【正文】 衷心祝福他們身體健康、萬事如意。 四川理工學(xué)院成人高等教育 C650臥式車床 PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 32 致謝 本文是在導(dǎo)師黃波老師的精心指導(dǎo)下完成的。詳細(xì)介紹了電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、電動機(jī)的正轉(zhuǎn)點動控制及其反接制動控制、電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的反接制動控制等的設(shè)計。 C650 車床是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機(jī)床，能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋和定型表面，并可以通過尾架進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋。 圖 66 冷卻泵電動機(jī) M2 的停止調(diào)試圖 M3 的起動調(diào)試 快速移動電動 M3 的起動梯形圖的仿真效果，如圖 67 所示。 四川理工學(xué)院成人高等教育 C650臥式車床 PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 26 圖 62 主電動機(jī) M1 正轉(zhuǎn)長動調(diào)試圖 M1 的反轉(zhuǎn)調(diào)試 四川理工學(xué)院成人高等教育 C650臥式車床 PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 27 主電動機(jī) M1 長動反轉(zhuǎn)時的梯形圖的仿真效果，如圖 63 所示。在實驗臺上整體模擬無誤后，將檢查完畢的硬件連接電路（各電動機(jī)連接的電路）與 PLC 連接在一起，分別觀察各電動機(jī)的工作狀態(tài)，分步運(yùn)行無誤后，將所有的電動機(jī)按照 PLC 接線圖連接在一起，分別觀察各個電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并與工藝過程比較，沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。有無斷相。 四川理工學(xué)院成人高等教育 C650臥式車床 PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 22 圖 511 C650 臥式車床梯形圖 C650 臥式車床程序表 0 LD X000 1 OR Y000 2 ANI X001 3 OUT Y000 4 LD X002 5 OR Y006 6 ANI X003 7 OUT Y002 8 LD Y002 9 OUT Y006 10 LD X002 11 OR Y001 12 AND Y006 13 OR X005 14 LDI Y006 15 AND X010 16 ORB 17 ANI Y003 18 ANI X003 19 ANI X004 20 OUT Y001 21 LD X007 四川理工學(xué)院成人高等教育 C650臥式車床 PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 23 22 OR Y006 23 ANI X003 24 OUT Y002 25 LD Y002 26 OUT Y006 27 LD X007 28 OR Y003 29 AND Y006 30 LDI Y006 31 AND X006 32 ORB 33 ANI Y001 34 ANI X004 35 ANI X003 36 OUT Y003 37 LD X013 38 ANI X003 39 OUT Y005 40 LD X011 41 OR Y004 42 ANI X012 43 ANI X014 44 ANI X003 45 OUT Y004 46 LD Y001 47 OR Y003 48 ANI X003 49 OUT T0 K50 52 LD T0 53 OUT Y007 54 END 6 調(diào)試 在調(diào)試前我們需要對線路進(jìn)行檢查，按照接線圖檢查電源線和接地線是否可靠，主線路和控制線路連接是否正確，絕緣是否良好，各開關(guān)是否處于低位，插頭和各插接件是否全部插緊；檢查工作臺等部件的位置是否合適，防止通電時發(fā)生失誤。 四川理工學(xué)院成人高等教育 C650臥式車床 PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 20 圖 58 快速移動電機(jī)的控制梯形圖 冷卻泵電動機(jī)的控制設(shè)計 冷卻泵電動機(jī) Y4 為一長動電機(jī)所以在梯形圖中添加有自鎖，并為其設(shè)有熱繼電器 FR2（ X14）做過載保護(hù)，設(shè)置的啟動按鈕為 SB3（ X11），停車按鈕為 SB5（ X12）如圖 59 所示。例如：要使主電動機(jī) M1 快速停車，在電機(jī)正傳運(yùn)行時按下 SB4（ X3）所用元器件全部恢復(fù)到最初狀態(tài)。 圖 56 電動機(jī) M1 正轉(zhuǎn)點動控制梯形圖 電動機(jī) M1 的正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行的反接制動的設(shè)計 由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)速過高，在切斷電源之后如果使其正常停止花費的時間太長，使機(jī)床無法也充分使用，為了使主電機(jī)能夠快速停下來創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，在本次畢業(yè)設(shè)計中添加了速度繼電器。 圖 52 主電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制梯形圖 M1 正反轉(zhuǎn)控制的轉(zhuǎn)換是由接觸器 KM3 和 KM4 的主觸點控制的，在主電機(jī) M1 通電正轉(zhuǎn)時在第 21 梯級上面串聯(lián)的常閉觸點 Y1 打開，所以此時無法直接切換完成電機(jī)的反轉(zhuǎn)，此時若想切換電機(jī)的轉(zhuǎn)向必須先按下 SB4（ X3）總停車按鈕，在按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕 SB2（ X7）四川理工學(xué)院成人高等教育 C650臥式車床 PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 18 完成電機(jī)的轉(zhuǎn)向切換。 在第 Y1［ 10］、 Y3［ 21］線圈電路中，分別串 Y Y1 的動斷觸點，線圈 Y0， Y1 實現(xiàn)互鎖使電動機(jī)無法在正轉(zhuǎn)過程中直接切換為反轉(zhuǎn)或直接在反轉(zhuǎn)過程中直接切換為正轉(zhuǎn)；在第 10 梯級和第 19 梯級中都串如了中間繼電器 KA（ Y006）并用中間繼電器 KA 對啟動按鈕 X2 和 X7 進(jìn)行自鎖。 STEP7Micro/WIN32 編程軟件包括 ； 的升級版本軟件 SP1； Toolbox（包括 Uss 協(xié)議指令：變頻通信用， TP070：觸摸屏的組態(tài)軟件 Tp Designer 設(shè)計師）工具箱；以及 Microwin Chinese（ SP1和 Tp Designer 的專用漢化 `工具）等編 程軟件。下圖為， PLC 的輸入、輸出 I/O 電氣接線圖，如圖 42。主要由中央處理器（ CPU）、存儲器（ RAM、 ROM）、輸入輸出單元（ I/O）接口、電源及外圍編程設(shè)備等幾大部分構(gòu)成。 機(jī)床上常用的速度繼電器有 JY1 型、 JFZ0 型兩種?；\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。速度繼電器的結(jié)構(gòu)如圖 31 所示。 （ 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(yuǎn)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?。其動靜觸頭分別疊裝于數(shù)層絕緣殼內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)換手柄時，每層的動觸片隨方形轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。整定電流一般為電動機(jī)額定電流的 ～ 倍。三相異步電動機(jī)在實際運(yùn)行中，常會遇到因電氣或機(jī)械原因等引起的過電流 (過載和斷相 )現(xiàn)象，如果過電流不嚴(yán)重，持續(xù)時間短，繞組不超過允許溫升，這種過電流是允許；如果過電流情況嚴(yán)重，持續(xù)時間較長，則會加快電動機(jī)絕緣老化，甚至?xí)龤щ妱訖C(jī)，因此，在電動機(jī)回路中應(yīng)設(shè)置熱繼電器保護(hù)。則主軸電機(jī)電路熔斷器選取型號為 :RL1100/、快進(jìn)電機(jī)電路熔斷器選取型號分別為： RL115/ RL115/ RL115/2。本次設(shè)計選擇的中間繼電器型號為 JZ744。它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。 中間繼電器的選擇 中間繼電器用于繼電保護(hù)與自動控制系統(tǒng)中，以增加觸點的數(shù)量及容量。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(qiáng)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。 四川理工學(xué)院成人高等教育 C650臥式車床 PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 11 表 32 主軸電機(jī)、快進(jìn)電機(jī)、冷卻泵電機(jī)參數(shù)表 參數(shù) 主軸電機(jī) 冷卻泵電機(jī) 快進(jìn)電機(jī) 型 號 Y255M6 Y26312 Y90L2 額定電壓 AC 380V 50Hz AC 380V 50Hz AC 380V 50Hz 額定電流（ A） 額定功率（ KW） 30 額定轉(zhuǎn)速 980 2730 2840 功率因數(shù) 絕緣等級 B E E 其它元器件的選擇 交流接觸器的選擇 交流接觸器是一種頻繁應(yīng)用于工業(yè)電氣控制，并用按鈕或其他方式來控制其通斷的自動切換電器。因此，考慮到經(jīng)濟(jì)， 實用，穩(wěn)定等方面因素。 S7200 系列 PLC 可提供 5 個不同的基本型號的 8 種 CPU 可供使用。因此S7200 系列具有極高的性能 /價格比。 PLC 控制系統(tǒng)的安裝接線工作量比繼電器接觸器控制系統(tǒng)少，只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 PLC 相比的 I/O 端相連，而且 PLC 軟件設(shè)計和調(diào)試太多可在實驗室進(jìn)行，模擬調(diào)試以后再將 PLC 控制系統(tǒng)安裝到現(xiàn)場調(diào)試，這樣既省時間又方便，由于 PLC 本身的 可靠性高，又有完善的自診斷能力。 PLC 的核心是微處理器，它實質(zhì)上是一種工業(yè)控制計算機(jī)，其控制功能是通過軟件編程來實現(xiàn)的。系統(tǒng)的功能和規(guī)?？筛鶕?jù)用戶的實際需求自行組合，使系統(tǒng)的性能價格更容易趨于合理。 （ 3）編程語言簡單，易學(xué)，便于掌握。 PLC 的特點 PLC 是綜合繼電器接觸器控制優(yōu)點及計算機(jī)靈活方便的優(yōu)點而制造和發(fā)展的、這使 PLC具有許多其他控制器無法相比的特點： （ 1）可靠性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng) PLC 生產(chǎn)廠商在硬件和軟件上采 取了一系列抗干擾措施，使他可以直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場而穩(wěn)定可靠地工作。在國內(nèi)的市場上應(yīng)用較多的 PLC 多為日本、德國和美國的產(chǎn)品，如日本 OMRON 公司的 C 系列、日本松下公司的 FP 系列、日本三菱公司的 FX 系列、德國西門子公司的 S7 系列和美國 ABB 公司的07 系列等。表21 為電氣元件符號及功能說明表。 ⑵ 電流表保護(hù)電路分析 監(jiān)視主回路負(fù)載的電流表是通過電流互感接入的。 ⑷ 刀架的快速移動和冷卻泵的控制 刀架的快速移動是由轉(zhuǎn)動刀架手柄壓動限位開關(guān) SQ 來實現(xiàn)的。在松開 SB4后就使反轉(zhuǎn)接觸器 KM4 的線圈通過 135172325 電路得電，電動機(jī)的電源反接，電動四川理工學(xué)院成人高等教育 C650臥式車床 PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 7 機(jī)處于反接制動狀態(tài)。 圖 25 C650 臥式車床正反轉(zhuǎn)與反接制動控制電路 速度繼電器與被控電動機(jī)是同軸連接的，當(dāng)電動機(jī)正轉(zhuǎn)時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸電 KS1（ 17— 23）閉合；電動機(jī)反轉(zhuǎn)時，速度繼電器的反轉(zhuǎn)動合觸點 KS2（ 17— 7）閉合。 KM3 的動斷輔助觸點（ 23— 25）， KM4 的動斷輔助觸點（ 7— 14）分別串在對方接