【正文】 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 380V980r/min主軸電動(dòng)機(jī)1M2三相異步電動(dòng)機(jī)Y26312 380V2730r/min冷卻泵電動(dòng)機(jī)1M3三相異步電動(dòng)機(jī)Y90L2 380V2840r/min快進(jìn)電動(dòng)機(jī)1KM1交流接觸器CJ2063 線圈電壓220V控制主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)1KM2交流接觸器CJ2063 線圈電壓220V控制主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)1KM3交流接觸器CJ2063 線圈電壓220V控制主軸電機(jī)△形運(yùn)行1KM4交流接觸器CJ2063 線圈電壓220V控制主軸電機(jī)Y形運(yùn)行1KM5交流接觸器CJ1010 線圈電壓220V控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行1KM6交流接觸器CJ1010 線圈電壓220V控制快進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行1KA中間繼電器JZ744 線圈電壓220V用于控制接入電流表控制1FR1熱繼電器JR3663 整定電流60A用于主軸電動(dòng)機(jī)的過載及斷相保護(hù)1FR2熱繼電器用于冷卻泵電動(dòng)機(jī)的過載及斷相保護(hù)1FU1熔斷器RL100/100.用于主軸電動(dòng)機(jī)短路3FU2熔斷器RL15/2用于冷卻泵電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)3FU3熔斷器RL15/6用于快進(jìn)電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)3FU4熔斷器RL15/2PLC短路保護(hù)1SB19按鈕盒LA43H用于控制電路的按鈕控制4KS速度繼電器JY1 500V 2A用于主軸電機(jī)反接制動(dòng)控制1。感謝老師耐心的講解，感謝同學(xué)們的支持和幫助。平時(shí)，游老師還在百忙之中抽出時(shí)間為我們輔導(dǎo)。致謝本設(shè)計(jì)是在游中國(guó)老師的指導(dǎo)下完成的。用文字、圖表、動(dòng)作的順序的標(biāo)示的形式展現(xiàn)出來，增加了可讀性。詳細(xì)介紹了電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制及其反接制動(dòng)控制、電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的反接制動(dòng)控制等的設(shè)計(jì)。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(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。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)。進(jìn)行程序運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控界面。6. 遙控運(yùn)行/停止 程序參數(shù)下載到PLC后，在編程界面點(diǎn)擊“PLC”→ “遙控運(yùn)行/停止”，在彈出的遙控運(yùn)行/停止命令窗口中選擇“運(yùn)行”或“停止”。5. 程序的下載 對(duì)PLC操作前，首先使用編程通信轉(zhuǎn)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(guān)扳到STOP位置。3. 輸入程序 把所設(shè)計(jì)的程序輸入到計(jì)算機(jī)中。調(diào)試軟件的操作如下所述：1. 打開編程軟件 點(diǎn)擊“開始”→ “所有程序”→ “MELSECF FX Applications”→ “FXGP_WINC”。因此我把M1的熱繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)FRM2的熱繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)FR2和速度繼電器的正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)KS速度繼電器的反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)KS2分別用兩個(gè)按鈕和兩個(gè)開關(guān)代替。實(shí)驗(yàn)箱中有正反轉(zhuǎn)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(duì)供電電源要求不高，可直接采用普通單相交流電。每48點(diǎn)共一個(gè)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(fù)載，響應(yīng)速度快，帶載能力不大。繼電器輸出最常用，適用交直流負(fù)載，其特點(diǎn)是帶負(fù)載能力強(qiáng)，但動(dòng)作頻率和響應(yīng)速度慢。圖53是一個(gè)直流24V輸入連路的內(nèi)部原理線路，由裝在PLC面板上的來顯示某一輸入點(diǎn)是否有信號(hào)輸入。當(dāng)輸入信號(hào)為模擬量時(shí)，信號(hào)必須經(jīng)過專用的模擬量輸入模塊進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后通過輸入電路進(jìn)行PLC。外部輸入器件可以是無源觸點(diǎn)，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。通用計(jì)算機(jī)則要求擁護(hù)根據(jù)使用條件自行開發(fā)，其可靠性、抗干擾能力往往達(dá)不到系統(tǒng)要求。所以PLC與通用計(jì)算機(jī)I/O電路有著類似的作用，即電平變換、速度匹配、驅(qū)動(dòng)功率放大、信號(hào)隔離等。而程序執(zhí)行結(jié)果又是通過輸出電路送到控制現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)外部控制功能。他在PLC技術(shù)指標(biāo)中的內(nèi)存容量系指用戶存儲(chǔ)器容量，是PC等級(jí)的一項(xiàng)重要指標(biāo)；系統(tǒng)存儲(chǔ)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(jī)的監(jiān)控程序或個(gè)人計(jì)算機(jī)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。用戶存儲(chǔ)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。每套PLC至少有一個(gè)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(chǎng)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(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。其結(jié)構(gòu)如下圖:由圖可見， 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，通過各自的端口聯(lián)成一個(gè)整體。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(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)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(jī)械或生產(chǎn)過程。本次設(shè)計(jì)選擇的速度繼電器型號(hào)為JY1型速度繼電器500V、2A。機(jī)床上常用的速度繼電器有JY1型、JFZ0型兩種。當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降到一定數(shù)值時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩小于反力彈簧的反作用力矩，定子返回原來位置，對(duì)應(yīng)的觸頭恢復(fù)原始狀態(tài)?；\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(chǎng)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(dòng)方向偏擺，定子柄推動(dòng)相應(yīng)觸頭動(dòng)作。浮動(dòng)的定子與轉(zhuǎn)子同心，而且能獨(dú)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(jié)構(gòu)如圖所示。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。（2）按鈕開關(guān)盒按鈕開關(guān)（簡(jiǎn)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(dòng)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(dòng)或停止“命令”以遠(yuǎn)距離控制接觸器、繼電器、電磁啟動(dòng)器等電器線圈電流的接通或斷開，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐贰３Ｓ玫漠a(chǎn)品有：HZHZ10和HZ15等系列。其動(dòng)靜觸頭分別疊裝于數(shù)層絕緣殼內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)換手柄時(shí)，每層的動(dòng)觸片隨方形轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。（1）轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)又稱組合開關(guān)，一般用于電氣設(shè)備中非頻繁的通斷電路、換接電源和負(fù)載、測(cè)量三相電壓以及直接控制小容量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。～（或按經(jīng)驗(yàn)公式整定，2 PN 整定，PN為電動(dòng)機(jī)功率）。一般原則是使熱繼電器的安秒特性位于電動(dòng)機(jī)的過載特性之下，并盡可能地接近，以充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的過載能力，同時(shí)使電動(dòng)機(jī)在短時(shí)過載和啟動(dòng)瞬間[(5～6)Ie]不受影響。三相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常會(huì)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(shí)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(shí)間較長(zhǎng)，則會(huì)加快電動(dòng)機(jī)絕緣老化，甚至?xí)龤щ妱?dòng)機(jī)，因此，在電動(dòng)機(jī)回路中應(yīng)設(shè)置熱繼電器保護(hù)。主要用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)、斷相及電流不平衡運(yùn)行保護(hù)。則主軸電機(jī)電路熔斷器選取型號(hào)為:RL1100/、快進(jìn)電機(jī)電路熔斷器選取型號(hào)分別為：RL115/RL115/。熔斷器的熔體串接于被保護(hù)的電路中，當(dāng)通過它的電流小于規(guī)定值時(shí)，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(yán)重過載或短路時(shí)）一定時(shí)間后，其熔體自動(dòng)熔斷并切斷電路，從而起到保護(hù)作用。本次設(shè)計(jì)選擇的中間繼電器型號(hào)為JZ744。新國(guó)標(biāo)對(duì)中間繼電器的定義是K，老國(guó)標(biāo)是KA。它一般是沒有主觸點(diǎn)的，因?yàn)檫^載能力比較小。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。中間繼電器用于繼電保護(hù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)中，以增加觸點(diǎn)的數(shù)量及容量。 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。其原理是當(dāng)接觸器的電磁線圈通入交流電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)使裝在線圈中心的靜銜鐵吸動(dòng)動(dòng)銜鐵，當(dāng)兩組銜鐵合攏時(shí)，安裝在動(dòng)銜鐵上的動(dòng)觸點(diǎn)也隨之與靜觸點(diǎn)閉合，使電氣線路接通。其生產(chǎn)方便，價(jià)格低廉，應(yīng)用十分廣泛。圖43 C650車床梯形圖五、控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 主電路的設(shè)計(jì)及元件選型電動(dòng)機(jī)的選擇如表51所示 參數(shù)主軸電機(jī)快進(jìn)電機(jī)冷卻泵電機(jī)型 號(hào)Y255M6Y90L2Y