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1、柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目：用PLC改造C650臥式車床的電氣控制系統(tǒng) 姓名 王東東 學(xué)號 0103002 專業(yè) 機電一體休技術(shù)2班 年級 三年級 指引教師 完畢時間 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 任 務(wù) 書 機電工程系 系（部） 機電一體化技術(shù) 專業(yè) 2 班學(xué)生 王東東 學(xué)號 0103002 一

2、、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 用PLC改造C650臥式車床的電氣控制系統(tǒng) 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作規(guī)定進(jìn)行的日期：7月5日起至9月30日 止 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)行地點： 四、任務(wù)書的內(nèi)容： 車床是一種應(yīng)用極為廣泛的機床，重要用于加工多種回轉(zhuǎn)表面（內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、成型回轉(zhuǎn)表面等），回轉(zhuǎn)體的端面、螺紋等。車床的類型諸多、重要有臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床和仿形車床等。C650型臥式車床重要有床身、主軸變速箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光桿和絲桿等部分構(gòu)成，如圖1所

3、示。 1-進(jìn)給箱；2-掛輪箱；3-主軸變速箱；4-溜板與刀架；5-溜板箱；6-尾架；7-絲桿； 8-光桿；9-床身； 圖1 C650型臥式車床示意圖 1、運動形式 n 主運動：安裝在主軸箱中的主軸帶動工件的旋轉(zhuǎn)運動。 n 進(jìn)給運動：溜板箱帶動溜板和刀架直線運動。 刀具安裝在刀架上，與溜板一起隨溜板箱沿主軸軸線方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給移動，主軸的傳動和溜板箱的移動均由主電動機驅(qū)動。由于加工的工件比較大，加工時其轉(zhuǎn)動慣量也比較大，使得需停車時不易立即停止轉(zhuǎn)動，因而必須有停車制動的功能。較好的停車制動是采用電氣制動。在加工的過程中，還需提供切削液，并且為減輕工人的勞動強度和節(jié)省輔助工作時間，規(guī)

4、定帶動刀架移動的溜板箱可以迅速移動。 2、控制規(guī)定 n 主電動機M1，完畢主軸主運動和刀具進(jìn)給運動的驅(qū)動，電動機采用直接啟動的方式啟動，可正反兩個方向旋轉(zhuǎn)，并可進(jìn)行正反兩個旋轉(zhuǎn)方向的電氣停車制動。為加工調(diào)節(jié)以便，還具有點動功能。 n 電動機M2拖動冷卻泵，在加工時提供切削液，采用直接啟動停止方式，并且為持續(xù)工作狀態(tài)。 n 迅速運動電動機M3，電動機可根據(jù)使用需要，隨時手動控制啟停。 n 主電動機和冷卻泵電動機部分應(yīng)具有短路和過載保護(hù)。 n 具有局部安全照明裝置。 設(shè)計規(guī)定：選用西門子7S-200系列的PLC對C650型臥式車床的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計。給定參數(shù)：主電動機30kW

5、；冷卻泵電動機2. 2kW；快進(jìn)電動機0.125kW。其他參數(shù)由學(xué)生自己設(shè)定。 目的： （1）通過本設(shè)計使學(xué)生掌握根據(jù)一般機床的加工工藝規(guī)定進(jìn)行機床電氣控制系統(tǒng)改造（繼電器——接觸器控制、PLC控制）的基本措施進(jìn)一步鞏固電氣控制技術(shù)與可編程控制器的理論和應(yīng)用知識，培養(yǎng)學(xué)生分析控制規(guī)定、設(shè)計和調(diào)試控制系統(tǒng)的能力，為將來從事機電設(shè)備電氣控制設(shè)計、維修和管理打下基本。 （2）提高學(xué)生對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍，認(rèn)真思考、用于開拓、用于實踐的基本素質(zhì)。 （3）培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，結(jié)合實際獨立完畢課題的工作能力和解決生產(chǎn)中實際問題的能力。 （4）對學(xué)生的知識面、掌握知識的深度、運用

6、理論結(jié)合實際去解決問題的能力、實驗?zāi)芰Α⒂嬎銠C運用水平、書面及口頭體現(xiàn)能力進(jìn)行綜合考核。 任務(wù)： （1）收集C650型臥式車床的有關(guān)資料，分析其工作過程。 （2）技術(shù)參數(shù)的設(shè)定。 （3）設(shè)計機床電氣控制系統(tǒng)，分析電氣控制電路工作過程。 （4）選擇PLC型號，設(shè)計PLC控制系統(tǒng)輸入輸出接線圖、梯形圖。 （5）完畢電氣元件計算選擇、列出元件清單。 （6）設(shè)計機床電氣接線施工方案。

7、 工作日程安排： （1）準(zhǔn)備階段：（7月5日～7月6日） 學(xué)生在指引教師指引下擬定論文題目 （2）畢業(yè)設(shè)計階段：（7月7日～9月11日） 學(xué)生在指引教師的指引下，進(jìn)行電氣控制電路的設(shè)計。初步完畢后，指引教師審視，并修改。 （3）編寫設(shè)計闡明書階段：（9月12日～9月15日） （4）修改闡明書階段（9月16日～9月24日） 學(xué)生根據(jù)指引教師提出的意見和建議，對闡明書作出必要的補充修改，并于9月3日前交所有設(shè)計終稿。 （5） 答辯準(zhǔn)備階段（9月25日～9月26日） 指引教師審定設(shè)計，推薦合格的學(xué)生參與答辯，學(xué)

8、生準(zhǔn)備答辯資料。 （6）論文答辯階段（9月27日～9月30日） 畢業(yè)設(shè)計分組答辯。 設(shè)計（論文）規(guī)定： 規(guī)定每個學(xué)生設(shè)定不同的工藝規(guī)定及技術(shù)參數(shù)獨立完畢設(shè)計。 （1）畫出電氣控制原理圖，分析電氣控制電路工作過程。 （2）畫出PLC控制輸入輸出接線圖、梯形圖，寫出程序清單。 （3）完畢電氣元件選擇、列出元件清單。 （4）繪制電器元件安裝位置圖和電氣接線示意圖。 （5）編寫設(shè)計闡明書（不少于7000字）及進(jìn)行畢業(yè)答辯。 重要參照文獻(xiàn)： （1）《機床電氣控制技術(shù)》 機械工業(yè)出版社 齊

9、占慶 王振臣 主編 （2）《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》 中國電力出版社 張永飛 主編 （3）《PLC開發(fā)與應(yīng)用實例詳解》 北京航空航天大學(xué)出版社 吳作明 主編 （4）《機床電氣控制線路圖識圖技巧》 機械工業(yè)出版社 賀哲榮 主編 （5）《低壓電器產(chǎn)品樣本》 機械工業(yè)出版社 機械工業(yè)部 編 （6）《常用低壓電器手冊》 化學(xué)工業(yè)出版社 楊國福

10、 主編 （7）《機床電器與可編程控制器》 機械工業(yè)出版社 姚永剛 主編 學(xué)生開始執(zhí)行任務(wù)書日期 年 月 日 學(xué)生送交畢業(yè)設(shè)計（論文）日期： 年 月 日 指引教師簽名： 年 月 日 教研室主任簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 年 月 日

11、 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目：用PLC改造C650臥式車床的電氣控制系統(tǒng) 姓名 王東東 學(xué)號 0103002 專業(yè) 機電一體化技術(shù) 年級 三年級 指引教師 楊達(dá)飛 完畢時間 .11.16 目 錄 一、引言 8 二、概述 9 2.1 C650型臥式一般車床的簡樸簡介 9 2.2 C65

12、0型臥式一般車床的特點及控制規(guī)定 10 2.3 C650型臥式一般車床的缺陷 11 2.4 S7-200PLC的簡樸簡介 12 2.5 用S7-200PLC改造C650車床的長處 12 三、C650一般機床電氣原理圖 14 四、機床電氣控制原理分析 15 4.1主電路分析 15 4.2控制電路分析 16 五、PLC控制I/O點數(shù)記錄及PLC型號選擇 17 六、C650型一般車床PLC外部接線圖 18 七、PLC控制梯形圖及語句表 19 八、電器元件計算選擇 24 九、電器元件清單 25 十、電器元件安裝位置圖 26 十一、電柜外電器元件接線圖示意圖 26 十一、電

13、柜外電器元件接線圖示意圖 27 十二、電柜內(nèi)電器元件接線圖示意圖 28 十三、操作面板按鈕安裝示意圖 29 十四、安裝調(diào)試及操作闡明 30 用PLC改造C650臥式車床的電氣控制系統(tǒng) 一、引言 更新改造舊機床是近來幾年發(fā)展起來的一種新興產(chǎn)業(yè)，該設(shè)計是對C650臥式車床的控制系統(tǒng)的PLC控制改造的研究設(shè)計。 采用連線少、體積小、功耗小、控制速度快、可靠性高、功能完善的PLC控制系統(tǒng)，來替代電氣控制系統(tǒng)中繼電器控制邏輯，配以合適的數(shù)控系統(tǒng)，可使機床控制功能更加豐富，自動化水平大大提高。 今天繼電器已應(yīng)用到工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。她

14、們比以往的產(chǎn)品具有 更高的可靠性。但是，這也隨之帶來某些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器 都是長期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞。并且繼電器的觸點 容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。再者， 對一種具體使用的裝有上百個繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重 的。在全負(fù)荷運載的狀況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同步 也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如 果有簡樸的改動，也需要耗費大量時間及人力和物力去改制、安裝和調(diào) 試。 目前采用繼電器控制的舊式一般機床設(shè)備仍在公司中廣泛使用，特 別是在某些工業(yè)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，這些設(shè)備的使用率還比較高，在公司中仍 然

15、起著較大的作用。由于這些設(shè)備使用近年后故障率高、維修量大、可 靠性差； 其精度、 效率、 自動化限度都已不能滿足目前生產(chǎn)需要等因素， 嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)。 二、概述 2.1 C650型臥式一般車床的簡樸簡介 C650臥式車床是機械加工中用得最廣泛的一種車床，可以完畢切削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋、倒角、切斷及割斷槽等加工，并可以裝上鉆頭或絞刀進(jìn)行鉆孔和鉸孔等加工。C650臥式一般車床屬中型車床，加工工件回轉(zhuǎn)直徑最大可達(dá)1020mm,長度可達(dá)3000mm。 C650型臥式車床重要有床身、主軸變速箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光桿和絲桿等部分構(gòu)成，如圖所

16、示。 1.主軸變速箱 2.溜板與刀架 3.尾座 4.床身 5.絲杠 6.光杠 7.溜板箱 8.進(jìn)給箱 9.掛輪箱 C650車床型號的意義： C 6 50 類代號（車床類） 組代號（落地及臥式車床組） 主參數(shù)折算值 2.2 C650型臥式一般車床的特點及控制規(guī)定 C650車床的運動特點： 1、主運動：安裝在主軸箱中的主軸帶動工件的旋轉(zhuǎn)運動。 2、進(jìn)給運動：溜板箱帶動溜板和刀架直線運動。 3、刀具安裝在刀架上，與溜板一起隨溜板箱沿主軸軸線方向

17、實現(xiàn)進(jìn)給移動，主軸的傳動和溜板箱的移動均由主電動機驅(qū)動。由于加工的工件比較大，加工時其轉(zhuǎn)動慣量也比較大，使得需停車時不易立即停止轉(zhuǎn)動，因而必須有停車制動的功能。較好的停車制動是采用電氣制動。在加工的過程中，還需提供切削液，并且為減輕工人的勞動強度和節(jié)省輔助工作時間，規(guī)定帶動刀架移動的溜板箱可以迅速移動。 C650車床的線路特點： 1、主軸的正反轉(zhuǎn)通過電機正反裝形式予以實現(xiàn)，未采用老式的機械齒輪箱進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，這樣大大縮小了設(shè)備體積和質(zhì)量，同步也減少了機械部分的故障率，但同步也對電氣回路提出了更高的規(guī)定。 2、主電動機的制動采用了電氣反接制動形式，速度繼電器為該功能提供必要的速度信號。 3

18、、接觸器之間有連鎖保護(hù)，保證KM1、KM2接觸器不會同步閉合，引起短路故障。 4、控制回路與主回路之間用控制變壓器進(jìn)行電氣隔離，提高設(shè)備安全性。 5、模擬設(shè)備的電動機功率均按照比例進(jìn)行減小，不易產(chǎn)生過載，提高了安全性，同步也保證了設(shè)備可以長期穩(wěn)定運營，但因此會縮減排故中的過載故障，也導(dǎo)致電動機過載后熱繼電器難以動作。 C650車床的控制規(guī)定： 1、主電動機M1，完畢主軸主運動和刀具進(jìn)給運動的驅(qū)動，電動機采用直接啟動的方式啟動，可正反兩個方向旋轉(zhuǎn)，并可進(jìn)行正反兩個旋轉(zhuǎn)方向的電氣停車制動。為加工調(diào)節(jié)以便，還具有點動功能。 2、電動機M2拖動冷卻泵，在加工時提供切削液，采

19、用直接啟動停止方式，并且為持續(xù)工作狀態(tài)。 3、迅速運動電動機M3，電動機可根據(jù)使用需要，隨時手動控制啟停。 主電動機和冷卻泵電動機部分應(yīng)具有短路和過載保護(hù)。 4、具有局部安全照明裝置。 設(shè)計規(guī)定：選用西門子7S-200系列的PLC對C650型臥式車床的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計。給定參數(shù)：主電動機30kW；冷卻泵電動機2. 2kW；快進(jìn)電動機0.125kW。 2.3 C650型臥式一般車床的缺陷 20世紀(jì)40年代此前，車床的電氣控制重要采用交流電動機拖動的繼電器-接觸器控制。由于當(dāng)時的交流電動機難以實現(xiàn)調(diào)速，只能通過皮帶、齒輪等機械機構(gòu)來實既有級變速，因而車床的機械構(gòu)造比較復(fù)雜，

20、同步還限制了加工精度的提高。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)機床的多種運動控制（如啟動、制動、反轉(zhuǎn)、變速等），并可實現(xiàn)邏輯控制、聯(lián)鎖控制、異地控制等，因而大大提高了機床的自動化水平，有助于減輕工人的勞動強度。這種控制系統(tǒng)技術(shù)簡樸、易于掌握，至今仍被廣泛采用。 繼電器-接觸器控制系統(tǒng)是由多種電器構(gòu)成的，而這些電器的機械動作壽命是有限的，必須準(zhǔn)時更換損壞的電器，以免影響系統(tǒng)的可靠性。此外，根據(jù)加工工藝的規(guī)定，需要變化控制邏輯關(guān)系時，必須修改線路，重新安裝配線，這對現(xiàn)代機床的控制規(guī)定是很不適應(yīng)的。 因此，在機床的控制規(guī)定上我們要保證其工作的精確性及可靠性，而單純的繼電器-接觸器等機械動作形勢的電

21、器在車床的運用勢必會影響機床工作的持續(xù)性和可靠性。 因此，我們需要對機床進(jìn)行有效的改造。 2.4 S7-200PLC的簡樸簡介 可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定期、計數(shù)與算術(shù)操作等面向顧客的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制多種類型的機械或生產(chǎn)過程。在1987年國際電工委員會頒布的PLC原則草案對PLC做了如下定義： “PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序、計

22、時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字或模擬形式的輸入和輸出，控制多種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)當(dāng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一種整體，易于擴展功能的原則而設(shè)計?！? S7-200 是一種小型的可編程序控制器，由于其具有很強的抗干擾能力和良好的可靠性，因此被廣泛用于各行各業(yè)，多種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運營中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價格比。 2.5 用S7-200PLC改造C650車床的長處 隨著 PLC 技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 相對于使用繼電器線路擁有無法比擬

23、的優(yōu)勢: 1、功能強，性能價格比高一臺小型 PLC 內(nèi)有成百上千個可供顧客使用的編程元件， 有很強的 功能，可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相似功能的繼電器相比，具有 很高的性能價格比。 可編程序控制器可以通過通信聯(lián)網(wǎng)， 實現(xiàn)分散控制， 集中管理。 2、硬件配套齊全，顧客使用以便，適應(yīng)性強，可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)原則化，系列化，模塊化，配備有品種齊。 3、可靠性高，抗干擾能力強 老式的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。 由于觸點接觸不良，容易浮現(xiàn)故障，PLC 用軟件替代大量的中間繼電器 和時間繼電器， 僅剩余與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件， 接線可大為減

24、少， 是繼電器控制系統(tǒng)的 1/10--1/100，因觸點接觸不良導(dǎo)致的故障大為減 少。 4、系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少 PLC 用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間 繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少。 5、編程措施簡樸 梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語言，其電路符號和 體現(xiàn)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易懂， 熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖 語言，并用來編制顧客程序。 6、維修工作量少，維修以便。 三、C650

25、一般機床電氣原理圖 四、機床電氣控制原理分析 4.1主電路分析 1）、主軸電動機電路 電源引入與故障保護(hù) 三相交流電源L1、L2、L3經(jīng)QS開關(guān)引入C650車床主電路，主電動機電路中，F(xiàn)U1熔斷器為短路保護(hù)環(huán)節(jié)，F(xiàn)R1是熱繼電器加熱元件，對電動機M1起過載保護(hù)作用。 主電機的正反轉(zhuǎn) KM1與KM2分別為交流接觸器KM1與KM2的主觸頭。根據(jù)電氣控制基本知識分析可知，KM1主觸頭閉合，KM2主觸頭斷開時，三相交流電源分別接入電動機的U1、V1、W1三相交流繞組中，M1主電機將正轉(zhuǎn)。反之，當(dāng)KM1主觸頭斷開，KM2主觸頭閉合時，三相交流電源分別接入電動機的

26、W1、 V1、U1三相交流繞組中，與正轉(zhuǎn)時相比，W1與U1進(jìn)行了換線，導(dǎo)致電機反轉(zhuǎn)。 主電機全壓與減壓狀態(tài) 當(dāng)KM3主觸頭斷開時，三相交流電源電流經(jīng)限流電阻R而進(jìn)入電動機繞組，電動機繞組電壓將減小（體目前車床電動及停車制動時）。當(dāng)KM3主觸頭閉合時，則電源電流不經(jīng)限流電阻直接接入電動機繞組中，主電動機處在全壓運轉(zhuǎn)狀態(tài)（重要體目前車床起動時） 繞組電流監(jiān)控 電流表PA在電機M1主電路中起繞組電流監(jiān)視作用，通過TA線圈空套在繞組一相的接線上，當(dāng)該接線有電流流過時，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，用過這一感應(yīng)電流間接顯示電動機繞組中目前電流值。其控制原理是當(dāng)KT常閉延時斷開觸點閉合時，TA產(chǎn)生的感

27、應(yīng)電流不通過PA電流表，而一旦KT觸頭斷開，PA電流表就可檢測到電動機繞組中的電流。 電動機轉(zhuǎn)速監(jiān)控 KS是KM1主電動機主軸同軸安裝的速度繼電器檢測元件，根據(jù)主電動機主軸轉(zhuǎn)速對速度繼電器觸頭的閉合與斷開進(jìn)行控制。 2）、冷卻泵電動機電路 冷卻泵電動機電路中FU2熔斷器起短路保護(hù)作用，F(xiàn)R2熱繼電器則起過載保護(hù)作用。當(dāng)KM4主觸頭斷開時，冷卻泵電動機M2停轉(zhuǎn)不供液；而KM4主觸頭一旦閉合，M2將起動供液。 3）快移電動機電路 快移電動機電路中FU2熔斷器起短路保護(hù)作用。KM5主觸頭閉合時，快移電動機M3啟動，而KM5主觸頭斷開，快移電動機M3停止。 主電路通過T

28、C變壓器和照明電路建立聯(lián)系。TC變壓器一次側(cè)接入電壓380v，二次側(cè)有36v、110v兩種供電電源，其中36v給照明線路供電，而110v給車床控制線路供電。 4.2控制電路分析 1）、主電動機點動控制 按下SB4，使KM1線圈通電，根據(jù)原態(tài)支路常斷現(xiàn)象，其他所有線圈均處在斷電狀態(tài)。因此主電路中為KM1主觸頭閉合，由QS隔離開關(guān)引入的三相交流電源將經(jīng)KM1主觸頭、限流電阻R接入主電機M1的三相繞組中，主電動機M1串電阻減壓起動。一旦松開SB4，KM1線圈斷電，電動機M1斷電停轉(zhuǎn)。SB4是主電動機M1的點動控制按鈕。 2）、主電動機正轉(zhuǎn)控制 按下SB1，KM3和KT線圈同步

29、通電，并通過常開輔助觸點KM3閉合而使KA線圈通電，KA線圈通電又導(dǎo)致KA常開輔助觸點閉合，使KM1主觸頭閉合，電動機不經(jīng)限流電阻R則全壓正轉(zhuǎn)起動。繞組電流監(jiān)視電路中，因KT線圈通電后延時開始，但由于延時時間尚未達(dá)到，因此KT常閉延時斷開觸頭保持閉合，感應(yīng)電流經(jīng)KT觸頭短路，導(dǎo)致A電流表中沒有電流通過，避免了全壓起動初期繞組電流過大而損壞A電流表。KT線圈延時時間達(dá)到時，電動機已經(jīng)接近額定轉(zhuǎn)速，繞組電流監(jiān)視電路中的KT將斷開，感應(yīng)電流流入PA電流表將繞組中電流值顯示在PA表上。 3）、主電動機反轉(zhuǎn)控制 按下SB2，KM3和KT線圈同步通電，并通過常開輔助觸點KM3閉合而使KA

30、線圈通電，與正轉(zhuǎn)控制相類似，KA線圈通電，導(dǎo)致KM2線圈通電。主電路中KM2、KM3主觸頭閉合，電動機全壓反轉(zhuǎn)起動。KM1線圈所在支路與KM2線圈所在支路通過KM2與KM1常閉觸頭實現(xiàn)電氣互鎖。 4）、主電動機反接制動控制 正轉(zhuǎn)制動控制 KS-2是速度繼電器的正轉(zhuǎn)控制觸頭，當(dāng)電動機正轉(zhuǎn)起動至接近額定轉(zhuǎn)速時，KS-2閉合并保持。制動時按下SB6，控制線路中線路中所有電磁線圈都將斷電，主電路中KM1、KM2、KM3主觸頭所有斷開，電動機斷開降速，但由于正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動慣性，需較長時間才干降為零速。 一旦松開SB6，則使KM2線圈通電。主電路中KM2主觸頭閉合，三相電源電流經(jīng)KM2使U1\W

31、1兩相換接，再經(jīng)限流電阻R接入繞組中，在電動機轉(zhuǎn)子上形成反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并與正轉(zhuǎn)的慣性轉(zhuǎn)矩先抵消，電動機迅速停車。 在電動機正轉(zhuǎn)起動至額定轉(zhuǎn)速，再從額定轉(zhuǎn)速制動至停車的過程中，KS-1反轉(zhuǎn)控制觸頭始終不產(chǎn)生動作，保持常開狀態(tài)。 反轉(zhuǎn)制動控制 KS-2在電動機反轉(zhuǎn)起動至接近額定轉(zhuǎn)速時閉合并保持。與正轉(zhuǎn)制動相類似，按下SB6，電動機斷電降速。一旦松開SB6，則使線圈KM1通電，電動機轉(zhuǎn)子上形成正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并與反轉(zhuǎn)的慣性轉(zhuǎn)矩相抵消使電動機迅速停車。 5）冷卻泵電動機起?？刂? 按下SB3，使線圈KM4通電，并通過KM4常開輔助觸頭對SB3自鎖，主電路中KM4主觸頭閉合，冷

32、卻泵電動機M2轉(zhuǎn)動并保持。按下SB5，KM4線圈斷電，冷卻泵電動機M2停轉(zhuǎn)。 6）、快移電動機點動控制 行程開關(guān)由車床上的刀架柄控制。轉(zhuǎn)動刀架手柄，行程開關(guān)SQ將被壓下而閉合，使KM5線圈通電。主電路中KM5主觸頭閉合，驅(qū)動刀架快移的電動機M3起動。反向轉(zhuǎn)動刀架手柄復(fù)位，SQ行程開關(guān)斷開，則電動機M3斷電停轉(zhuǎn)。 7）、照明電路 燈開關(guān)SA置于閉合位置是，EL燈亮。SA置于斷開位置時，EL燈滅。 五、PLC控制I/O點數(shù)記錄及PLC型號選擇 C650臥式車床PLC輸入/輸出分派表 輸入 輸出 輸入繼電器 輸入元件 作用 備注

33、 輸出繼電器 輸出元件 作用 備注 I0.0 SB1 正轉(zhuǎn)啟動 Q0.0 KM1 主軸正轉(zhuǎn)控制 I0.1 SB2 反轉(zhuǎn)啟動 Q0.1 KM2 主軸反轉(zhuǎn)控制 I0.2 SB4 點動控制 Q0.2 KM3 主軸全壓啟動 I0.3 SB5 停車 Q0.3 KM4 冷卻液控制 I0.4 SB3 冷卻液開/關(guān) 單個開關(guān) Q0.4 KM5 迅速移動控制 I0.5 SQ 迅速移動 Q0.5 KA 電流表保護(hù) 替代KT I0.6 KS1 正轉(zhuǎn)停車制動 I0.7

34、 KS2 反轉(zhuǎn)停車制動 I1.0 FR1 M1過載保護(hù) I1.1 FR2 M2過載保護(hù) 通過記錄，使用到的PLC輸入/輸出點數(shù)為：輸入10點；輸出6點。因此，為選擇經(jīng)濟合適的PLC型號，選擇西門子PLC-200 CPU224　AC/DC/RLY（本機I/O數(shù)字量：14入/10出）的PLC。 六、C650型一般車床PLC外部接線圖 七、PLC控制梯形圖及語句表 梯形圖： 語句表：

35、 八、電器元件計算選擇 1、電動機的線電流,因此， M1的線電流為： M2的線電流為： M3的線電流為： 2、接觸器 1）主觸點的額定電壓 K的取值為1.0～1.4 2）吸引線圈的額定電壓 3）輔助觸點的數(shù)量 3、熱繼電器 根據(jù)公式計算： M1的熱繼電器的整定值為： M2的熱繼電器的整定值為： 4、熔斷器 FU1:主軸電機M1是單臺頻繁啟動、長期工作的因此根據(jù)公式：， FU2：冷卻液電機M2也是單臺頻繁啟動、長期工作的，因此， FU3: 為照明電路負(fù)載較平穩(wěn)，無尖峰電流，熔體額定電流 F

36、U4: 由于CPU224的觸點不能超過2A的限制電流，因此每個接觸器的工作電流不能超過2A，該電路 FU: 總電電阻為FU=FU1+FU2+FU3+FU4=200A 符號 名稱 型號規(guī)格 數(shù)量 備注 M1 主電動機 Y200L-4 1 M2 冷卻泵電動機 Y100L1-4 1 M3 快移電動機 Y80M1-4 1 KM1 主電動機正轉(zhuǎn)接觸器 CJT1-10/220V 1 KM2 主電動機反轉(zhuǎn)接觸器 CJT1-10/220V 1 KM3 短接限流電阻接觸器 CJT1-10/220V 1

37、 KM4 冷卻泵電動機起動接觸器 CJT1-10/220V 1 KM5 快移電動機起動接觸器 CJT1-10/220V 1 KA 中間繼電器 DZY-208 220V 1 SQ 快移電動機點動行程開關(guān) XZ-5/101 1 SA 照明燈開關(guān) XB2-BD33C/ZB2-BE101C（102C) 1 KS 速度繼電器 JY1-2A-500V 1 PA 電流表 85L1 0-30A 1 FU 熔斷器 RT36-2 200A 3 FU1 熔斷器 RT 175A 3 FU2 熔斷器 R

38、T 14A 3 FU3 熔斷器 RT 19 8.5*31.5 2A 1 FU4 熔斷器 RT 12A 1 SB1 主電動機正轉(zhuǎn)按鈕 LA128 LA16-Y-11綠 1 綠色 SB2 主電動機反轉(zhuǎn)按鈕 LA128 LA16-Y-11黑 1 黑色 SB3 冷卻液啟動/停止按鈕 LA128 LA16-Y-11白 1 白色 SB4 點動按鈕 LA128 LA16-Y-11黑 1 黑色 SB6 停止按鈕 LA128 LA16-Y-11紅 1 紅色 TC 控制變壓器 BK-100VA 1 FR1 主電動機過載

39、保護(hù)熱繼電器 JR20-63L 55-71A 1 FR2 冷卻泵電動機保護(hù)熱繼電器 NR2-11.5/Z 0.1-10A 1 R 限流電阻 DK-DKLGW 50RJ 3 EL 照明燈 BLJCW06-BB-36 60W 1 TA 電流互感器 MR-28 1 QS 隔離刀開關(guān) HD11F-200A/38 1 九、電器元件清單 十、電器元件安裝位置圖 十一、電柜外電器元件接線圖示意圖 十一、電柜外電器元件接線圖示意圖 十二、電柜內(nèi)電器元件接線圖示意圖 十三、操作面板按鈕安裝示意圖

40、 十四、安裝調(diào)試及操作闡明 操作闡明： 合上QS隔離開關(guān)，引入電源。 SB1：主軸電機正向起動按鈕，按下此按鈕，KM1、KM3吸合，主軸電機M1正向運營，5s后KA吸合，電流表工作。 SB2：主軸電機反向起動按鈕，按下此按鈕，KM2、KM3吸合，主軸電機M1反向運營，，5s后KA吸合，電流表工作。 SB3：冷卻泵電機停止按鈕，按一次此按鈕，KM4吸合，冷卻泵電機M2正向運營。再按一次此按扭，KM4釋放，冷卻泵電機M2停止運營。 SB4：主軸電機正向點動按鈕，按下此按鈕，KM1吸合，主軸電機M1作低速正轉(zhuǎn)。 SB5：停止按鈕，在主軸電機、進(jìn)給電機及冷卻泵電機運營的時候，按

41、下此按鈕，所有接觸器、繼電器釋放，M1、M2、M3均停止運營。 SQ：進(jìn)給電機起動控制，壓合此行程開關(guān)，KM5吸合，進(jìn)給電機M3正向支運營，松開此行程開關(guān)，KM5釋放，進(jìn)給電機M3停止運營。 SA：照明控制開關(guān)，合上SA開關(guān)，EL照明燈亮，斷開SA開關(guān)，照明燈熄滅。 參照文獻(xiàn)：《SIMATIC S7 PLC原理及應(yīng)用》 主編：龍志文 《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》 主編：趙春生 《機床電器與可編程序控制器》 主編：姚永剛 《低壓電器產(chǎn)品樣本》 主編：機械工業(yè)部