【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接觸器1線圈斷電，主觸頭斷開(kāi)、自鎖觸頭斷開(kāi)，聯(lián)鎖觸頭閉合，同時(shí)接觸器2和3線圈獲電主觸頭閉合，使電動(dòng)機(jī)定子線圈接成雙星形并聯(lián)，電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)是2和3兩個(gè)接觸器控制，把它們的常開(kāi)輔助觸頭串聯(lián)起來(lái)作為自鎖，只有當(dāng)兩個(gè)接觸器都閉合時(shí)，才允許工作。由此分析可知其運(yùn)行方式是非常安全的，可以滿足T68鏜床所要求的高低速切換動(dòng)作，并且使其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化。1 控制按鈕和開(kāi)關(guān)的選型按鈕是短時(shí)切換小電流控制電路的開(kāi)關(guān)，依據(jù)控制功能，選擇按鈕的結(jié)構(gòu)形式及顏色，如果急操作選擇蘑菇形鈕帽的緊急按鈕，特殊需要選擇帶指示燈的按鈕，停止按鈕用紅色，啟動(dòng)按鈕用綠色?？筛鶕?jù)同時(shí)控制的路數(shù)，通或斷選擇觸頭對(duì)數(shù)及種類(lèi)，確定所需型號(hào)的按鈕。2 接觸器的選型接觸器是用來(lái)接通和切斷電動(dòng)機(jī)或其它負(fù)載主電路的一種控制電器。接觸器具有強(qiáng)大的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，大容量的主觸頭及迅速的熄滅電弧的能力。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能根據(jù)故障檢測(cè)元件所給出的動(dòng)作信號(hào)，迅速可靠的切斷電源，并有低壓釋放功能。用于電機(jī)的控制及保護(hù)。根據(jù)國(guó)標(biāo)選擇KM1KM7為CJ2016。3 熱繼電器的選擇熱繼電器是用于電動(dòng)機(jī)或其它電氣設(shè)備、電氣線路的過(guò)載保護(hù)的保護(hù)電器。(1)類(lèi)型選擇：一般情況下，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，但當(dāng)三相電壓的均衡性較差，工作環(huán)境惡劣或無(wú)人看管的電動(dòng)機(jī)，宜選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。對(duì)于三角形接線的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)選用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器。(2)熱繼電器額定電流選擇： 熱繼電器的額定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)額定電流。然后根據(jù)該額定電流來(lái)選擇熱繼電器的型號(hào)。(3)熱元件額定電流的選擇和整定： 熱元件的額定電流應(yīng)略大于電動(dòng)機(jī)額定電流。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流為其額定電流的6倍及啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)5S時(shí)，熱無(wú)件的整定電流調(diào)節(jié)到等于電動(dòng)機(jī)的額定電流；當(dāng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)、拖動(dòng)沖擊性負(fù)載或不允許停車(chē)時(shí)。熱繼電器選擇JR60/3型。4 速度繼電器的選擇速度繼電器又稱(chēng)反接制動(dòng)繼電器。它的主要結(jié)構(gòu)是由轉(zhuǎn)子、定子及觸點(diǎn)三部分組成。速度繼電器主要用于三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的控制電路中，它的任務(wù)是當(dāng)三相電源的相序改變以后，產(chǎn)生與實(shí)際轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生制動(dòng)力矩。因此，使電動(dòng)機(jī)在制動(dòng)狀態(tài)下迅速降低速度。在電機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)立即發(fā)出信號(hào)，切斷電源使之停車(chē)（否則電動(dòng)機(jī)開(kāi)始反方向起動(dòng)）。由于繼電器工作時(shí)是與電動(dòng)機(jī)同軸的，不論電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，電器的兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)，就有一個(gè)閉合，準(zhǔn)備實(shí)行電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)。一旦開(kāi)始制動(dòng)時(shí)，由控制系統(tǒng)的聯(lián)鎖觸點(diǎn)和速度繼電器的備用的閉合觸點(diǎn)，形成一個(gè)電動(dòng)機(jī)相序反接（俗稱(chēng)倒相）電路，使電動(dòng)機(jī)在反接制動(dòng)下停車(chē)。而當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，速度繼電器的制動(dòng)常開(kāi)觸點(diǎn)分?jǐn)?，從而切斷電源，使電?dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)結(jié)束。5 熔斷器的選擇熔斷器是一種過(guò)電流保護(hù)電器。熔斷器主要由熔體和熔管兩個(gè)部分及外加填料等組成。使用時(shí)，將熔斷器串聯(lián)于被保護(hù)電路中，當(dāng)被保護(hù)電路的電流超過(guò)規(guī)定值，并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，由熔體自身產(chǎn)生的熱量熔斷熔體，使電路斷開(kāi)，起到保護(hù)的作用。 熔體額定電流的選擇 由于各種電氣設(shè)備都具有一定的過(guò)載能力，允許在一定條件下較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行；而當(dāng)負(fù)載超過(guò)允許值時(shí)，就要求保護(hù)熔體在一定時(shí)間內(nèi)熔斷。還有一些設(shè)備起動(dòng)電流很大，但起動(dòng)時(shí)間很短，所以要求這些設(shè)備的保護(hù)特性要適應(yīng)設(shè)備運(yùn)行的需要，要求熔斷器在電機(jī)起動(dòng)時(shí)不熔斷，在短路電流作用下和超過(guò)允許過(guò)負(fù)荷電流時(shí)，能可靠熔斷，起到保護(hù)作用。熔體額定電流選擇偏大，負(fù)載在短路或長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷時(shí)不能及時(shí)熔斷；選擇過(guò)小，可能在正常負(fù)載電流作用下就會(huì)熔斷，影響正常運(yùn)行，為保證設(shè)備正常運(yùn)行，必須根據(jù)負(fù)載性質(zhì)合理地選擇熔體額定電流。 (2)電動(dòng)機(jī)： 1)單臺(tái)直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)　熔體額定電流＝(～)電動(dòng)機(jī)額定電流。 2)多臺(tái)直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)　總保護(hù)熔體額定電流＝(～)各臺(tái)電動(dòng)機(jī)電流之和。 第3 章PLC對(duì)T68臥式鏜床的改造 PLC的概述可編程控制器（Programmable Controller）是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱(chēng)作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱(chēng)作可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡(jiǎn)稱(chēng)混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道(字)的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器(布爾處理器)，進(jìn)行點(diǎn)(位)運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、易維修、編程簡(jiǎn)單、靈活性好等特點(diǎn)。 PLC的基本結(jié)構(gòu)1 中央處理單元(CPU)PLC實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與計(jì)算機(jī)相同，PLC硬件結(jié)構(gòu)如圖31所示： 圖31 PLC硬件結(jié)構(gòu)中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶(hù)程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。2 存儲(chǔ)器PLC常用的存儲(chǔ)器類(lèi)型有：RAM、EPROM、EEPROM，由于RAM是一種讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。所以本次設(shè)計(jì)選用此種存儲(chǔ)器類(lèi)型。PLC存儲(chǔ)空間的分配雖然各種PLC的CPU的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理，其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域：(1)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)(2)系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）(3)用戶(hù)程序存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化在EPROM中，用戶(hù)不能直接存取。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC的性能。系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)包括I/O映象區(qū)以及各類(lèi)軟設(shè)備，如：邏輯線圈；數(shù)據(jù)寄存器；計(jì)時(shí)器；計(jì)數(shù)器；變址寄存器；累加器等存儲(chǔ)器。 PLC的語(yǔ)言不同的商家的PLC有不同的編程語(yǔ)言，但就某個(gè)商家而言，PLC的編程語(yǔ)言有順序功能圖、梯形圖、語(yǔ)句表、功能塊圖。本次設(shè)計(jì)所用的是西門(mén)子PLC的編程語(yǔ)言，因梯形圖與繼電器電路很相似，具有直觀易懂得的特點(diǎn)很容易被熟悉繼電器控制的電氣人員所掌握，所以本次設(shè)計(jì)選用的編程語(yǔ)言是梯形圖。 PLC對(duì)T68鏜床的設(shè)計(jì)整體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介在本設(shè)計(jì)中原鏜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?cè)刂葡到y(tǒng)電氣操作方法，電氣控制系統(tǒng)控制元件（包括按鈕、行程開(kāi)關(guān)、熱繼電瑞、接觸器），作用與原電氣線路相同，主軸和進(jìn)給起動(dòng)、制動(dòng)、低速、高速和變速?zèng)_動(dòng)的操作方法不變，改造原繼電器控制中的硬件接線，改為PLC編程實(shí)現(xiàn)。本機(jī)床的電力拖動(dòng)系統(tǒng)由兩臺(tái)三相交流異步電動(dòng)機(jī)組成。因?yàn)楣β瘦^小，所以均采用接觸器直接起動(dòng)控制線路。M1是主電動(dòng)機(jī)，由主軸電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)接觸器KM1與主軸電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)接觸器KM2控制其正向轉(zhuǎn)動(dòng)和反向轉(zhuǎn)動(dòng)的起動(dòng)與停止。交流接觸器KM3用來(lái)短路限流電阻R。M1的過(guò)載保護(hù)電器是FR。M2是主軸箱和工作臺(tái)的快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為1460r/min。因?yàn)榭焖僖苿?dòng)是短時(shí)間工作，所以不設(shè)過(guò)載保護(hù)。一．工作控制步驟1．主軸正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制正轉(zhuǎn)時(shí)：按下SB4→KM1得電→KM4也得電。由于此時(shí)KAKMKT都沒(méi)有通電，所以M1（雙速電動(dòng)機(jī)）只能接成D形進(jìn)行低速轉(zhuǎn)動(dòng)；松開(kāi)按鈕SB4后，因電路沒(méi)有自鎖作用，而且SB1的常開(kāi)觸點(diǎn)沒(méi)有閉合，則KM1和KM4都失電，使M1停轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)時(shí)：按下SB5→KM2得電→KM4得電。由于此時(shí)KAKMKT都沒(méi)有通電，所以M1只能接成三角形進(jìn)行低速轉(zhuǎn)動(dòng)；松開(kāi)按鈕SB5后，因電路沒(méi)有自鎖作用，而且SB1的常開(kāi)觸點(diǎn)沒(méi)有閉合，則KM2和KM4都失電，使M1停轉(zhuǎn)。2．主軸正反轉(zhuǎn)低速控制正轉(zhuǎn)時(shí)：按下SB2→中間繼電器KA1得電且自鎖→此時(shí)SQSQ3處于閉合狀態(tài)→接觸器KM3得電→KA1和KM3的常開(kāi)觸點(diǎn)都吸合→KM1得電→其常開(kāi)觸點(diǎn)吸合→KM4得電→M1（雙速電動(dòng)機(jī)）接成三角形低速正向運(yùn)行。反轉(zhuǎn)時(shí)：按下SB3，繼電器和接觸器的通電順序KA2→KM3→KM2→KM4，使M1（雙速電動(dòng)機(jī)）接成三角形形低速反向運(yùn)行。3．主軸正反轉(zhuǎn)高速控制正轉(zhuǎn)時(shí)：將變速手柄扳在“高速”位置，即微動(dòng)開(kāi)關(guān)SHY受壓而閉合，為KT和KM3的工作做準(zhǔn)備；當(dāng)按下SB2時(shí)→KA1得電且自鎖→KM3和KT都得電→KM1得電，M1（雙速電動(dòng)機(jī)）先低速正向起動(dòng)；當(dāng)KT延時(shí)1s后→KT的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)→KM4失電，同時(shí)KT的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合→KM5得電→M1接成雙Y形切換為高速運(yùn)轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)時(shí)：將變速手柄扳在“高速”位置，使微動(dòng)開(kāi)關(guān)SHY受壓而閉合，為KT和KM3的工作做準(zhǔn)備；當(dāng)按下SB3時(shí)→KA2得電且自鎖→KM3和KT都得電→KM2得電，M1（雙速電動(dòng)機(jī)）先低速反向起動(dòng)；當(dāng)KT延時(shí)（1s）后→KT的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)→KM4失電M1停轉(zhuǎn)，同