【正文】 通反方向接觸器。與此同時，X3的動斷點斷觸點斷開，使 M101失電，M101的動合觸點［5］復(fù)位斷開，使T1失電。M102的動合觸點［8］閉合，使T2得電， 秒延時，其動合觸點［9］閉合，使Y1接通，接觸器KM2得電吸合，電動機(jī)反轉(zhuǎn)。電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)動作順序如下所示：M1反轉(zhuǎn)的工作過程與正轉(zhuǎn)的工作過程相同，不再贅述。這里使用了MC（主控指令）和MCR（主控復(fù)位指令）。由于未按下停止按鈕SB，X0未得電，熱繼電器FR未動作，X7未得電，因此它們的動斷觸點◎X0［2］，◎X7［2］閉合，使輔助繼電器M2［2］得電，其動合觸點M2［3］閉合，則執(zhí)行MC～MCR之間的主控程序。松開SB1，即X1的動合觸點X1［3］斷開， M103［3］和Y0［6］失電（由于M100、Y0 均無自鎖），KM1的主觸點切斷正相序電源。由于輔助繼電器M103［1］得電并自鎖，其動合觸點M103［13］閉合，啟動定時器T3［13］，其動合觸點T3［9］閉合，使Y1［9］得電，KM2得電，電動機(jī)M1定子繞組串入電阻R進(jìn)行反接制動；當(dāng)M1轉(zhuǎn)速接近零時，動合觸點KS1斷開，X11失電，X11［13］斷開，T3［13］失電，T3［9］斷開，使Y1［9］失電，制動結(jié)束。圖42 M1點動及反轉(zhuǎn)控制梯形電動機(jī)M1的點動運行動作順序如下電動機(jī)點動停車反接制動控制動作順序如下所示電動機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)運行的反接制動的設(shè)計按動一下停止按鈕SB0，X0失電，◎X0［2］斷開，M2［2］失電，M2［3］斷開，不執(zhí)行MC N0～MCR N0之間的程序；同時X0［1］閉合，使M103線圈導(dǎo)通并自鎖。當(dāng)松開停止按鈕SB時，X0失電，◎X0［2］又閉合， M2［2］得電， M2［3］閉合，執(zhí)行MC N0～MCR N0之間的程序，這時定時器T3［13］，T3［9］閉合，Y1［9］得電，使電動機(jī)M1定子繞組串入電阻R進(jìn)行反接制動；當(dāng)電動機(jī)M1的轉(zhuǎn)速接近零時，速度繼電器正轉(zhuǎn)動合觸點KS1（X11）斷開，Y1失電，制動結(jié)束。在反接制動中接入輔助繼電器M103，在梯形圖中若沒有M103的話，當(dāng)車床合上電源開關(guān)后，如果有人用手轉(zhuǎn)動卡盤的話，則速度繼電器的動合觸點閉合，那么就有可能使電動機(jī) M1突然轉(zhuǎn)動起來，可能發(fā)生人身事故。電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)停止的動作順序如下：電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)停止反接制動動作順序如下： 梯形圖程序設(shè)計及說明 根據(jù)以上的各模塊的設(shè)計,可得整體的梯形圖如圖43所示。在功能上除了能自動切換外，還具有刀開關(guān)類手動開關(guān)所不能實現(xiàn)的遠(yuǎn)距離操作功能和失壓（或欠壓）保護(hù)功能。交流接觸器由電磁機(jī)構(gòu)，觸點系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、釋放彈簧機(jī)構(gòu)、輔助觸點及基座等部分組成。當(dāng)斷開電磁線圈中的電流時，磁場消失，接觸器在彈簧的作用下恢復(fù)到斷開的狀態(tài) 。在這次控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計中，采用了CJ20系列的交流接觸器，其額定電流應(yīng)在控制電流的1～（或經(jīng)驗公式2PN 選擇，PN為電動機(jī)功率）, 在此控制主軸電機(jī)的KMKMKMKM4，選取交流接觸器型號為：CJ20—63，線圈電壓220V；控制冷卻泵電機(jī)KM5和控制快進(jìn)電機(jī)的KM6選取交流接觸器型號為：CJ20—10，線圈電220V。 它用于在控制電路中傳遞中間信號。所以，它只能用于控制電路中。所以它用的全部都是輔助觸頭，數(shù)量比較多。常用的中間繼電器型號有JZJZ14等。（1）熔斷器熔斷器在電路中主要作短路保護(hù)和嚴(yán)重過載保護(hù)，用于保護(hù)線路。一般電氣控制線路中常用螺旋式熔斷器，其常用的產(chǎn)品有RLRLRL7和RL8系列產(chǎn)品，～。（2）熱繼電器熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理來工作的保護(hù)電器，具有與電動機(jī)容許過載特性相近的反時限保護(hù)特性。也常與接觸器配合成電池啟動器。選型原則：應(yīng)根據(jù)被保護(hù)對象的使用條件、工作環(huán)境、啟動情況、負(fù)載性質(zhì)，電動機(jī)的形式以及電動機(jī)允許的過載能力等加以考慮。通常熱繼電器選取的額定電流應(yīng)為大于或等于電動機(jī)額定電流。主軸電機(jī)電路熱繼電器選取型號為：JR3663,整定電流為：60A；冷卻泵電路熱繼電器選取型號為：JR3620，整定電流為：。轉(zhuǎn)換開關(guān)由動觸頭（動觸片）、靜觸頭（靜觸片）、轉(zhuǎn)軸、手柄、定位機(jī)構(gòu)及外殼等部分組成。一般選取的原則為允許通過的電流大于或等于電路的額定電流，按此選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)。本次設(shè)計選取HZ10100/3。目前常用的按鈕開關(guān)盒為LA4系列產(chǎn)品，本次設(shè)計選擇的按鈕開關(guān)型號為LA43H。主要用于電動機(jī)反接制動控制電路中，當(dāng)反接制動的轉(zhuǎn)速下降到接近零時能自動地及時切斷電源。1——轉(zhuǎn)子2——電動機(jī)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32 速度繼電器結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)子是一塊固定在軸上的永久磁鐵。速度繼電器的軸與電動機(jī)軸相連，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子隨之一起轉(zhuǎn)動，形成旋轉(zhuǎn)磁場。定子柄推動觸頭的同時，也壓縮反力彈簧，其反作用阻止定子繼續(xù)轉(zhuǎn)動。調(diào)整反力彈簧的拉力即可改變觸頭動作的轉(zhuǎn)速。一般速度繼電器的動作轉(zhuǎn)速為120r/min，觸頭復(fù)位轉(zhuǎn)速為100r/min以下。 控制電路的設(shè)計及元件選型可編程控制器(PLC)是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計。其主要組成及各部分作用是: CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。進(jìn)入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路, 存儲器分為系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器, 用戶存儲器包括用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器兩種，前者用于存放用戶程序，后者用來存放用戶程序執(zhí)行過程中使用NO/OFF狀態(tài)量或數(shù)值量，以生成用戶數(shù)據(jù)區(qū)?？刹捎酶呙芏?、低功耗的CMOS RAM或EPROM與EEPROM。、輸出單元（I/O單元） I/O口單元稱為I/O接口電路，PLC程序執(zhí)行過程中需要用的各種開關(guān)量、數(shù)字量或模擬量等各種外部設(shè)備或設(shè)定量，都通過輸入電路進(jìn)入PLC。由于生產(chǎn)過程當(dāng)中的信號電平、頻率是多種多樣的，外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的電平、頻率也是千差萬別的，而CPU處理的信號只是標(biāo)準(zhǔn)電平，其工作節(jié)拍又與外部環(huán)境不一樣。不同的是，PC產(chǎn)品的I/O單元是顧及其工作環(huán)境和各種要求而經(jīng)過精心設(shè)計和制造的。(1).輸入接口電路各種PLC輸入電路大致相同，其輸入方式有三種類型：一種是直流輸入（DC12V或24V），另一種是交流輸入（AC100～120V或200～240V），第三種是交直流輸入（交直流12V或24V）。在PLC內(nèi)部電源容量允許前提下，有源輸入器件可采用PLC輸出電源，否則必須外設(shè)電源。輸入信號是通過輸入斷子經(jīng)RC濾波、光電隔離進(jìn)入內(nèi)部電路。 圖53 24V輸入接口電路(2).輸出接口電路為適應(yīng)不同負(fù)載需求，各類PLC的輸出有三種方式，即繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。晶體管適應(yīng)直流負(fù)載，其特點是動作頻率高，響應(yīng)速度快，但帶負(fù)載能力小。外部負(fù)載直接與PLC輸出端子相聯(lián)，輸出電路的負(fù)載電源由用戶根據(jù)負(fù)載要求自行分配。同時考慮不同類型，不同性質(zhì)負(fù)載的接線要求，通常PLC輸出端口的公共端子是分組設(shè)置的。在實際應(yīng)用中應(yīng)該注意各類PLC輸出端子的輸出電流不能超出其額定值，同時還要注意輸出電流與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)，例如FX2型PLC繼電器輸出的負(fù)載能力在電源電壓250V以下時，電阻性負(fù)載為2A/點；感性負(fù)載為80VA/點，燈負(fù)載為100W/點。允許電源電壓額定值在+10%～15%范圍內(nèi)波動。PLC內(nèi)部有一個高質(zhì)量開關(guān)型穩(wěn)壓電源，用于對CPU、I/O單元供電，還可以為外部傳感器提供DC24V電源。圖54 控制柜面板圖示意圖六、系統(tǒng)調(diào)試 程序的調(diào)試實驗室的調(diào)試系統(tǒng)為FX2N32MR PLC,輸入輸出各16點,而我所設(shè)計的輸入點數(shù)為11,輸出點數(shù)為6，因此滿足要求。由于實驗箱中沒有熱繼電器的動合觸點和速度繼電器的正反轉(zhuǎn)觸點的傳感器。FXGP_WINC編程軟件是FX系統(tǒng)PLC專用的編程軟件，其編程界面和幫助文檔均已漢化，占用空間小，安裝好后僅占用1MB的空間，功能較強(qiáng)，在Windows98/2000/XP系統(tǒng)下均可運行。2. 新建項目文件 在編程界面，點擊“文件”→ “新文件”→在出現(xiàn)的畫面中選擇與機(jī)型相對應(yīng)的PLC型號，在此選擇FX2N,然后按“確認(rèn)”。4. 程序的轉(zhuǎn)換 在編寫程序的過程中，點擊“工具”→ “轉(zhuǎn)換”，可對所編寫的程序進(jìn)行表面檢查。點擊“PLC”→ “傳送”→ “寫出”在彈出的“范圍設(shè)置”中輸入2000即可。7. PLC的監(jiān)控和測試 在編程界面點擊“監(jiān)控/測試”→ “開始監(jiān)控”。 控制系統(tǒng)的調(diào)試 M1的正轉(zhuǎn)點動調(diào)試M1正轉(zhuǎn)調(diào)試反轉(zhuǎn)調(diào)試轉(zhuǎn)制動調(diào)試 M2的起動調(diào)試M2的停止調(diào)試M3的起動調(diào)試七、設(shè)計總結(jié)通過這次畢業(yè)設(shè)計使我收獲不少,在系統(tǒng)全面總結(jié)以前所學(xué)知識的同時,又學(xué)到了新的知識。無論是基礎(chǔ)知識方面還是軟件應(yīng)用，繪圖方面都有提高，對可編程控制器有了更深一步的理解。采用傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制，其技術(shù)落后, 可靠性差,工作效率低,故障診斷和排除困難,已嚴(yán)重影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率，而可編程控制器是在繼電器控制和計算機(jī)控制基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動化控制裝置,是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用設(shè)計的,它具有可靠性高、設(shè)計施工周期 短、維修方便,價格也很便宜等優(yōu)點。本設(shè)計主要是用程序的設(shè)計來實現(xiàn)其傳統(tǒng)的繼電器接觸器線路，以實現(xiàn)C650車床的各項控制要求。并分析了其工作過程。最后對程序進(jìn)行了調(diào)試，通過調(diào)試的結(jié)果證明，此程序是可行的。在做設(shè)計的過程中游老師不僅在整體設(shè)計方案上給我指導(dǎo)，在設(shè)計的過程中也給我提出了好的意見。在此，對游老師在學(xué)習(xí)中給予的指導(dǎo)和關(guān)心致以最真誠的謝意。在此，再次向在學(xué)習(xí)和生活中給予過我?guī)椭睦蠋熀屯?