【正文】 參考文獻 [1] 方承遠 .工廠電氣控制技術 .[M]北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [2] 史國生 .控制與可編程控制器技術 .[M]北京：化學工業(yè)出版社， 2021 [3] 廖常初 .可程控制器的編程方法與工程應用 .[M]重慶：重慶大學出版社， 2021 [4] 江志鋒 .編程控制器原理與應用 .[M]西安：西安電子科技大學出版社， 2021 [5] 丁煒 .編程控制器在工業(yè)控制中的應用 .[M]杭州：化學工業(yè)出版社， 2021 [6] 鄭鳳翼 .鄭丹丹 .趙春江 . 圖解 PLC 控制系統(tǒng)梯形圖和語句表 .[M]北京：人民郵電出版社， 2021 [7] 張運剛 .宋小春 .郭武強 .從入門到精通 三菱 FX2N PLC 技術與應用 .[M] 北京：人民郵電出版社， 2021 附錄 1： 系統(tǒng)主要元器件清單 代號 名稱 型號規(guī)格 用途 數(shù)量 PLC FX2N32MR001 系統(tǒng)控制 1 M1 三相異步電動機 Y255M6 30KW 380V 980r/min 主軸電動機 1 M2 三相異步電動機 Y26312 380V 2730r/min 冷卻泵電動機 1 M3 三相異步電動機 Y90L2 380V 2840r/min 快進電動機 1 KM1 交流接觸器 CJ2063 線圈電壓 220V 控制主軸電機正轉 1 KM2 交流接觸器 CJ2063 線圈電壓 220V 控制主軸電機反轉 1 KM3 交流接觸器 CJ2063 線圈電壓 220V 控制主軸電機△形運行 1 KM4 交流接觸器 CJ2063 線圈電壓 220V 控制主軸電機 Y形運行 1 KM5 交流接觸器 CJ1010 線圈電壓 220V 控制冷卻泵電動機運行 1 KM6 交流接觸器 CJ1010 線圈電壓 220V 控制快進電動機運行 1 KA 中間繼電器 JZ744 線圈電壓 220V 用于控制接入電流表控制 1 FR1 熱繼電器 JR3663 整定電流 60A 用于主軸電動機的過載及斷相保 護 1 FR2 熱繼電器 用于冷卻泵電動機的過載及斷相 保護 1 FU1 熔斷器 RL100/100. 用于主軸電動機短路 3 FU2 熔斷器 RL15/2 用于冷卻泵電動機短路保護 3 FU3 熔斷器 RL15/6 用于快進電動機短路保護 3 FU4 熔斷器 RL15/2 PLC短路保護 1 SB19 按鈕盒 LA43H 用于控制電路的按鈕控制 4 KS 速度繼電器 JY1 500V 2A 用于主軸電機反接制動控制 1 。 感謝老師耐心的講解，感謝同學們的支持和幫助。平時，游老師還在百忙之中抽出時間為我們輔導。 致謝 本設計是在游中國老師的指導下完成的。用文字、圖表、動作的順序的標示的形式展現(xiàn)出來，增加了可讀性。詳細介紹了電動機的正反轉控制、電動機的正轉點動控制及其反接制動控制、電動機的正反轉運行的反接制動控制等的設計。 因而用 PLC 改造其繼電 器 接觸器成了一種必然的選擇。 C650 車床是一種應用極為廣泛的金屬切削機床，能夠車削外圓、內圓、端面、螺紋和定型表面，并可以通過尾架進行鉆孔、鉸孔、攻螺紋。不僅鍛煉了思考能力，也提高了總結、歸納、綜合運用的能力，是畢業(yè)前對所學的知識的回顧和檢驗。進行程序運行狀態(tài)監(jiān)控界面 。 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”。 5. 程序的下載 對 PLC 操作前，首先使用編程通信轉換接口電纜 SC09 將編程電腦的串口和平 PLC 的 RS422 編程接口連接好，在下載程序參數(shù)前把 PLC的 RUM/STOP 開關扳到 STOP 位置。 3. 輸入程序 把所設計的程序輸入到計算機中。 調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_WIN C” 。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觸點 KS速度繼電器的反轉觸點 KS2 分別用兩個按鈕和兩個開關代替。實驗箱中有正反轉模塊、交通燈模塊、電梯模塊、混料罐模塊和物料傳輸模塊。 控制柜面板圖如圖 54 所示。也有用直流 24V 供電。 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。每 48 點共一個 COM 端子，各組相互隔離。輸出電路僅是提供輸出通道。晶閘管輸出使用交流負載，響應速度快，帶載能力不大。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，但動作頻率和響應速度慢。圖 53 是一個直流 24V 輸入連路的內部原理線路，由裝在 PLC 面板上的來顯示某一輸入點是否有信號輸入。當輸入信號為模擬量時，信號必須經(jīng)過專用的模擬量輸入模塊進行 A/D 轉換，然后通過輸入電路進行 PLC。外部輸入器件可以是無源觸點，如按鈕、行程開關、主令開關等，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、光電開關等。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。所以 PLC 與通用計算機 I/O 電路有著類似的作用，即電平變換、速度匹配、驅動功率放大、信號隔離等。而程序執(zhí)行結果又是通過輸出電路送到控制現(xiàn)場實現(xiàn)外部控制功能。他在 PLC 技術指標中的內存容量系指用戶存儲器容量，是 PC 等級的一項重要指標；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 性能和質量，用戶無法更改或調用。用戶存儲器內容由用戶根據(jù)控制需要可讀可寫，可任意修改、刪除。每套 PLC 至少有一個 CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。 其結構如下圖 : 1—— 轉子 2—— 電動機軸 3—— 定子 4—— 籠型繞組 5—— 定子柄 6—— 動觸頭 7—— 反力彈簧 8—— 靜觸 頭 圖 硬件基本組成的簡化框圖 由圖可見， PLC 的硬件是由主機（基本單元） 、 I/O 擴展模塊以及各種外部設備組成，通過各自的端口聯(lián)成一個整體。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，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。本次設計選擇的速度繼電器型號 為 JY1 型速度繼電器 500V、 2A。 機床上常用的速度繼電器有 JY1 型、 JFZ0 型兩種。當轉子的轉速下降到一定數(shù)值時，電磁轉矩小于反力彈簧的反作用力矩，定子返回原來位置，對應的觸頭恢復原始狀態(tài)?；\型繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應電流，該電流與旋轉磁場作用產(chǎn)生電磁轉矩，使定子隨轉子向轉子的 轉動方向偏擺，定子柄推動相應觸頭動作。浮動的定子與轉子同心，而且能獨自偏擺，定子由硅鋼片疊成，并裝有籠型繞組。速度繼電器的結構如圖所示。 速度繼電器是當轉速達到規(guī)定值時觸頭動作的繼電器。 （ 2）按鈕開關盒 按鈕開關（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，再由它們去控制主電路。常用的產(chǎn)品有： HZ HZ10 和 HZ15 等系列。其動靜觸 頭分別疊裝于數(shù)層絕緣殼內，當轉換手柄時，每層的動觸片隨方形轉軸一起轉動。 （ 1）轉換開關 轉換開關又稱組合開關，一般用于電氣設備中非頻繁的通斷電路、換接電源和負載、測量三相電壓以及直接控制小容量感應電動機的運行狀態(tài)。整定電流一般為電動機額定電流的 ～ 倍（或按經(jīng)驗公式整定， 2 PN 整定， PN為電動機功率 ） 。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。三相異步電動機在實際運行中，常會遇到因電氣或機械原因等引起 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；如果過電流情況嚴重，持續(xù)時間較長，則會加快電動機絕緣老化，甚至會燒毀電動機，因此，在電動機回路中應設置熱繼電器保護。主要用于電動機的過載保護、斷相及電流不平衡運行保護。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/ RL115/2。熔斷器的熔體串接于被保護的電路中，當通過它的電流小于規(guī)定值時，其熔體相當于一根導線，起電氣連接作用；當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。 本次設計選擇的 中間繼電器型號 為 JZ744。新國標對中間繼電器的定義是 K，老國標是 KA。它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。中間繼電器的結構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。 中間繼電器 用于繼電保護與自動控制系統(tǒng)中，以增加觸點的數(shù)量及容量。 在工業(yè)電氣中，常用交流接觸器的型號有 CJX8(B 系列 )CJ1 CJCJT1(CJ10)、 CJX1(3TB、 3TF 系列 )、 CJ SMC 等 系列 產(chǎn)品 。其原理是當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。其生產(chǎn)方便，價格低廉，應用十分廣泛。 圖 43 C650 車床梯形圖 五、控制系統(tǒng)的硬件 設計 主電路的設計及元件選型 電動機的選擇如表 51 所示 參數(shù) 主軸電機 快進電機 冷卻泵電機 型 號 Y255M6 Y90L2 Y26312 額定電壓 AC 380V 50Hz AC 380V 50Hz AC 380V 50Hz 額定電流 額定功率 30KW 額定轉速 980 2840 2730 功率因數(shù) 連接方式 Y/△ Y Y 絕緣等級 B E E 表 51 電動機、快進電機、冷卻泵電機參數(shù)表 系統(tǒng)元器件的選擇 壓交流 接觸器是 一種頻繁應用于 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 。為防止這種事故，引入通用輔助繼電器 M103。 反轉時的反接制動類同正轉，不同的是采用 KS2（ X12）、 T4 和 Y0 來控制。假設停車之前電動機 M1 為正轉，速度繼電器正轉動合觸