為控制 M2 運行的接觸器， FR2車輛與動力工程學院課程設計說明書 7 為 M2 過載保護熱繼電器。同時 KA 的常閉觸點將停車制動的基本電路切除。而主電動機因慣性仍然 運轉，因速度不可能立刻降下來（ n 100r/min） ，所以速度繼電器 KS1（ 1723）仍閉合，當 SB1（ 35）復位時 —— KS1（ 1723）與控制反接制動電路的 KA 常閉輔助觸點（ 717）一起接通接觸器 KM2 的線圈電路，電流通路是： TC（ 110V）→ FU5 （ 13）→ SB1 常閉觸點（ 35）→ FR1（ 57）→ KA常閉觸點（ 717