臥式車床電氣控制

1、燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書電氣工程學(xué)院課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目： 臥式車床電氣控制系統(tǒng) 系 別： 電氣工程學(xué)院 年級專業(yè)： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書電氣工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱： 電氣控制與PLC課程設(shè)計 基層教學(xué)單位：電氣工程及自動化系 指導(dǎo)教師： 郭忠南等學(xué)號學(xué)生姓名（專業(yè)）班級設(shè)計題目臥式車床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)參數(shù)主要控制電器為三臺電機(jī)：主電動機(jī)、冷卻泵電機(jī)、快速移動電機(jī)。三臺電機(jī)都要有短路保護(hù)措施。主電動機(jī)和冷卻泵電機(jī)采用熱繼電器進(jìn)行過載保護(hù)主電動機(jī)要采用降壓起動方式起動主電動機(jī)要求能夠正反轉(zhuǎn)控制，并且有點(diǎn)動調(diào)整控制和長動控制，采用反接制

2、動主回路負(fù)載的電流大小能夠監(jiān)控，但要防止啟動電流對電流表產(chǎn)生沖擊。機(jī)床要有照明設(shè)施（C650臥式車床）設(shè)計要求1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計，包括主電路和PLC硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制臥式車床PLC電氣控制程序。3) 按要求編寫設(shè)計說明書并繪制A1幅面圖紙一張。參考資料1、PLC電氣控制技術(shù) 漆漢宏主編 機(jī)械工業(yè)出版社 20082、圖書館各類期刊文獻(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)庫3、相關(guān)電氣設(shè)計手冊周次第一周第二周應(yīng)完成內(nèi)容完成全部方案設(shè)計：周一、二：查、閱相關(guān)參考資料周二至周五：方案設(shè)計周六、日：設(shè)計方案完善周一、二：完成設(shè)計說明書周三、四：繪制A1設(shè)計圖紙周五：答辯考核指導(dǎo)教師

3、簽字基層教學(xué)單位主任簽字說明：1、此表一式三份，系、學(xué)生各一份，報送院教務(wù)科一份。 2、學(xué)生那份任務(wù)書要求裝訂到課程設(shè)計報告前面。 目錄摘要第一章 緒論1 1.1臥式車床簡介 1 1.2 PLC在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用2第二章 硬件系統(tǒng)設(shè)計4 2.1 控制系統(tǒng)的設(shè)計要求4 2.2 元器件的選擇4 2.3 臥式車床主電路電氣原理圖7 2.4 PLC控制電路圖9 2.5 主電動機(jī)控制流程圖 11 2.6 I/O口分配列表12第三章 軟件系統(tǒng)設(shè)計 13 3.1 PLC控制梯形圖 13 3.2 梯形圖說明 14 3.3 PLC指令表 17 3.4 PLC邏輯功能測試 18心得體會22致謝23參考文獻(xiàn)24摘要

4、本次課程設(shè)計的課題是臥式車床的電氣控制系統(tǒng)，即用可編程控制器PLC來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)運(yùn)行的控制。傳統(tǒng)的C650臥式車床采用繼電器來實(shí)現(xiàn)電氣控制，接線繁多而且復(fù)雜，體積大，功耗大，一旦系統(tǒng)構(gòu)造完成，想改變和增加功能很困難，所以其工作性能已不能達(dá)到現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求。而可編程控制器PLC有編程簡單、可靠性高、系統(tǒng)配置靈活、成本低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此，用PLC取代常用的繼電器控制，可提高系統(tǒng)的工作性能，并且可以滿足車床的控制要求。本次課程設(shè)計包括兩部分內(nèi)容：一是硬件電路的設(shè)計，包括主電路、控制電路和PLC硬件配置電路；二是PLC的控制程序的編程，包括梯形圖和指令表。利用PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了車床的降壓啟

5、動、正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、反接制動、點(diǎn)動、刀架快速移動、冷卻泵工作等功能。改用PLC控制后，其控制系統(tǒng)大大簡化，修改維修方便，容易檢查，節(jié)省了大量的繼電器元件，機(jī)床性能有了很大提高，工作效率明顯提高。關(guān)鍵詞：臥式車床；PLC；繼電器；梯形圖第一章 緒論1.1 臥式車床的簡介臥式車床是機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的一種，它可以用于切削各種工件的外圓、內(nèi)孔、端面及螺紋。車床由主軸運(yùn)動和刀具進(jìn)給運(yùn)動完成切削加工。主軸由三相異步電機(jī)拖動，主軸通過卡盤帶動工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。車床在加工工件時，隨著工件材料和材質(zhì)的不同，應(yīng)選擇合適的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給速度。其工作過程如下：1、正常加工時一般不需要反轉(zhuǎn)，但加工螺紋時需反轉(zhuǎn)退刀，且工件的旋轉(zhuǎn)速度

6、與刀具的進(jìn)給速度要保持嚴(yán)格的比例關(guān)系。主電動機(jī)M1采用降壓起動的方式，可正反兩個方向旋轉(zhuǎn)，為加工調(diào)整方便，還具有點(diǎn)動功能。由于加工的工件比較大，加工時其旋轉(zhuǎn)慣量也比較大，需停車時不易立即停止轉(zhuǎn)動，必須有停車制動的功能，C650車床的正反向停車采用反接制動的方式。2、電動機(jī)M2拖動冷卻泵。車削加工時，刀具與工件的溫度較高，需設(shè)一冷卻泵電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的冷卻。冷卻泵電動機(jī)M2單向旋轉(zhuǎn)，采用直接起動、停止方式，且與主電動機(jī)有必要的連鎖保護(hù)。3、快速電動機(jī)M3。為減輕工人的勞動強(qiáng)度和節(jié)省輔助工作時間，利用M3帶動刀架快速移動。電動機(jī)可根據(jù)使用需要，隨時手動控制起停。4、采用電流表檢測電動機(jī)的負(fù)載

7、情況。但要有保護(hù)措施，防止啟動電流對電流表產(chǎn)生沖擊。5、車削加工時，因被加工的工件材料、性質(zhì)、形狀、大小及工藝要求不同，且刀具種類也不同，所以要求切削速度也不同，這就要求主軸有較大的調(diào)速范圍。車床大多采用機(jī)械方法調(diào)速，改變主軸箱外的手柄位置，可以改變主軸的轉(zhuǎn)速。傳統(tǒng)的機(jī)床控制系統(tǒng)是硬連線方式的繼電器接觸器控制系統(tǒng)，但該系統(tǒng)連線復(fù)雜，體積大，可靠性差，自動化水平低，難以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，中小批量零件的生產(chǎn)占產(chǎn)品數(shù)量的比例越來越高，零件的復(fù)雜性和精度要求越來越高，傳統(tǒng)的普通磨床已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，制造業(yè)的競爭已從早期降低勞動力成本、產(chǎn)品成本，提高企業(yè)整體效率和質(zhì)量競爭

8、，發(fā)展到全面滿足顧客要求、積極開發(fā)新產(chǎn)品的競爭，將面臨知識技術(shù)產(chǎn)品的更新周期越來越短，產(chǎn)品批量越來越小，而對質(zhì)量、性能的要求更高，同時社會對環(huán)境保護(hù)的意識不斷加強(qiáng)，因此敏捷先進(jìn)的制造技術(shù)將成為企業(yè)贏得競爭和生存發(fā)展的主要手段。當(dāng)前隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及生產(chǎn)工藝上不斷提出新的要求，電氣控制技術(shù)得到飛速發(fā)展。在控制方法上，主要是從手工到自動控制；在控制功能上，是從簡單的控制設(shè)備到復(fù)雜的控制系統(tǒng)；在操作方式上，由笨重到輕巧；在控制原理上，從有觸點(diǎn)的繼電接觸式控制系統(tǒng)到以計算機(jī)為核心的“軟”控制系統(tǒng)。PLC的應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，是當(dāng)代工業(yè)自動化的主要設(shè)備之一。PLC以軟手段實(shí)現(xiàn)了各種控制功

9、能，與繼電器系統(tǒng)相比較，靈活性大大提高；與普通計算機(jī)相比，又具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、組合靈活、擴(kuò)展方便、體積小等優(yōu)點(diǎn)，因而在機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。1.2 PLC在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，按照邏輯條件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)在PLC來控制，它有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）實(shí)時性Ø 由于控制器產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)是基于控制為前提，信號處理時間短，速度快。Ø 基于信號處理和程序運(yùn)行的速度，PLC經(jīng)常用于處理工業(yè)控制裝置的安全聯(lián)鎖保護(hù)。&

10、#216; 更能滿足各個領(lǐng)域大、中、小型工業(yè)控制項(xiàng)目。（2）高可靠性Ø 所有的I/O輸入輸出信號均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與控制器內(nèi)部電路之間電氣上隔離。Ø 各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為1020ms。Ø 各模塊均采用屏蔽措施，以防止噪聲干擾。Ø 采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。Ø 對采用的元器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。Ø 良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采取有效措施，以防止故障擴(kuò)大。Ø 大型控制器還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),以及實(shí)現(xiàn)電源模塊冗余、IO模

11、塊冗余，使可靠性更進(jìn)一步提高。（3）系統(tǒng)配置簡單靈活Ø 控制器 產(chǎn)品種類繁多，規(guī)?？煞执?、中、小等。Ø I/O卡件種類豐富，可根據(jù)自控工程實(shí)現(xiàn)功能要求不同，而進(jìn)行不同的配置。Ø 滿足控制工程需要前提下，I/O卡件可靈活組合。（4）豐富的I/O卡件控制器針對不同的工業(yè)自控工程的現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強(qiáng)電或弱電等,有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器及變送器、電磁線圈、控制閥等直接連接。 另外為了提高操作性能，它還有多種人-機(jī)對話的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)

12、網(wǎng)的接口模塊，等等。（5）控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型控制器以外，絕大多數(shù)控制器均采用模塊化結(jié)構(gòu)。控制器的各個部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。（6）價格優(yōu)勢質(zhì)優(yōu)價廉，性價比高。（7） 安裝簡單，維修方便可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。（8）制器實(shí)現(xiàn)

13、的功能：邏輯控制、定時控制、計數(shù)控制、順序控制、PID控制、數(shù)據(jù)計算、通訊和聯(lián)網(wǎng)其它：還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊，CRT模塊。車床是最常見的一種機(jī)床,它的主運(yùn)動為主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動,刀架的移動為進(jìn)給運(yùn)動,車削加工一般不要求反轉(zhuǎn),但加工螺紋時,為避免亂扣,需要反轉(zhuǎn)退刀,并保證工件的轉(zhuǎn)速與刀具的移動速度之間具有嚴(yán)格的比例關(guān)系,溜板箱與主軸箱之間通過齒輪傳動系統(tǒng)連接, C650臥式車床是其中較為常見的一種,其原控制電路為繼電器控制,接觸觸點(diǎn)多、故障多、操作人員維修任務(wù)較大，針對這種情況,我們用PLC控制改造其繼電器控制電路,克服了以上缺點(diǎn),降低了設(shè)備故障率,提高了設(shè)備

14、使用效率。 第二章 硬件系統(tǒng)設(shè)計2.1 控制系統(tǒng)的設(shè)計要求（1） 主控制電路為三臺電機(jī)：主電動機(jī)、冷卻泵電機(jī)、快速移動電機(jī)。三臺電機(jī)要有短路保護(hù)措施。（2） 主電動機(jī)和冷卻泵電動機(jī)采用熱繼電器進(jìn)行過載保護(hù)。（3） 主電動機(jī)采用降壓起動方式。（4） 主電動機(jī)要求能夠正反轉(zhuǎn)制動，并且有點(diǎn)動控制和長動控制，采用反接制動。（5）主電路負(fù)載的電流大小能夠監(jiān)控，但要防止啟動電流對電流表產(chǎn)生沖擊。 （6）機(jī)床要有照明措施。表 1 車床控制系統(tǒng)信號說明 符 號 名 稱 及 用 途 符 號 名 稱 及 用 途 QF 斷路器作電源引入及短路保護(hù)用 FR1 熱繼電器，主電動機(jī)過載保護(hù)用 FU1FU2 熔斷器作短路保

15、護(hù) FR2 熱繼電器，冷卻泵電動機(jī)過載保護(hù)用 Ml 主電動機(jī) KM1 接觸器，主電動機(jī)正向起動、停止用 M2 冷卻泵電動機(jī) KM2 接觸器，主電動機(jī)反向起動、停止用 M3 快速移動電動機(jī) KM3 接觸器，主電動機(jī)全壓起動 SBlSB4 SB7 主電動機(jī)起、點(diǎn)動按鈕 主電動機(jī)停止按鈕 KM4 接觸器，冷卻泵電動機(jī)起動、停止用SB5SB6 冷卻泵電動機(jī)起停按鈕 KM5接觸器，快速電動機(jī)起動、停止用SQ 限位開關(guān)，快速移動電動機(jī)控制 TC 控制與照明變壓器 HLl 主電動機(jī)起停指示燈 SA 機(jī)床照明燈開關(guān) HL2 電源接通指示燈 HL 機(jī)床照明燈2.2 元器件的選擇1、 電動機(jī)選擇本次設(shè)計使用PLC

16、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。電動機(jī)亦保留原有主軸電機(jī)、冷卻泵電機(jī)、快進(jìn)電機(jī)，詳見下表。表2 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Y255M-6Y2-801-2Y90L-2額定電壓AC 380V 50HzAC 380V 50HzAC 380V 50Hz額定電流（A）59.51.784.8額定功率（KW）300.752.2額定轉(zhuǎn)速98027302840功率因數(shù)0.850.80.86絕緣等級BEE 籠型異步電動機(jī)有關(guān)電阻的計算，在電動機(jī)減壓啟動方式中，定子回路的限流電阻可按下式近似計算： 為每項(xiàng)啟動限流電阻值；為電動機(jī)額定電流；

17、為不加電阻時，電動機(jī)啟動電流與額定電流之比，一般為額定電流的57倍；為加入啟動限流電阻后，電動機(jī)的起動電流與額定電流之比，在此選擇3。選擇啟動限流電阻為1。2、 交流接觸器的選擇 交流接觸器的選擇主要考慮主觸點(diǎn)的額定電流、額定電壓、線圈電壓等。主電動機(jī)M1的主觸點(diǎn)額定電流：(K為比例系數(shù)，一般取11.4，在這里選取1.2）在工業(yè)電氣中，常用交流接觸器的型號有CJX8(B系列)CJ12、CJ20、CJT1(CJ10)、CJX1(3TB、3TF系列)、CJ40、SMC等系列產(chǎn)品。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11.4倍之間, 在此控制主軸電機(jī)的

18、KM1、KM2、KM3，選取交流接觸器型號為：CDC1-105，線圈電壓為220v的交流接觸器。，線圈電壓220V；控制冷卻泵電機(jī)的KM4和控制快進(jìn)電機(jī)的KM5選取交流接觸器型號為：CJ2010，線圈電壓220V。3、斷路器的選擇斷路器的額定電流應(yīng)不小于電路的計算電流。我們可以選擇額定電流為100A的DZ15-100的三級斷路器。4、 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(diǎn)的數(shù)量及容量。 它用于在控制電路中傳遞中間信號。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。所以，它只能用

19、于控制電路中。常用的中間繼電器型號有JZ7、JZ14等。本次設(shè)計選擇的中間繼電器型號為JZ7-44。5、 保護(hù)電器的選擇 （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。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，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）一定時間后，其熔體自動熔斷并切斷電路，從而起到保護(hù)作用。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RL5、RL6、RL7和RL8系列產(chǎn)品，一般選擇熔體熔斷電流應(yīng)為電機(jī)額定電流的1.52.5倍。則主軸電機(jī)電路熔斷器選取型號為:RL1-100/100.

20、冷卻泵電機(jī)電路、快進(jìn)電機(jī)電路熔斷器選取型號分別為：RL1-15/2、RL1-15/6.控制電路選取型號RL1-15/2。（2）熱繼電器三相異步電動機(jī)在實(shí)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)。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。整定電流一般為電動機(jī)額定電流的0.951.05倍。在這里可以選擇額定電流為53A85A的JR36-150作為FR1，額定電流為3.2A5A的

21、JR36-20作為FR2。5、 電流互感器的選擇 電動機(jī)的自啟動系數(shù)按5來計算，電流互感器選擇300/5A,電流型電流互感器。6、控制開關(guān)電器的選擇控制按鈕，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?。目前常用的按鈕有LA10、LA18、LA19、LA20等系列產(chǎn)品。 7、速度繼電器的選擇 速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時觸頭動作的繼電器。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

22、4籠型繞組5定子柄6動觸頭7反力彈簧8靜觸頭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。本次設(shè)計選擇的速度繼電器型號為JY1型速度繼電器500V、2A。2.2 主電路電氣原理圖 圖2-1 主電路電氣原理圖圖2-1為臥式車床的主電路圖。斷路器QF將三相電源引入，F(xiàn)U1為主電動機(jī)M1的短路保護(hù)用熔斷器，F(xiàn)R1為M1電動機(jī)過載保護(hù)用熱繼電器。通過互感器TA接入電流表A以監(jiān)視主電動機(jī)繞組的電流。熔斷器FU2為M2、M3電動機(jī)的短路保護(hù)，接觸器KM4、KM5為M2、M3電動機(jī)啟動用接觸器。FR2為M2電動機(jī)的過載保護(hù)，因?yàn)榭焖匐妱訖C(jī)M3短時工作，所以不設(shè)計過載保護(hù)。2

23、.3 PLC控制電路圖2-2 PLC控制電路圖2.4主電動機(jī)工作流程2.5 I/O口分配列表表2 輸入列表文字符號輸入口功能SB1X1主電動機(jī)正向起動按鈕SB2X2主電動機(jī)反向起動按鈕SB3X3主電動機(jī)正向點(diǎn)動按鈕SB4X4主電動機(jī)反向點(diǎn)動按鈕SB5X5冷卻泵停止運(yùn)行按鈕SB6X6冷卻泵起動按鈕SB7X7主電動機(jī)停止按鈕SQX10快速電動機(jī)限位起動開關(guān)KS1X11正向速度繼電器常開觸點(diǎn)KS2X12反向速度繼電器常開觸點(diǎn)FR1X13主電動機(jī)熱繼電器保護(hù)開關(guān)FR2X14冷卻泵熱繼電器保護(hù)開關(guān)SAX15照明電路開關(guān)表3 輸出列表文字符號輸入口功能KM1Y0主電動機(jī)正向運(yùn)行接觸器KM2Y1主電動機(jī)反向

24、運(yùn)行接觸器KM3Y2主電動機(jī)全壓運(yùn)行接觸器KM4Y3冷卻泵運(yùn)行繼電器KM5Y4快速電動機(jī)運(yùn)行繼電器KAY5控制電流檢測時間中間繼電器ELY7照明電燈HL1Y10主電動機(jī)起停指示燈第三章 軟件系統(tǒng)設(shè)計3.1 梯形圖程序圖3-1 臥式車床PLC控制梯形圖3.2 梯形圖說明 1、主電動機(jī)的控制圖3-2 主電動機(jī)控制梯形圖（1）主電動機(jī)的長動控制 主電動機(jī)的控制梯形圖如圖3-2所示。結(jié)合輸入輸出列表可知，當(dāng)按動開關(guān)SB1時，X1閉合，Y0與中間繼電器M0得電并分別實(shí)現(xiàn)自鎖，接觸器KM1主觸點(diǎn)閉合，主電動機(jī)定子串電阻方式下降壓起動，同時時間繼電器TI與T2得電開始計時，當(dāng)時間計到5秒時，T1動作，TI的

25、長閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，Y2得電，接觸器KM3主觸點(diǎn)閉合，主電動機(jī)由定子串電阻降壓起動變?yōu)槿珘哼\(yùn)行，由此實(shí)現(xiàn)主電動機(jī)的正向降壓起動；同理，當(dāng)閉合SB2時，Y1得電，接觸器KM2主觸點(diǎn)閉合，可實(shí)現(xiàn)主電動機(jī)的反向降壓起動；當(dāng)時間計到10S時，T2動作，Y5得電，中間繼電器KA動作，常閉觸電斷開，主電路中電流表串入電流互感器，開始檢測電流，避開了起動電流的沖擊。（2）主電動機(jī)的點(diǎn)動控制當(dāng)按下SB3時，X3閉合，Y0得電，接觸器KM1主觸點(diǎn)閉合，限流電阻R串入回路中，主電動機(jī)正向低速運(yùn)行，當(dāng)放開SB3時，主電動機(jī)停止運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)正向點(diǎn)動；同理，按動SB4可實(shí)現(xiàn)主電動機(jī)的反向點(diǎn)動控制。（3） 主電動機(jī)

26、的反接制動 主電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點(diǎn)KS1閉合；主電動機(jī)反轉(zhuǎn)時，速度繼電器的反轉(zhuǎn)動合觸點(diǎn)KS2閉合。轉(zhuǎn)速低于120r/min時速度繼電器的動合觸點(diǎn)斷開使電機(jī)自然停車。當(dāng)主電動機(jī)正向運(yùn)行時，按動SB7，即X7斷開后又閉合，Y0失電，但由于慣性作用，電動機(jī)不能立即停止，通過速度繼電器的作用，使KS1閉合，即X11閉合，Y1得電，將電阻串入電路中，使主電動機(jī)電源反接，得到一個與轉(zhuǎn)速相反的轉(zhuǎn)矩，使電動機(jī)迅速制動，從而實(shí)現(xiàn)反接制動，反轉(zhuǎn)時與此同理。圖中，X13與熱繼電器長閉觸點(diǎn)連接，實(shí)現(xiàn)主電動機(jī)的過載保護(hù)。2、冷卻泵的控制圖3-3 冷卻泵控制梯形圖如圖3-3所示，為冷卻泵的控制梯形圖

27、。當(dāng)按動SB6時，X6先閉合然后斷開，Y4得電同時實(shí)現(xiàn)自鎖，接觸器KM4主觸點(diǎn)閉合，從而實(shí)現(xiàn)冷卻泵的起動。當(dāng)按動SB5時，X6斷開，Y4失電，冷卻泵停止運(yùn)行。3、快速移動電動機(jī)的控制圖3-4 快速移動電動機(jī)控制梯形圖如圖3-4所示，當(dāng)轉(zhuǎn)動刀架手柄壓動限位開關(guān)SQ時，X10閉合，Y5得電，KM5主觸點(diǎn)吸合，快速移動電機(jī)運(yùn)行，帶動刀架快速移動。4、照明電路及指示燈的控制圖3-5 主電動機(jī)指示燈控制梯形圖圖3-6照明燈控制梯形圖 如圖3-5所示，當(dāng)主電動機(jī)正向或反向運(yùn)行時，Y10得電，指示燈HL1接通發(fā)光；當(dāng)主電動機(jī)停止運(yùn)行時，Y10失電，指示燈HL1熄滅。 如圖3-6所示，當(dāng)撥動開關(guān)SA時，X15

28、閉合，Y7得電，照明燈EL接通，實(shí)現(xiàn)照明；當(dāng)關(guān)斷SA時，Y7失電，照明燈EL熄滅。3.3 PLC指令表 0 LDI X007 1 ANI X003 2 MC N0 M100 5 LD X001 6 LD YOOO 7 AND M0 8 ORB 9 LD X01210 ANI M011 ORB12 OR X00313 ANI Y00114 OUT Y00015 LD X00216 LD Y00117 AND MO18 ORB19 LD X01120 ANI M021 ORB22 OR X00423 ANI Y00024 OUT Y00125 LD X00126 OR X00227 OR M028

29、 OUT M029 LD M030 MPS31 LD T132 OR Y00233 ANB34 OUT Y00235 MPP36 OUT T1 K5039 OUT T2 K10042 LD T243 OUT Y00544 LD Y00045 OR Y00146 OUT Y01047 MCR N0 49 LDI X00550 ANI X01451 LD X00652 OR Y00453 ANB54 OUT Y00355 LD X01056 OUT Y00457 LD X01558 OUT Y00759 END3.4 PLC邏輯測試圖1、主電動機(jī)控制按下主電動機(jī)正向開始按鈕SB1時X1閉合，Y0與

30、中間繼電器M0得電并分別實(shí)現(xiàn)自鎖，接觸器KM1主觸點(diǎn)閉合,主電動機(jī)定子串電阻方式下降壓起動，同時時間繼電器TI與T2得電開始計時，當(dāng)時間計到5秒時，T1動作，TI的長閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，Y2得電，接觸器KM3主觸點(diǎn)閉合，主電動機(jī)由定子串電阻降壓起動變?yōu)槿珘哼\(yùn)行，由此實(shí)現(xiàn)主電動機(jī)的正向降壓起動；同理，當(dāng)閉合SB2時，可實(shí)現(xiàn)主電動機(jī)的反向降壓起動；當(dāng)時間計到10S時，T2動作，主電路中電流表開始檢測電流。反轉(zhuǎn)時同理。2、冷卻泵控制按下啟動按鈕SB6，Y3得電，接觸器KM4得電吸合，冷卻泵起動，按下停止按鈕SB5，冷卻泵停止3、快速移動電動機(jī)控制當(dāng)轉(zhuǎn)動刀架手柄壓動限位開關(guān)SQ時，Y4得電，接觸器KM5得電吸合，M3電動機(jī)轉(zhuǎn)動帶動刀架快速移動4、照明燈控制按下開關(guān)SA后，Y7得電，照明燈EL亮。心得體會這次課程設(shè)計歷時十天，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。