畢業(yè)設計---c650型臥式車床電氣控制系統(tǒng)plc設計

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設 計</b></p><p>　　題目：C650型臥式車床電氣控制系統(tǒng)PLC設計</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　第1章 電氣系統(tǒng)控制原理1</p>

2、<p>　　1.1 C650型臥式車床簡介1</p><p>　　1.2C650型臥式車床電氣原理圖2</p><p>　　1.3 C650型臥式車床主電路分析2</p><p>　　1.4  C650型臥式車床控制線路分析3</p><p>　　第2章 系統(tǒng)元器件的概述與選擇5</p><

3、;p>　　2.1 主要電氣元件的選擇5</p><p>　　2.2 電動機的選擇5</p><p>　　2.3 交流接觸器和中間繼電器的選擇5</p><p>　　2.4 保護電器的選擇6</p><p>　　2.5 控制電器的選擇6</p><p>　　第3章C650型臥式車床總體設計方案6<

4、/p><p>　　3.1 C650車床的主要結(jié)構(gòu)6</p><p>　　3.2 設計方案的確定7</p><p>　　第4章PLC 對C650 臥式車床的設計7</p><p>　　4.1 PLC 類型的簡介7</p><p>　　4.2 PLC的硬件電路框圖7</p><p>　　4.3

5、 C650臥式車床主電路8</p><p>　　4. 4 PLC對C650 臥式車床設計的I/O 分配圖9</p><p>　　4.5 C650 臥式車床PLC 設計接線圖10</p><p>　　4.6 C650 臥式車床PLC 設計梯形圖11</p><p><b>　　第5章調(diào)試13</b></p&

6、gt;<p>　　5.1 M1的正轉(zhuǎn)點動調(diào)試14</p><p>　　5.2M1正轉(zhuǎn)調(diào)試15</p><p>　　5.3反轉(zhuǎn)調(diào)試16</p><p>　　5.4反轉(zhuǎn)制動調(diào)試17</p><p>　　5.5M2的起動調(diào)試18</p><p>　　5.6M2的停止調(diào)試18</p>&

7、lt;p>　　5.7M3的起動調(diào)試19</p><p><b>　　第六章結(jié)論20</b></p><p><b>　　致謝20</b></p><p><b>　　參考文獻：20</b></p><p><b>　　摘要</b></p

8、><p>　　C650 臥式車床采用傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)實現(xiàn)電氣控制， 接線多而復雜，體積大，功耗大，可靠性差，自動化水平低，難以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求，并且系統(tǒng)一旦構(gòu)成，想改變或增加功能就很困難，隨著社會的發(fā)展，如今其工作性能已不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。本次畢業(yè)課題設計以PLC控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。本次畢業(yè)課題設計介紹了C650臥式車床電氣控制系統(tǒng)的工作原理及其運行形式，編寫了PLC控制梯形圖程序和指令表

9、程序。利用PLC控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了車床啟動、正反轉(zhuǎn)、反接制動、刀架快速移動、冷卻泵動作等一系列功能等。</p><p>　　經(jīng)反復調(diào)試，該項技術可推廣應用于自動化其他領域的控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)運行情況良好，車削精度更高。</p><p>　　關鍵詞：PLC 臥式車床 繼電器 梯形圖</p><p>　　第1章 電氣系統(tǒng)控制原理</p><p>

10、;　　1.1 C650型臥式車床簡介</p><p>　　C650 普通車床屬于中型車床，用于切削工件外圓、內(nèi)孔和端面等。該車床由主軸運動和刀具進給運動完成切削加工。主軸由三相異步電動機拖動，主軸通過卡盤帶動工件的旋轉(zhuǎn)運動；進給運動，溜板帶動刀架的縱向和橫向直線運動，其中縱向運動是指相對操作者向左或向右的運動，橫向運動是指相對于操作者向前或向后的運動；輔助運動，包括刀架的快速移動、工件的夾緊與松開等。</p

11、><p>　　1.2 C650型臥式車床電氣原理圖</p><p>　　1.3 C650型臥式車床主電路分析</p><p><b>　　1）主電動機電路 </b></p><p><b>　　電源引入與故障保護</b></p><p>　　三相交流電源L1、L2、L3經(jīng)熔斷器F

12、U后，由QS隔離開關引入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起過載保護作用。</p><p><b>　　主電動機正反轉(zhuǎn)</b></p><p>　　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

13、時，三相交流電源將分別接入電動機的U1、V1、W1三相繞組中，M1主電動機將正轉(zhuǎn)。反之，當KM1主觸頭斷開、KM2主觸頭閉合時，三相交流電源將分別接入M1主電動機的W1、V1、U1三相繞組中，與正轉(zhuǎn)時相比，U1與W1進行了換接，導致主電動機反轉(zhuǎn)。</p><p>　　主電動機全壓與減壓狀態(tài)</p><p>　　當KM3主觸頭斷開時，三相交流電源電流將流經(jīng)限流電阻R而進入電 動機繞組，電動機

14、繞組電壓將減小。如果KM3主觸頭閉合，則電源電流不經(jīng)限流電阻而直接接入電動機繞組中，主電動機處于全壓運轉(zhuǎn)狀態(tài)。</p><p><b>　　繞組電流監(jiān)控</b></p><p>　　電流表A在電動機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，當該接線有電流流過時，將產(chǎn)生感應電流，通過這一感應電流間顯示電動機繞組中當前電流值。其控制原理是當KT常

15、閉延時斷開觸頭閉合時，TA產(chǎn)生的感應電流不經(jīng)過A電流表，而一旦KT觸頭斷開，A電流表就可檢測到電動機繞組中的電流。</p><p><b>　　電動機轉(zhuǎn)速監(jiān)控</b></p><p>　　KS是和M1主電動機主軸同轉(zhuǎn)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行控制。</p><p>　　2）冷卻泵電動機電路 &

16、lt;/p><p>　　冷卻泵電動機電路中FU4熔斷器起短路保護作用，F(xiàn)R2熱繼電器則起 過載保護作用。當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。</p><p>　　3）快移電動機電路 </p><p>　　快移電動機電路中FU5熔斷器起短路保護作用。KM5主觸頭閉合時，快移

17、電動機M3起動，而KM5主觸頭斷開，快移電動機M3停止。主電路通過TC變壓器與控制線路和照明燈線路建立電聯(lián)系。TC變壓器一次側(cè)接入電壓為380V，二次側(cè)有36V、110V兩種供電電源，其中36V給照明燈線路供電，而110V給車床控制線路供電。</p><p>　　1.4  C650型臥式車床控制線路分析 </p><p>　　控制線路讀圖分析的一般方法是從各類觸頭的斷與合與相應

18、電磁線圈得斷電之間的關系入手，并通過線圈得斷電狀態(tài)，分析主電路中受該線圈控制的主觸頭的斷合狀態(tài)，得出電動機受控運行狀態(tài)的結(jié)論。</p><p>　　控制線路從6區(qū)至17區(qū)，各支路垂直布置，相互之間為并聯(lián)關系。各線圈、觸頭均為原態(tài)（即不受力態(tài)或不通電態(tài)），而原態(tài)中各支路均為斷路狀態(tài)，所以KM1、KM3、KT、KM2、KA、KM4、KM5等各線圈均處于斷電狀態(tài)，這一現(xiàn)象可稱為“原態(tài)支路常斷”，是機床控制線路讀圖分析的

19、重要技巧。</p><p>　　1）主電動機點動控制 </p><p>　　按下SB2，KM1線圈通電，根據(jù)原態(tài)支路常斷現(xiàn)象，其余所有線圈均處于斷電狀態(tài)。因此主電路中為KM1主觸頭閉合，由QS隔離開關引入的三相交流電源將經(jīng)KM1主觸頭、限流電阻接入主電動機M1的三相繞組中，主電動機M1串電阻減壓起動。一旦松開SB2，KM1線圈斷電，電動機M1斷電停轉(zhuǎn)?！　B2是主電動機M2的點動控制按鈕

20、。</p><p>　　2）主電動機正轉(zhuǎn)控制 </p><p>　　按下SB3，KM3線圈通電與KT線圈同時通電，并通過20區(qū)的常開輔助觸頭KM3閉合而使KA線圈通電，KA線圈通電又導致11區(qū)中的KA常開輔助觸頭閉合，使KM1線圈通電。而11~12區(qū)的KM1常開輔助觸頭與14區(qū)的KA常開輔助觸頭對SB3形成自鎖。主電路中KM3主觸頭與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。

21、 繞組電流監(jiān)視電路中，因KT線圈通電后延時開始，但由于延時時間還未到達，所以KT常閉延時斷開觸頭保持閉合，感應電流經(jīng)KT觸頭短路，造成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線圈延時時間到達時，電動機已接近額定轉(zhuǎn)速，繞組電流監(jiān)視電路中的KT將斷開，感應電流流入A電流表將繞組中電流值顯示在A表上。</p><p>　　3）主電動機反轉(zhuǎn)控制 </p><p&

22、gt;　　按下SB4，通過9、10、5、6線路導致KM3線圈與KT線圈通電，與正轉(zhuǎn)控制相類似，20區(qū)的KA線圈通電，再通過11、12、13、14使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)電氣控制互鎖。</p><p>　　4）主電動機反接制動控制 </p><p><b>　　正轉(zhuǎn)制

23、動控制</b></p><p>　　KS2是速度繼電器的正轉(zhuǎn)控制觸頭，當電動機正轉(zhuǎn)起動至接近額定轉(zhuǎn)速時，KS2閉合并保持。制動時按下SB1，控制線路中所有電磁線圈都將斷電，主電路中KM1、KM2、KM3主觸頭全部斷開，電動機斷電降速，但由于正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動慣性，需較長時間才能降為零速。</p><p>　　一旦松開SB1，則經(jīng)1、7、8、KS2、13、14，使KM2線圈通電。主電路中K

24、M2主觸頭閉合，三相電源電流經(jīng)KM2使U1、W1兩相換接，再經(jīng)限流電阻R接入三相繞組中，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)矩相抵消，電動機迅速停車。</p><p>　　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，KS1反轉(zhuǎn)控制觸頭始終不產(chǎn)生閉合動作，保持常開狀態(tài)。</p><p><b>　　反轉(zhuǎn)制動控制</b></p>&l

25、t;p>　　KS1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SB1，電動機斷電降速。一旦松開SB1，則經(jīng)1、7、8、KS1、2、3，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。</p><p>　　5）冷卻泵電動機起?？刂?</p><p>　　按下SB6，線圈KM4通電，并通過KM4常開輔助觸頭對SB6自鎖，主電路中

26、KM4主觸頭閉合，冷卻泵電動機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)。</p><p>　　6）快移電動機點動控制 </p><p>　　行程開關由車床上的刀架手柄控制。轉(zhuǎn)動刀架手柄，行程開關SQ將被壓下而閉合，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)動刀架手柄復位，SQ行程開關斷開，則電動機M3斷電停轉(zhuǎn)。</p>

27、<p><b>　　7）照明電路 </b></p><p>　　燈開關SA置于閉合位置時，EL燈亮。SA置于斷開位置時，EL燈滅。</p><p>　　第2章 系統(tǒng)元器件的概述與選擇</p><p>　　2.1 主要電氣元件的選擇</p><p>　　任何一種繼電器系統(tǒng)都有三個部分組成，即輸入部分，邏輯部分

28、和輸出部分。系統(tǒng)輸入部分由所有行程開關、控制按鈕等組成。邏輯部分是指由各種繼電器及其觸點組成的實現(xiàn)一定邏輯功能的控制線路，輸出部分包括各種負載的接觸器線圈。在本次控制系統(tǒng)設計中用PLC 代替了繼電器控制系統(tǒng)中的邏輯線路部分，由變頻器控制電動機。在車床的電氣控制系統(tǒng)，所有觸頭，行程開關，控制按鈕（SB1～SB6）等為系統(tǒng)的輸入信號；接觸器線圈（KM1-KM5），為系統(tǒng)的輸出信號。</p><p>　　2.2 電動機

29、的選擇</p><p>　　本次畢業(yè)設計使用PLC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。電動機亦保留原有主軸電機、冷卻泵電機、快進電機，詳見表2-1。</p><p>　　表2-1 主軸電機、快進電機、冷卻泵電機參數(shù)表</p><p>　　2.3 交流接觸器和中間繼電器的選擇</p><p>　　⑴ 接觸器： 接觸

30、器是工業(yè)電氣中用按鈕或其他方式來控制其通斷的自動開 關。交流接觸器的型號很多，電流在5A-1000A的不等，常用交流接觸器的型號有CJ20、CJX1、CJ1和CJ10等系列。在這次控制系統(tǒng)硬件的設計中，采用了CJ10系列的交流接觸器，其額定電流應在控制電流的1.1～1.3倍之間。</p><p>　?、?中間繼電器： 中間繼電器是最常用的繼電器之一，它的結(jié)構(gòu)和接觸器的基本相同，只是電磁系統(tǒng)小些，觸點多一些。常用

31、的繼電器型號有JZ7、JZ14等。</p><p>　　2.4 保護電器的選擇</p><p>　?、?熔斷器 熔斷器在電路中主要起短路保護作用，用于保護線路。熔斷器的熔體串接于被保護的電路中，熔斷器以自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，從而自動切斷電路，實現(xiàn)短路保護及過載保護。</p><p>　?、?熱繼電器 熱繼電器主要用于電氣設備（電動機）的過負荷保護。熱繼電器勢利用

32、一種電流熱效應原理工作的電器，它具有與電動機容許過載特性相近的反時限動作特性，主要與接觸器配合使用，用于對三相異步電動機的過負荷和斷相保護。</p><p>　　2.5 控制電器的選擇</p><p>　?、?選擇開關 開關一般用于各種配電裝置的遠距離控制，也可作為電器測量儀表的轉(zhuǎn)向開關或用作小容量電動機的啟動、制動、調(diào)速和換向的控制，用途廣泛，故稱萬能轉(zhuǎn)換開關。常用的萬能轉(zhuǎn)換開關有LW8

33、、LW6和LA18系列。 </p><p>　　⑵ 控制按鈕 控制按鈕在控制電路中常用作遠距離手動控制接觸器、繼電器等有電磁線圈的電路，也可用于電器連鎖等電路中。目前常用的按鈕有LA10、LA18、LA19、LA20等系列產(chǎn)品。</p><p>　　2.6 PLC型號的選擇</p><p>　　FX-2N系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化

34、。FX-2N系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此FX-2N系列具有極高的性能/價格比。</p><p>　　FX-2N系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環(huán)境保護設備等等。</p><

35、p>　　第3章C650型臥式車床總體設計方案</p><p>　　3.1 C650車床的主要結(jié)構(gòu)</p><p>　　普通車床是一種應用極為廣泛的金屬切削機床，能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋和定型表面，并可以通過尾架進行鉆孔、鉸孔、攻螺紋等加工。</p><p>　　C650臥式普通車床屬中型車床，加工工件回轉(zhuǎn)直徑最大可達1020mm,長度可達3000mm。其

36、結(jié)構(gòu)主要由床身、主軸變速箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾架、絲桿和光桿等部分組成。</p><p>　　車床有兩種運動，一是軸卡盤帶動工件的旋轉(zhuǎn)運動，稱為主運動（切削運動），另一種四溜板刀架頂針帶動刀具的直線運動，稱為進給運動。兩種運動由同一電動機帶動并通過各自的變速箱調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速或進給速度。此外，為提高效率、減輕勞動強度、便于對刀和減小輔助工時，C650車床的刀架還能快速移動，稱為輔助運動。</p>

37、<p>　　C650車床車床由三臺三相籠型異步電動機拖動，即主電動機M1、冷卻電動機M2和刀架快速移動電動機M3。</p><p>　　3.2 設計方案的確定</p><p>　　C650 普通車床屬于中型車床，用于切削工件外圓、內(nèi)孔和端面等。該車床由主軸運動和刀具進給運動完成切削加工。主軸由三相異步電動機拖動，進給是由主軸運動經(jīng)齒輪傳給進給箱來實現(xiàn)的，為減少輔助工作時間，刀架由

38、一臺三相異步電動機單獨拖動，實現(xiàn)刀架的快速移動，另外用一臺交流電動機拖動冷卻泵，用以實現(xiàn)切削時刀具的冷卻，其具體的改造方案為：</p><p>　　1、原車床的工藝加工方法不變；</p><p>　　2、在保留主電路的原有元件的基礎上, 不改變原控制系統(tǒng)電氣操作方法；</p><p>　　3、電氣控制系統(tǒng)控制元件包括( 按鈕. 行程開關. 熱繼電器. 接觸器)，作用

39、與原電氣線路相同；</p><p>　　4、主軸和進給起動. 制動. 低速. 高速和變速沖動的操作方法不變；</p><p>　　5、改造原繼電器控制中的硬件接線，改為PLC 編程實現(xiàn)。</p><p>　　第4章PLC 對C650 臥式車床的設計</p><p>　　4.1 PLC 類型的簡介</p><p>　　2

40、0世紀70年代末至80年代初，PLC產(chǎn)品的處理速度大大提高，增加了許多特殊功能使得PLC不僅可以進行邏輯控制，而且可以對模擬量進行控制，它以面向工業(yè)控制為特點，普通受到電氣控制領域的歡迎。特別是中小容量PLC成功地取代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，使控制系統(tǒng)的可靠性大大提高。目前各國生產(chǎn)的PLC品種繁多，發(fā)展迅速。在國內(nèi)的市場上應用較多的PLC多為日本、德國和美國的產(chǎn)品，如日本OMRON公司的C系列、日本松下公司的FP系列、日本三菱公司的FX

41、系列、德國西門子公司的S7系列和美國ABB公司的07系列等。</p><p><b>　　PLC的特點：</b></p><p>　?。?）可靠性強，抗干擾能力強</p><p>　?。?）通用性強，使用方便</p><p>　?。?）編程語言簡單，易學，便于掌握。</p><p>　　（4）采用

42、模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組合靈活方便</p><p>　?。?）系統(tǒng)設計周期短。</p><p>　?。?）對生產(chǎn)工藝改變適應性強。</p><p>　?。?）安裝簡單，調(diào)試方便，維護工作量小。</p><p>　　4.2 PLC的硬件電路框圖</p><p>　　世界各國各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC雖然外觀各異，但作為工業(yè)控制計

43、算機，其硬件結(jié)構(gòu)都大體相同。主要由中央處理器（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出單元（I/O）接口、電源及外圍編程設備等幾大部分構(gòu)成。PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 PLC硬件結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　4.3 C650臥式車床主電路</p><p>　　如圖4-3 所示為C650 車床控制系統(tǒng)主電路。主軸電機M1要求

44、全壓正反轉(zhuǎn)運行，正向點動，停車和點動結(jié)束時要求反接制動，且反接制動和點動時主電路串入電阻限流，M1 的工作電流用電流表A 監(jiān)視，但電流表不應受到電機啟動電流的沖擊。冷卻泵電機M2 要求單向運轉(zhuǎn)，并有過載和短路保護。刀架快速移動電機M3 只要求單向運轉(zhuǎn)。根據(jù)上述控制任務，系統(tǒng)中用接觸器KMI 和KM2 實現(xiàn)M1的正反轉(zhuǎn)控制，由KM3 切換主軸電機的限流電阻R，速度繼電器KS 用于反接制動控制，主軸正轉(zhuǎn)時其常開觸點KS1 閉合，常開觸點KS

45、2 斷開; 主軸反轉(zhuǎn)時其觸點KS2 閉合，KS1 斷開; 主軸停轉(zhuǎn)時，KS1,KS2 均斷開。用KM4 和KM5 分別接通電動機M2 和M3。 FR1 和FR2 分別為M1 和M2 的過載保護用熱繼電器，監(jiān)視電流表A 由時間繼電器KT 的觸點接通或切除。</p><p>　　C650 車床控制系統(tǒng)主電路圖</p><p><b>　　圖4-3</b></p>

46、;<p>　　4. 4 PLC對C650 臥式車床設計的I/O 分配圖</p><p>　　如表1 所示，為C650 臥式車床PLC 設計I/O 分配圖。根據(jù)本機床的控制任務可知，該機床的輸入信號都是開關量信號，輸出負載有三相交流異步電動機、接觸器和狀態(tài)顯示燈等，機床工作環(huán)境差，容易受到振動、電磁干擾、電源波動 的影響，綜合考慮以上因素，電氣控制系統(tǒng)采用適合于工業(yè)控制的可編程序控制器。確定外部輸

47、入信號共11 點，輸出控制信號共5 點，并考慮留有一定的余量，故選用日本三菱公司的FX 系列FX-2N 型可編程序控制器即可。</p><p><b>　　表一</b></p><p>　　4.5 C650 臥式車床PLC 設計接線圖。（下圖2）</p><p>　　圖2 C650臥式車床PLC 設計接線圖</p><p&g

48、t;　　4.6 C650 臥式車床PLC 設計梯形圖</p><p>　　為了使設計過程更清晰，我們先將控制對象按控制功能分解，分別設計出各部分的梯形圖。</p><p>　　M1 電動機正反轉(zhuǎn)梯形圖的設計( 如圖3)</p><p>　　圖3 M1 電動機正反轉(zhuǎn)梯形圖</p><p>　　M1 的正反轉(zhuǎn)控制是由接觸器KM 1 和KM2 的主

49、觸點切換三相電源的相序?qū)崿F(xiàn)的，在換相序時必須防止KM1 和KM2 同時接通造成電源相間短路。在PLC 控制中，只靠KM1 和KM2的觸點Y1 和Y2 互鎖不能可靠地防止相間短路。由于PLC 的掃描周期很短，執(zhí)行程序快，KM1 和KM2 的觸點切換幾乎沒有間隔時間，因此，必須采用定時器T1 和T2 來控制正反轉(zhuǎn)切換的延時時間以保證KM1 和KM2 線圈按順序通斷。</p><p>　?。?）M1 電動機點動與制動控

50、制梯形圖的設計如圖4 所示。</p><p>　　圖4 M1 點動控制與反接制動控制梯形圖</p><p>　　M1 的點動控制: 只有KMl 接通時(KM2,KM3 失電)，即按下點動按鈕(X4 導通)，Y2 和Y3 斷電，其常閉觸點保持閉合，則M 0 得電，其觸點使Y1 得電，實現(xiàn)點動; 當點動按鈕復位，則X4 斷開，Y1 失電，點動結(jié)束。</p><p>　　

51、M1 的反接制動: 當點動結(jié)束時，由于M1 的慣性，KS1仍閉合，即X11 導通，從而T3 開始計時，延時后其觸點將接通Y2，實現(xiàn)主電路反接; 停車時，按下停止按鈕，X6 斷開，則M11 失電，則原來得電的正轉(zhuǎn)線圈KM1 失電，則M1 斷電。停止按鈕復位后，X6 重新閉合，M11 重新得電，由于正轉(zhuǎn)時速度繼電器KS 的觸點KS1 已經(jīng)閉合，X11 導通，使Y2 得電，重復點動結(jié)束時的制動程序。反轉(zhuǎn)反接制動則采用Ks2(x12)、定時器T

52、4 和Y1( KM 1)控制，過程同正轉(zhuǎn)類似。</p><p>　?。?）M2 和M3 電動機控制梯形圖設計</p><p>　　如圖4 所示。M2 的啟停由M2 啟動按鈕(X3) 和停止按鈕(X5) 控制。按下啟動按鈕則X3 閉合，Y4 得電，其觸點自鎖，則KM4 線圈得電，M2 啟動。當按下停止按鈕時，X5 斷開，則Y4 失電，KM4 失電，M2 停。M3 由限位開關SQ( X0) 控

53、制，壓下SQ，則X0 閉合， Y5 得電，KM5 得電，M3 啟動; 釋放SQ，則X0 斷開，Y5 失電，KM5 失電. 則M3 停。</p><p>　?。?）完整的C650 車床的梯形圖</p><p>　　以上已將控制對象的控制功能分解后設計出了相應的梯形圖，在考慮了它們相互的聯(lián)系和影響后，查漏補缺，我們就可以將上述各梯形圖進行綜合整理，最后設計出完整的C650 車床的梯形圖。如圖6

54、：</p><p>　　圖6 C650臥式車床PLC 設計梯形程序圖</p><p><b>　　第5章調(diào)試</b></p><p>　　實驗室的調(diào)試系統(tǒng)為FX2N-32MR PLC,輸入輸出各16點,而我所設計的輸入點數(shù)為11,輸出點數(shù)為6，因此滿足要求。實驗箱中有正反轉(zhuǎn)模塊、交通燈模塊、電梯模塊、混料罐模塊和物料傳輸模塊。由于實驗箱中沒有

55、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。因此我把M1的熱繼電器的動合觸點FR1、M2的熱繼電器的動合觸點FR2和速度繼電器的正轉(zhuǎn)觸點KS1、速度繼電器的反轉(zhuǎn)觸點KS2分別用兩個按鈕和兩個開關代替。</p><p>　　FXGP_WIN-C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，在Windows98/2000/XP系統(tǒng)下均可

56、運行。</p><p>　　調(diào)試軟件的操作如下所述：</p><p>　　1. 打開編程軟件 點擊“開始”→ “所有程序”→ “MELSEC-F FX Applications”→ “FXGP_WIN-C”。</p><p>　　2. 新建項目文件 在編程界面，點擊“文件”→ “新文件”→在出現(xiàn)的畫面中選擇與機型相對應的PLC型號，在此選擇FX2N,然后按“確認

57、”。</p><p>　　3. 輸入程序 把所設計的程序輸入到計算機中。</p><p>　　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行表面檢查。</p><p>　　5. 程序的下載 對PLC操作前，首先使用編程通信轉(zhuǎn)換接口電纜SC-09將編程電腦的串口和平PLC的RS-422編程接口連接好，在下載程序參數(shù)前把PLC

58、的RUM/STOP開關扳到STOP位置。點擊“PLC”→ “傳送”→ “寫出”在彈出的“范圍設置”中輸入2000即可。</p><p>　　6. 遙控運行/停止 程序參數(shù)下載到PLC后，在編程界面點擊“PLC”→ “遙控運行/停止”，在彈出的遙控運行/停止命令窗口中選擇“運行”或“停止”。</p><p>　　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”。進行

59、程序運行狀態(tài)監(jiān)控界面。</p><p>　　5.1 M1的正轉(zhuǎn)點動調(diào)試</p><p><b>　　5.2M1正轉(zhuǎn)調(diào)試</b></p><p><b>　　5.3反轉(zhuǎn)調(diào)試</b></p><p><b>　　5.4反轉(zhuǎn)制動調(diào)試</b></p><p>　

60、　5.5M2的起動調(diào)試</p><p>　　5.6M2的停止調(diào)試</p><p>　　5.7M3的起動調(diào)試</p><p><b>　　第六章結(jié)論</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)設計使我收獲不少,在系統(tǒng)全面總結(jié)以前所學知識的同時,又學到了新的知識。不僅鍛煉了思考能力，也提高了總結(jié)、歸納、綜合運用的能力，是畢業(yè)前

61、對所學的知識的回顧和檢驗。無論是基礎知識方面還是軟件應用，繪圖方面都有提高，對可編程控制器有了更深一步的理解。</p><p>　　C650車床是一種應用極為廣泛的金屬切削機床，能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋和定型表面，并可以通過尾架進行鉆孔、鉸孔、攻螺紋。采用傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制，其技術落后, 可靠性差,工作效率低,故障診斷和排除困難,已嚴重影響了企業(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控制基礎

62、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)境下應用設計的,它具有可靠性高、設計施工周期 短、維修方便,價格也很便宜等優(yōu)點。因而用PLC改造其繼電器-接觸器成了一種必然的選擇。</p><p>　　本設計主要是用程序的設計來實現(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。詳細介紹了電動機的正反轉(zhuǎn)控制、電動機的正轉(zhuǎn)點動控制及其反接制動控制、電動機的正反轉(zhuǎn)運行的反接制動控

63、制等的設計。并分析了其工作過程。用文字、圖表、動作的順序的標示的形式展現(xiàn)出來，增加了可讀性。最后對程序進行了調(diào)試，通過調(diào)試的結(jié)果證明，此程序是可行的。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文是在陳琛老師的指導下完成的。在做論文的過程中陳琛老師不僅在整體設計方案上給我指導，在設計的過程中也給我提出了好的意見。在此，對老師在工作中給予的指導和

64、關心致以最真誠的謝意。</p><p>　　同時在這里還要感謝南方技師學院給予我們的關心和幫助，感謝系里其它的一些同學和老師在設計中提供大量的支持和幫助。我們即將畢業(yè)，在此，再一次向三年中在學習和生活中給予過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W致謝。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　吳圣莊：《金屬切削機床概論》[M]. 北京:

65、 機械工業(yè)出版社。</p><p>　　王炳實：《機床電氣控制》[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社。</p><p>　　史國生：《控制與可編程控制器技術》[M]北京：化學工業(yè)出版社，2005。</p><p>　　江志鋒：《編程控制器原理與應用》[M]西安：西安電子科技大學出版社，2004。</p><p>　　張運剛.宋小春.郭武強：《從入