【正文】 KS2X14速度繼電器正向常開KS2閉合指示冷卻泵電機監(jiān)控畫面啟動M16控制冷卻泵電機啟動冷卻泵Y4冷卻泵運行指示停止M17控制冷卻泵電機停止FR2X12熱繼電器FR2正常運行指示快進電機監(jiān)控畫面點動M18控制快進電機點動快進Y5快進電機點動指示 觸摸屏供電電源開關電源選擇由觸摸屏的參數(shù)資料可選擇開關電源型號為：S5024畫面名稱標注畫面切換開關，當系統(tǒng)投入運行時，觸摸此開關，可切換到主軸電機監(jiān)控畫面快進電機點動時（紅燈）指示畫面切換開關，當系統(tǒng)投入運行時，觸摸此開關，可切換到系統(tǒng)監(jiān)控選擇畫面點動位開關設置時間顯示 畫面切換開關，當系統(tǒng)投入運行時，觸摸此開關，可切換到冷卻泵電機監(jiān)控畫面圖38 快進電機監(jiān)控畫面如圖38所示，為快進電機監(jiān)控畫面，畫面已作標注，在此不在作介紹。當冷卻泵運行時，用紅燈指示，熱繼電器正常投入工作時使用紅燈指示；3個畫面切換開關為主軸電機、快進電機、系統(tǒng)監(jiān)控選擇畫面，當系統(tǒng)投入運行時觸摸其中任一個畫面切換開關開關，可轉換到主軸電機監(jiān)控畫面、快進電機監(jiān)控畫面、系統(tǒng)監(jiān)控選擇畫面相應的畫面。亦設置有時間顯示，可供工作人員參看。當主軸電機正反轉運行、Y形運行、△形運行時分別用紅燈指示，速度繼電器KS正反向常開閉合時用紅燈指示，熱繼電器正常投入工作時亦用紅燈指示，車床照明用黃燈指示。畫面名稱標注圖36主軸電機監(jiān)控畫面如圖36所示，畫面共設有6個位開關分別為正轉、反轉、點動、照明，熄滅和總停分別控制主軸電機的正反轉、點動，車床照明燈HL的亮、熄及主軸電機的制動，即停止，并有總停功能。建好5幅畫面后，然后對各自畫面進行設計，在此不在一一詳細說明，建好的畫面如下介紹及圖所示。 面板開孔尺寸：153(W)*121(H)(mm)。輸入電源電壓：DC24V(+10%、15%) 脈動電壓200mV以下。 外型尺寸：164(W)*135(H)*56(D)(mm)。 顯示尺寸：115（W）*86（H）（mm）。畫面尺寸：。 產(chǎn)品名稱： 。圖33 PLC I/O電氣接線圖 觸摸屏系統(tǒng)設計 觸摸屏的選擇本次設計使用日本三菱公司的觸摸屏，其觸摸屏獨有的“透明傳輸”為其它品牌觸摸屏所不具備，本次設計選擇的型號為：GT1155QSBDC。輸出部分：KMKM2接觸器分別控制主軸電機M1的正反轉；KMKM4接觸器分別控制主軸電機M1的△、Y運行；KMKM6接觸器分別控制冷卻泵電機M快進電機M3的運行；HL為車床照明。表33 三菱PLC FX2N系列，繼電器輸出、晶體管輸出部分型號列表序號型號輸入\輸出總點數(shù)輸入點數(shù)輸出點數(shù)輸出類型1FX2N16MR0011688繼電器輸出2FX2N32MR001321616繼電器輸出3FX2N48MR001482424繼電器輸出4FX2N64MR001643232繼電器輸出5FX2N16MT0011688晶體管輸出6FX2N32MT001321616晶體管輸出7FX2N48MT001482424晶體管輸出8FX2N64MT001643232晶體管輸出因此本次設計考慮到共有輸入13個信號，輸出8個信號，又因控制程序不是很大及不需要遠程控制與特殊要求，所以選用三菱FX系列的FX2N32MR001,由表知輸入\輸出總點數(shù)為32，輸入點數(shù)為16，輸出點數(shù)為16，繼電器輸出，可以滿足本次設計的要求。繼電器的每分鐘開關次數(shù)也是有限制的，而晶體管則沒有。⑤ 在額定工作情況下，繼電器有動作次數(shù)壽命，晶體管只有老化沒有使用次數(shù)限制。晶體管輸出型原理是CPU通過光耦合使晶體管通斷，以控制外部直流負載，響應時間快（）。④ 晶體管響應速度快于繼電器。③ 晶體管過載能力小于繼電器過載的能力。② 負載能力不同。電流：，繼電器2A。表32 I/O地址表 輸入輸出名稱功能作用I/O口名稱功能作用I/O口SB1總停X0KM1控制M1正轉運行Y0SB2M1正轉啟動X1KM2控制M1反轉運行Y1SB3M1反轉啟動X2KM3控制M1 △形運行Y2SB4M1點動X3KM4控制M1 Y形運行Y3SB5M2啟動X4KM5控制M2運行Y4SB6M2停止X5KM6控制M3運行Y5SB7HL照明X6KA電流表A短接中間繼電器Y6SB8HL熄滅X7HL車床照明Y7SB9M3點動X10FR1M1過載保護X11FR2M2過載保護X12KS1正轉制動速度繼電器常開觸點X13KS2反轉制動速度繼電器常開觸點X14 PLC選型(1) PLC常用的有晶體管輸出與繼電器輸出，其區(qū)別為：① 負載電壓、電流類型不同。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。 速度繼電器選擇 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?nèi)タ刂浦麟娐?。常用的產(chǎn)品有：HZHZ10和HZ15等系列。其動靜觸頭分別疊裝于數(shù)層絕緣殼內(nèi)，當轉換手柄時，每層的動觸片隨方形轉軸一起轉動。 控制開關電器的選擇（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)?！ɑ虬唇?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/。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。 中間繼電器的選擇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)CJ1CJCJT1(CJ10)、CJX1(3TB、3TF系列)、CJSMC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。表31 主軸電機、快進電機、冷卻泵電機參數(shù)表參數(shù)主軸電機快進電機冷卻泵電機型 號Y255M6Y90L2Y26312額定電壓AC 380V 50HzAC 380V 50HzAC 380V 50Hz額定電流額定功率30KW額定轉速98028402730功率因數(shù)連接方式 Y/△YY絕緣等級BEE 系統(tǒng)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。圖31 系統(tǒng)主電路圖 電動機選擇本次畢業(yè)設計使用PLC與 觸摸屏屏控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的邏輯控制線路部分，其余基本無變化。⑦照明電路改為PLC控制，有啟?？刂乒δ堋＂堇鋮s泵電機起?？刂乒δ堋＂壑鬏S正轉、反轉起動時采用Y/△起動。具體要求如下：①主軸具有正、反轉起停功能和正轉點動功能。(4)有完善的限位保護、電機過流保護等保護功能。(2)不改變原控制系統(tǒng)電氣操作方法和按鈕、手柄等操作元件的功能。邏輯部分由各種繼電器及其觸點組成實現(xiàn)邏輯控制。而本次畢業(yè)設計要改造的對象C650臥式車床的傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)，其輸入部分由所有行程開關、方式選擇開關、控制按鈕等組成。在主電動機正向或反向啟動后，時間繼電器KT（12區(qū)）通電，延時開始，延時時間尚未到時，電流表A（3區(qū)）被時間繼電器KT（12區(qū)）延時常閉觸點（3區(qū)）短路，延時時間到后，電流表開始指示（監(jiān)測主電動機繞組電流）。 輔助電路分析 照明電路和控制電源分析 如圖21，TC為控制變壓器，二次側有兩路，一路為110V，為控制電路提供電源；而另一路為36V（安全電壓），供照明電路照明，SA（7區(qū)）為控制照明電路的開關，SA閉合時照明燈HL（7區(qū)）點亮，斷開則熄滅。當?shù)都苁直鷱臀粫r，快速電動機M3停止運行。在反接狀態(tài)下，速度繼電器KS的反向常開觸點KS2（917）閉合，制動時接通KM1（411