【正文】 。二、 總體方案設(shè)計C650 臥式車床的控制方式及其優(yōu)缺點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，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。根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求，如需要完成的動作（動作順序，必需的保護和聯(lián)鎖等），操作方式（手動，自動，點動，連續(xù)等）。 主軸應(yīng)能迅速停車 迅速停車可以縮短輔助時間，提高工作效率，為使迅速停車，電動機必須采 取制動。 冷卻電動機 M2：用以加工時提供冷卻液，采用直接起動、單向運行、連續(xù)工作方式。但是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，所以當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r，原有的接線和控制柜就要改接或更改，通用性和靈活性較差。主運動和進給運動是形成被加工表面形狀所必需的運動，稱為機床的表面成形運動。(2)車床必須具備下列運動。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設(shè)置的，在進行工件的其他表面車削時，只用光杠，不用絲杠。 因此，我選擇對經(jīng)典的C650臥式車床電氣控制系統(tǒng)進行關(guān)于PLC的改造，由于我們的水平有限，時間倉促，設(shè)計中難免有錯誤和不足之處，懇請老師批評指正。國外舊機床改造費用大約為同類型新機床價格的60倍，盡管費用較高，但由于機床改造后使用效果好，所以仍然受到機床用戶的歡迎。為滿足加工的需要，主軸的旋轉(zhuǎn)運動有時需要正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，這個要求一般是通過改變主軸電動機的轉(zhuǎn)向或采用離合器來實現(xiàn)的。有的為了提高效率，刀架的快速運動由一臺進給電動機單獨拖動。隨著科學(xué)生產(chǎn)力的發(fā)展，機床設(shè)備數(shù)控化率的提高已是衡量一個國家機械制造業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。 作者：張原雪 2012年8月9日一、 項目介紹 概述C650車床用的是通過電器設(shè)備控制液壓系統(tǒng)，再有液壓系統(tǒng)操縱離合器、剎車器，以控制主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止運動。同學(xué)們要結(jié)合溜板箱的內(nèi)容區(qū)分光杠與絲杠的區(qū)別。(1)刀具的移動。此外，機床上還有一些其他運動，如切入運動和分度運動。 但可編程序控制器（PLC）以其完善的功能，很強的通用性，體積少及高可靠性等特點在各工礦企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。快速移動電動機 M3：單向點動、短時工作方式。車床主軸電動機的制動方式有兩種，一種是機械制動（例如機械摩擦的 離合器制動），另一種是電氣制動（例如能耗制動和反接制動），C650 臥式車床 主軸電動機的制動方式用反接制動。根據(jù)控制要求確定系統(tǒng)控制方案，進行系統(tǒng)的總體設(shè)計。但這種控制方式存在著設(shè)備體積大、動作速度慢、功能少而固定、可靠性差、難于實現(xiàn)較復(fù)雜的控制的缺點，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝改變時，原有的接線和控制盤就要更換，缺乏通用性和靈活性。而 PLC 的用戶程序按一定順序循環(huán)執(zhí)行，所以各繼電器都處于周期性循 環(huán)掃描接通中，受同一條件制約的各個繼電器的動作次序決定于程序掃描順序，這種工作 方式稱為串行工作方式。 方案的選擇與論證電氣系統(tǒng)改造為 PLC 控制的意義 傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)簡單、容易掌握、價格便宜，在一定的范 圍內(nèi)能滿足控制要求，因而使用面甚廣，在工業(yè)控制領(lǐng)域中曾占主導(dǎo)地位，但是繼電器—接觸器控制有著明顯的缺點：設(shè)備體積大、壽命短、可靠性差、動作速度慢、功能少、程序不可變；因此對于程序固定，控制過程不太復(fù)雜的系統(tǒng)還是適合的。方案的選擇C650普通車床屬于中型車床，用于切削工件外圓、內(nèi)孔和端面等。斷電保護，故障診斷和信息保護及恢復(fù)。 Plc 有多種程序設(shè)計語言可供使用。 以上特點使用 plc 控制系統(tǒng)具有可靠性高， 程序設(shè)計方便靈活， 抗干擾能力強， 運行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點今后 plc 控制系統(tǒng)還會得到更廣泛的使用。圖32 PLC輸入輸出線路設(shè)計簡圖四、控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 系統(tǒng)程序流程分析電動機M1由接觸器KM1～KM3控制，PLC中控制KM1～KM3的輸出繼電器分別為Y0～Y2。這樣得到電動機正、反轉(zhuǎn)控制梯形圖如圖41所示。 圖41電動機的正反轉(zhuǎn)控制梯形假定M1在正轉(zhuǎn)，即Y0為接通，現(xiàn)在要反轉(zhuǎn)，按反轉(zhuǎn)按鈕SB3，輸入繼電器X3得電，X3的動合觸點閉合，使反向輔助繼電器M102得電并自鎖。點動控制是在接觸器KM2和KM3不動作（即輸出繼電器Y1和Y2的動斷觸點◎Y1［3］、◎Y2［3］閉合）的情況下，按點動按鈕SB1，輸入繼電器X1得電，其動合觸點X1［1］、X1［3］閉合，使輔助繼電器M103［1］和M100［3］得電，而且M103自鎖。假設(shè)停車之前電動機M1為正轉(zhuǎn)，速度繼電器正轉(zhuǎn)動合觸點KS1仍閉合，X11仍得電，X0［1］仍閉合。其生產(chǎn)方便，價格低廉，應(yīng)用十分廣泛。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。熔斷器的熔體串接于被保護的電路中，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，從而起到保護作用。一般原則是使熱繼電器的安秒特性位于電動機的過載特性之下，并盡可能地接近，以充分發(fā)揮電動機的過載能力，同時使電動機在短時過載和啟動瞬間[(5～6)Ie]不受影響。常用的產(chǎn)品有：HZHZ10和HZ15等系列。浮動的定子與轉(zhuǎn)子同心，而且能獨自偏擺，定子由硅鋼片疊成，并裝有籠型繞組。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。用戶存儲器內(nèi)容由用戶根據(jù)控制需要可讀可寫，可任意修改、刪除。通用計算機則要求擁護根據(jù)使用條件自行開發(fā)，其可靠性、抗干擾能力往往達不到系統(tǒng)要求。繼電器輸出最常用，適用交直流負載，其特點是帶負載能力強，但動作頻率和響應(yīng)速度慢。4. 電源單元 PLC對供電電源要求不高，可直接采用普通單相交流電。因此我把M1的熱繼電器的動合觸點FRM2的熱繼電器的動合觸點FR2和速度繼電器的正轉(zhuǎn)觸點KS速度繼電器的反轉(zhuǎn)觸點KS2分別用兩個按鈕和兩個開關(guān)代替。6. 遙控運行/停止 程序參數(shù)下載到PLC后，在編程界面點擊“PLC”→ “遙控運行/停止”，在彈出的遙控運行/停止命令窗口中選擇“運行”或“停止”。因而用PLC改造其繼電器接觸器成了一種必然的選擇。平時，游老師還在百忙之中抽出時間為我們輔導(dǎo)。感謝老師耐心的講解，感謝同學(xué)們的支持和幫助。詳細介紹了電動機的正反轉(zhuǎn)控制、電動機的正轉(zhuǎn)點動控制及其反接制動控制、電動機的正反轉(zhuǎn)運行的反接制動控制等的設(shè)計。進行程序運行狀態(tài)監(jiān)控界面。調(diào)試軟件的操作如下所述：1. 打開編程軟件 點擊“開始”→ “所有程序”→ “MELSECF FX Applications”→ “FXGP_WINC”。也有用直流24V供電。晶閘管輸出使用交流負載，響應(yīng)速度快，帶載能力不大。外部輸入器件可以是無源觸點，如按鈕、行程開關(guān)、主令開關(guān)等，也可以是有源器件，如各類傳感器、集電極開路的晶體管接近開關(guān)、光電開關(guān)等。他在PLC技術(shù)指標(biāo)中的內(nèi)存容量系指用戶存儲器容量，是PC等級的一項重要指標(biāo)；系統(tǒng)存儲器用于固化PLC生產(chǎn)廠家編寫的各種系統(tǒng)工作程序，相當(dāng)于單片機的監(jiān)控程序或個人計算機的操作系統(tǒng)，在很大程度上他決定該種PC的性能和質(zhì)量，用戶無法更改或調(diào)用。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。籠型繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流與旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使定子隨轉(zhuǎn)子向轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向偏擺，定子柄推動相應(yīng)觸頭動作。（2）按鈕開關(guān)盒按鈕開關(guān)（簡稱按鈕）又稱控制按鈕，是一種接通或斷開小電流電路的手動開關(guān)電器，一般不直接去控制主電路的通斷，而在控制電路中發(fā)出啟動或停止“命令”以遠距離控制接觸器、繼電器、電磁啟動器等電器線圈電流的接通或斷開，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐??！ɑ虬唇?jīng)驗公式整定，2 PN 整定，PN為電動機功率）。則主軸電機電路熔斷器選取型號為:RL1100/、快進電機電路熔斷器選取型號分別為：RL115/RL115/。它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。其原理是當(dāng)接觸器的電磁線圈通入交流電時，會產(chǎn)生很強的磁場使裝在線圈中心的靜銜鐵吸動動銜鐵，當(dāng)兩組銜鐵合攏時，安裝在動銜鐵上的動觸點也隨之與靜觸點閉合，使電氣線路接通。反轉(zhuǎn)時的反接制動類同正轉(zhuǎn)，不同的是采用KS2（X12）、T4和Y0來控制。由于M100得電，其動合觸點M100［6］閉合，輸出繼電器Y0［6］得電，使KM1動作，電動機M1串電阻R正向運轉(zhuǎn)。T1的動合觸點［6］斷開，使Y0失電，接觸器KM1失電釋放，電動機正轉(zhuǎn)停止運行。在切換時，必須防止電源相間短路。在第Y0［6］、Y1［9］線圈電路中，分別串YY0的動斷觸點◎Y0，◎Y1實現(xiàn)互鎖；還分別串聯(lián)有定時繼電器TT2的動合觸點TT2，以控制Y0、Y1延時啟動。圖21 C650臥式車床電氣控制原理圖統(tǒng)計I/O點數(shù)，見表21。容易 掌握和理解。它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點，一般 不容易發(fā)生操作的錯誤。主軸由三相異步電動機拖動，進給是由主軸運動經(jīng)齒輪傳 給進給箱來實現(xiàn)的，為減少輔助工作時間，刀架由一臺三相異步電動機單獨拖動，實現(xiàn)刀 架的快速移動，另外用一臺交流電動機拖動冷卻泵，用以實現(xiàn)切削時刀具的冷卻，其具體的改造方案為：原車床的工藝加工方法不變；在保留主電路的原有元件的基礎(chǔ)上,不改變原