【正文】 乏通用性和靈活性。車床主軸電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方式有兩種，一種是機(jī)械制動(dòng)（例如機(jī)械摩擦的 離合器制動(dòng)），另一種是電氣制動(dòng)（例如能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)），C650 臥式車床 主軸電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方式用反接制動(dòng)。 但可編程序控制器（PLC）以其完善的功能，很強(qiáng)的通用性，體積少及高可靠性等特點(diǎn)在各工礦企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。刀具的移動(dòng)。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。隨著科學(xué)生產(chǎn)力的發(fā)展，機(jī)床設(shè)備數(shù)控化率的提高已是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。為滿足加工的需要，主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有時(shí)需要正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，這個(gè)要求一般是通過(guò)改變主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向或采用離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 因此，我選擇對(duì)經(jīng)典的C650臥式車床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)于PLC的改造，由于我們的水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)中難免有錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。車床必須具備下列運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是形成被加工表面形狀所必需的運(yùn)動(dòng)，稱為機(jī)床的表面成形運(yùn)動(dòng)。 冷卻電動(dòng)機(jī) M2：用以加工時(shí)提供冷卻液，采用直接起動(dòng)、單向運(yùn)行、連續(xù)工作方式。根據(jù)生產(chǎn)的工藝過(guò)程分析控制要求，如需要完成的動(dòng)作（動(dòng)作順序，必需的保護(hù)和聯(lián)鎖等），操作方式（手動(dòng)，自動(dòng)，點(diǎn)動(dòng)，連續(xù)等）。 （2） 工作方式 在繼電器控制電路中，當(dāng)電源接通時(shí)，電路中所有繼電器都處于受制約狀態(tài)，即該吸 合的繼電器都同時(shí)吸合，不該吸合的繼電器受某種條件限制而不能吸合，這種工作方式稱 為并行工作方式。特別是在數(shù)控機(jī)床及大量的機(jī)床改造和老設(shè)備改造中，PLC 應(yīng)用極廣。程序的輸入直接可接顯示，更 改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ遥?然后進(jìn)行更改。 PLC輸入輸出線路設(shè)計(jì) PLC輸入輸出線路設(shè)計(jì)如圖32所示。在梯形圖中，定時(shí)器T1與T2用來(lái)控制正、反轉(zhuǎn)切換的延時(shí)時(shí)間（），待電弧熄滅之后，再接通反方向接觸器。圖42 M1點(diǎn)動(dòng)及反轉(zhuǎn)控制梯形電動(dòng)機(jī)M1的點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行動(dòng)作順序如下電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)停車反接制動(dòng)控制動(dòng)作順序如下所示電動(dòng)機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行的反接制動(dòng)的設(shè)計(jì)按動(dòng)一下停止按鈕SB0，X0失電，◎X0［2］斷開，M2［2］失電，M2［3］斷開，不執(zhí)行MC N0～MCR N0之間的程序；同時(shí)X0［1］閉合，使M103線圈導(dǎo)通并自鎖。 它用于在控制電路中傳遞中間信號(hào)。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。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32 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。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路, 存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器, 用戶存儲(chǔ)器包括用戶程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩種，前者用于存放用戶程序，后者用來(lái)存放用戶程序執(zhí)行過(guò)程中使用NO/OFF狀態(tài)量或數(shù)值量，以生成用戶數(shù)據(jù)區(qū)。 圖53 24V輸入接口電路(2).輸出接口電路為適應(yīng)不同負(fù)載需求，各類PLC的輸出有三種方式，即繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。由于實(shí)驗(yàn)箱中沒(méi)有熱繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)和速度繼電器的正反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)的傳感器。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)重影響了企業(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),專門為在工業(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)。在此，再次向在學(xué)習(xí)和生活中給予過(guò)我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)致謝。 控制系統(tǒng)的調(diào)試 M1的正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)試M1正轉(zhuǎn)調(diào)試反轉(zhuǎn)調(diào)試轉(zhuǎn)制動(dòng)調(diào)試 M2的起動(dòng)調(diào)試M2的停止調(diào)試M3的起動(dòng)調(diào)試七、設(shè)計(jì)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)。PLC內(nèi)部有一個(gè)高質(zhì)量開關(guān)型穩(wěn)壓電源，用于對(duì)CPU、I/O單元供電，還可以為外部傳感器提供DC24V電源。在PLC內(nèi)部電源容量允許前提下，有源輸入器件可采用PLC輸出電源，否則必須外設(shè)電源。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。目前常用的按鈕開關(guān)盒為L(zhǎng)A4系列產(chǎn)品，本次設(shè)計(jì)選擇的按鈕開關(guān)型號(hào)為L(zhǎng)A43H。（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。當(dāng)斷開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)到斷開的狀態(tài) 。松開SB1，即X1的動(dòng)合觸點(diǎn)X1［3］斷開， M103［3］和Y0［6］失電（由于M100、Y0 均無(wú)自鎖），KM1的主觸點(diǎn)切斷正相序電源。例如，由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)KM1主觸點(diǎn)斷開，產(chǎn)生瞬時(shí)電弧，KM1主觸點(diǎn)仍為導(dǎo)通狀態(tài)，如果此時(shí)KM2主觸點(diǎn)閉合，就會(huì)使電源發(fā)生短路，要避免電源短路，必須在完全沒(méi)有電弧的情況下使KM2主觸點(diǎn)閉合。類 型功能所占點(diǎn)數(shù)(個(gè))輸入設(shè)備M1的停止按鈕1M1的點(diǎn)動(dòng)按鈕1M1的正轉(zhuǎn)按鈕1M1的反轉(zhuǎn)按鈕1M2的停止按鈕1M2的啟動(dòng)按鈕1M3的限位開關(guān)1M1的熱繼電器動(dòng)合觸電1M2的熱繼電器動(dòng)合觸電1速度繼電器正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)1速度繼電器反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)1輸出設(shè)備M1的正轉(zhuǎn)接觸器1M1的反轉(zhuǎn)接觸器1M1的制動(dòng)接觸器1M2接觸器1M3接觸器1電流表接入中間繼電器1表21 I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)三、控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)工作流程分析C650臥式車床工作流程圖如圖31所示。 Plc 是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。在工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中，PC 被廣泛采用為核心的控制器件。從被控制對(duì)象維護(hù)簡(jiǎn)單和控制器性價(jià)比高、綜合成本低這幾個(gè)主要原則出發(fā)，可編程控制器（PLC）是最佳的選擇PLC 控制系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的比較 PLC 控制系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的比較主要有以下優(yōu)點(diǎn)： （1） 控制方法 電氣控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)等組成控制 邏輯，其連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能較為困難。為滿足工作要求，機(jī)床應(yīng)設(shè)有專用照明裝置。它還是繼電器控制柜的理想替代物。尾架：裝夾錐柄工具加工、輔助加工工件的裝置。對(duì)于一個(gè)企業(yè)要想在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中贏得生存，適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)品更新日新月異的發(fā)展，要求在最短時(shí)間生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低價(jià)的新產(chǎn)品。西南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：C650臥式車床電氣控制系統(tǒng)的PLC改造摘 要 車床是機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的一種，它可以用于切削各種工件的外圓、內(nèi)孔、端面及螺紋。采用先進(jìn)的工藝設(shè)備，包括采用數(shù)控機(jī)床，已顯得越來(lái)越重要。如：鉆頭、頂尖等床身：車床的主要部分。 這是車床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，常用貝mm／r)表示。在生產(chǎn)工藝控制、過(guò)程控制、機(jī)床控制、組合機(jī)床自動(dòng)控制等場(chǎng)合，占有舉足輕重的地位。C650車床主電路控制系統(tǒng)原理圖如圖12所示。 另外，繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量有限，所以電氣控制系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性受到很大限制。 它既可組成功能齊全的自控系統(tǒng)控制整個(gè)工廠的運(yùn)行，亦可單獨(dú)使用作單機(jī)自動(dòng)控制。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言。圖31 C650臥式車床工作流程示意圖 I/O信號(hào)分析根據(jù)前面的介紹可分析I/O信號(hào)。在繼電器接觸器控制中，通常采用KM1和KM2互鎖的方法來(lái)避免電源的短路。由于電動(dòng)機(jī)的慣性作用，速度繼電器正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)KS1仍閉合，X11仍得電，X11［13］仍閉合，另外由于Y0［6］失電，其動(dòng)斷觸點(diǎn)◎Y0［9］◎Y0［13］復(fù)位閉合。 在工業(yè)電氣中，常用交流接觸器的型號(hào)有CJX8(B系列)CJ1CJCJT1(CJ10)、CJX1(3TB、3TF系列)、CJSMC等系列產(chǎn)品。主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)、斷相及電流不平衡運(yùn)行保護(hù)。速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時(shí)觸頭動(dòng)作的繼電器。其結(jié)構(gòu)如下圖:由圖可見(jiàn)， PLC的硬件是由主機(jī)（基本單元）、I/O擴(kuò)展模塊以及各種外部設(shè)備組成，通過(guò)各自的端口聯(lián)成一個(gè)整體。當(dāng)輸入信號(hào)為模擬量時(shí)，信號(hào)必須經(jīng)過(guò)專用的模擬量輸入模塊進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)輸入電路進(jìn)行PLC?？刂乒衩姘鍒D如圖54所示。不僅鍛煉了思考能力，也提高了總結(jié)、歸納、綜合運(yùn)用的能力，是畢業(yè)前對(duì)所學(xué)的知識(shí)的回顧和檢驗(yàn)。 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附錄1：系統(tǒng)主要元器件清單代號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格用途數(shù)量PLCFX2N32MR001系統(tǒng)控制1M1三相異步電動(dòng)機(jī)Y255M6 30KW 380V