機電控制綜合設(shè)計課程設(shè)計-x52k立式銑床plc控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　機電工程學(xué)院</b></p><p>　　課 程 設(shè) 計 說 明 書</p><p>　　設(shè)計題目： X52K立式銑床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號： </p>

2、<p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2011年12月 5日</p><p>　　設(shè)計題目名稱：X52K立式銑床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　院系名稱 專業(yè)班級： </p><p>　　學(xué)生

3、姓名： 學(xué) 號：</p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p><b>　　材 料 目 錄</b></p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　可編程控制器是在繼電器控制和計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐漸發(fā)展起來的以微處理器為核心，集微電子技

4、術(shù)、自動化技術(shù)、計算機技術(shù)通信技術(shù)為一體，以工業(yè)自動化控制為目標(biāo)的新型控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點，已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動控制中。據(jù)統(tǒng)計，可編程控制器是工業(yè)自動化裝置中應(yīng)用最多的一種設(shè)備。專家認(rèn)為，可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)設(shè)備之一，PLC、機器人、CAD/CAM將成為工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。由于PLC具有對使用環(huán)境適應(yīng)性強的特性，同時其內(nèi)部定時器資源十分豐富。</p>

5、<p>　　它的功能主要是：控制功能、數(shù)據(jù)采集、儲存與處理功能、通信、聯(lián)網(wǎng)功能、輸入/輸出接口調(diào)理功能、人機界面功能。在系統(tǒng)構(gòu)成時，可由一臺計算機與多臺PLC構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。</p><p>　　本次設(shè)計的內(nèi)容主要是利用PLC對X52K型銑床的電器部分進行改造。首先我對本設(shè)計進行總體的分析，使自己有一個大致的總體概念，然后仔細(xì)分析銑床，對車床主運動

6、和進給運動還有其它的輔助運動，進行分析。最后根據(jù)控制電路的線路圖，編譯PLC的梯形圖，編譯通過后，利用PLC實驗臺進行實驗仿真。因此使X52K銑床在完成原有的功能特點外，還具有安裝簡便、穩(wěn)定性好、易于維修、擴展能力強等特點。</p><p>　　關(guān)鍵詞：可編程控制器，X52K立式銑床，梯形圖，電氣控制</p><p><b>　　目 錄</b></p>

7、<p><b>　　第一章 引言1</b></p><p>　　1.1 X52K立式銑床改造主要內(nèi)容1</p><p>　　第二章 電氣控制原理2</p><p>　　2.1 主電路分析2</p><p>　　2.2控制電路分析3</p><p>　　第三章 X52K萬能銑床

8、電氣控制線路的PLC改造措施……………………....6</p><p>　　第四章 系統(tǒng)元器件的選擇7</p><p>　　3.1 PLC 類型的簡介7</p><p>　　3.2 PLC型號的選擇7</p><p>　　3.3 電動機選擇8</p><p>　　3.4 其它元器件的選擇8</p>

9、<p>　　3.4.1 交流接觸器的選擇8</p><p>　　3.4.2 中間繼電器的選擇9</p><p>　　3.4.3 保護電器的選擇9</p><p>　　3.4.4 控制開關(guān)電器的選擇9</p><p>　　第五章 PLC控制電路設(shè)計12</p><p>　　4.1 PLC的硬件電路

10、框圖12</p><p>　　4.2 車床控制PLC輸入/輸出接口分配表及電氣原理圖12</p><p>　　4.2.1 PLC控制原理電路設(shè)計13</p><p><b>　　第六章 調(diào)試18</b></p><p>　　第七章 設(shè)計總結(jié)及其致辭18</p><p><b>

11、;　　參考文獻(xiàn)19</b></p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足當(dāng)今迅猛發(fā)展的社會的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求，于是我們在選畢業(yè)設(shè)計課題之際，選定了課程設(shè)計課題——銑床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。我們選定了X52K立式銑床為改造對象，進行傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的改造，以PLC控制系統(tǒng)取代之前的傳統(tǒng)

12、控制系統(tǒng)。改由PLC控制后，其控制系統(tǒng)大大的簡單化，并且維修方便，易于檢查，節(jié)省了大量空間，機床的各項性能有了很大的改善，工作效率有了明顯提高。</p><p>　　1.1 X52K立式銑床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容</p><p>　?、?主要控制電器為三臺電機：主電動機M1，冷卻泵電機M3，快速移動電機M2.三臺電機都要有短路保護措施。</p><p>　　

13、⑵主電動機M1能完成主軸主運動和流板箱進給運動的驅(qū)動，采用降壓啟動的方法啟動，可以正反兩個方向旋轉(zhuǎn)，并且可以正反兩個旋轉(zhuǎn)方向的反接制動，為加工方便，還應(yīng)具有點動控制空能。</p><p>　?、请妱訖CM3拖動冷卻泵，在加工時提供切削液，采用直接啟動及停止方式，并且為連續(xù)工作方式。</p><p>　?、?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產(chǎn)生沖擊。</p>

14、<p>　?、芍麟妱訖C和冷卻泵電機采用熱繼電器進行過載保護。</p><p>　?、蕶C床要有照明設(shè)施。</p><p>　　第二章 電氣控制原理</p><p>　　X52K立式銑床屬于中型車床，為提高工作效率，該機床采用了反接制動。為了減少制動電流，制動時在定子回路串入了限流電阻R，圖2-1是它的電氣原理圖。</p><p>　　

15、圖2-1 X52K銑床電氣原理圖</p><p><b>　　2．1 主電路分析</b></p><p>　　主軸電動機M1拖動主軸</p><p>　　帶動銑刀進行銑削加工，通過組合開關(guān)SA5來實現(xiàn)正轉(zhuǎn)；進給電動機M2通過操縱手柄和機械離合器的配合拖動工作臺前后、左右、上下6個方向的進給運動和快速移動，其正反轉(zhuǎn)由接觸器KM2、KM3來實現(xiàn)；冷

16、卻泵電動機M3供應(yīng)切削液，且當(dāng)M1啟動后，用手動開SA3控制；3臺電動機分別用熱繼電器FR2、FR3、FR1作過載保護。圖2-2為X52K立式銑床的主電路圖。</p><p>　　圖2-2 X52K立式銑床主電路</p><p><b>　　2．2控制電路分析</b></p><p>　　控制電路的電源由控制變壓器TC輸出110V電壓供電。 &

17、lt;/p><p>　?、胖鬏S電動機M1的控制 </p><p>　　主軸電動機M1采用兩地控制方式，SB3和SB4是兩組啟動按鈕，SB3和SB4是兩組停止按鈕。KM1是主軸電動機M1的啟動接觸器，YB是主軸制動用的電磁離合器，SQ7是主軸變速時瞬時點動的位置開關(guān)。 </p><p>　　1）主軸電動機M1啟動前，應(yīng)首先選擇好主軸的轉(zhuǎn)速，再把主軸換向開關(guān)SA5扳到所

18、需要的轉(zhuǎn)向。按下啟動按鈕SB3（或SB4），接觸器KM1線圈得電，KM1主觸頭和自鎖觸頭閉合，主軸電動機M1啟動運轉(zhuǎn)，KM1常開輔助觸頭（9-10）閉合，為工作臺進給電路提供了電源。按下停止按鈕SB1（或SB2），SB1（或SB2）常閉觸頭分?jǐn)?，接觸器KM1線圈失電，KM1觸頭復(fù)位，電動機M1斷電慣性運轉(zhuǎn)，SB1（或SB2）常開觸頭閉合，接通電磁離合器YB，主軸電動機M1制動停轉(zhuǎn)。 </p><p>　　

19、圖2-3 X52K控制電路圖</p><p>　　2)主軸換銑刀時將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳向換刀位置，這時常開觸頭SA2-2閉合，電磁離合器YB線圈得電，主軸處于制動狀態(tài)以便換刀；同時常閉觸頭SA2-1斷開，切斷了控制電路，保證了人身安全。 </p><p>　　3)主軸變速時，利用變速手柄與沖動位置開關(guān)SQ7，通過M1點動，使齒輪系統(tǒng)產(chǎn)生一次抖動，以便于齒輪順利嚙合，且變速前應(yīng)先停車

20、。 </p><p>　?、七M給電動機M2的控制 </p><p>　　工作臺的進給運動在主軸啟動后方可進行。工作臺的進給可在3個坐標(biāo)的6個方向運動，進給運動是通過兩個操作手柄和機械聯(lián)動機構(gòu)控制相應(yīng)的位置開關(guān)使進給電動機M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，并且6個方向的運動是聯(lián)鎖的，不能同時接通。 　　</p><p>　　1）當(dāng)需要圓形工作臺旋轉(zhuǎn)時，將開關(guān)SA2扳到接通

21、位置，這時觸頭SA1-1和SA1-3斷開，觸頭SA1-2閉合，使接觸器KM2得電，電動機M2啟動，通過一根專用軸帶動圓形工作臺作旋轉(zhuǎn)運動。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1扳到斷開位置，這時觸頭SA1-1和SA1-3閉合，觸頭SA1-2斷開，以保證工作臺在6個方向的進給運動，因為圓形工作臺的旋轉(zhuǎn)運動和6個方向的進給運動也是聯(lián)鎖的。 </p><p>　　2）工作臺的左右進給運動由左右進給操作手柄控制。操作手柄與位置開關(guān)SQ1和S

22、Q2聯(lián)動，有左、中、右三個位置，其控制關(guān)系見表1。當(dāng)手柄扳向中間位置時，位置開關(guān)SQ1和SQ2均未被壓合，進給控制電路處于斷開狀態(tài)；當(dāng)手柄扳向左或右位置時，手柄壓下位置開關(guān)SQ1或SQ2，使常閉觸頭SQ1-2或SQ2-2分?jǐn)?，常開觸頭SQ1-1或SQ2-1閉合，接觸器KM2或KM3得電動作，電動機M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。由于</p><p>　　在SQ1或SQ2被壓合的同時，通過機械機構(gòu)已將電動機M2的傳動鏈與工作

23、臺下面的左右進給絲杠相搭合，所以電動機M2的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)就拖動工作臺向左或向右運動 表1 工作臺左右進給手柄位置及其控制關(guān)系</p><p>　　工作臺的上下和前后進給運動是由一個手柄控制的。該手柄與位置開關(guān)SQ3和SQ4聯(lián)動，有上、下、前、后、中5個位置，其控制關(guān)系見表2。當(dāng)手柄扳至中間位置時，位置開關(guān)SQ3和SQ4均未被壓合，工作臺無任何進給運動；當(dāng)手柄扳至下或前位置時，

24、手柄壓下位置開關(guān)SQ3使常閉觸頭SQ3-2分?jǐn)?，常開觸頭SQ3-1閉合，接觸器KM3得電動作，電動機M2正轉(zhuǎn)，帶動著工作臺向下或向前運動；當(dāng)手柄扳向上或后時，手柄壓下位置開關(guān)SQ4，使常閉觸頭SQ4-2分?jǐn)?，常開觸頭SQ4-1閉合，接觸器KM4得電動作，電動機M2反轉(zhuǎn)，帶動著工作臺向上或向后運動。</p><p>　　當(dāng)兩個操作手柄被置定于某一進給方向后，只能壓下四個位置開關(guān)SQ3、SQ4、SQ1、SQ2

25、中的一個開關(guān)，接通電動機M2正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)電路，同時通過機械機構(gòu)將電動機的傳動鏈與三根絲杠（左右絲杠、上下絲杠、前后絲杠）中的一根（只能是一根）絲杠相搭合，拖動工作臺沿選定的進給方向運動，而不會沿其他方向運動。</p><p>　　表2 工作臺上、下、中、前、后進給手柄位置及其控制關(guān)系</p><p>　　左右進給手柄與上下前后手柄實行了聯(lián)鎖控制，如當(dāng)把左右進給手柄扳向左時，若又將另

26、一個進給手柄扳到向下進給方向，則位置開關(guān)SQ1和SQ3均被壓下，觸頭SQ1-2和SQ3-2均分?jǐn)?，斷開了接觸器KM2和KM3的通路，電動機M2只能停轉(zhuǎn)，保證了操作安全。 </p><p>　　3）６個進給方向的快速移動是通過兩個進給操作手柄和快速移動按鈕配合實現(xiàn)的。安裝好工件后，扳動進給操作手柄選定進給方向，按下快速移動按鈕SB5或SB6（兩地控制），接觸器KM2得電，KM2常閉觸頭分?jǐn)啵姶烹x合器YC1

27、失電，將齒輪傳動鏈與進給絲杠分離；KM2兩對常開觸頭閉合，一對使電磁離合器YC2得電，將電動機M2與進給絲杠直接搭合；另一對使接觸器KM2或KM3得電動作，電動機M2得電正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動工作臺沿選定的方向快速移動。由于工作臺的快速移動采用的是點動控制，故松開SB5或SB6，快速移動停止。 </p><p>　　4）進給變速時與主軸變速時相同，利用變速盤與沖動位置開關(guān)SQ6使M1產(chǎn)生瞬時點動，齒輪系統(tǒng)順利

28、嚙合。</p><p>　　第三章 X52K萬能銑床電氣控制線路的PLC改造措施 </p><p>　　圖3-1 PLC控制原理電路圖</p><p>　　X52K萬能銑床電氣控制線路中的電源電路、主電路及照明電路保持不變，在控制電路中，變壓器TC的輸出及整流器VC的輸出部分去掉。用可編程控制器改造后的PLC硬接線如圖3所示，為了保證各種聯(lián)鎖功能，將SQ1～S

29、Q6,SB1～SB6按圖示分別接入PLC的輸入端，換刀開關(guān)SA2和圓 </p><p>　　形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1分別用其一對常開和常閉觸頭接入PLC的輸入端子。輸出器件分兩個電壓等級，一個是接觸器使用的110V電壓，另一個是電磁離合器使</p><p>　　用的36V直流電，這樣也將PLC的輸出口分為兩組連接點。根據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，可選擇三菱FX2N—32MR型PLC。X52K型

30、銑床電器位置圖如圖4所示，所有的電器元件均可采用改造前的型號。 </p><p>　　根據(jù)X52K銑床的控制要求，設(shè)計該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖，如圖5所示。該程序共有8條支路，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。在第1支路中，因SQ7和SB1、SB2都采用常閉觸頭分別接至輸入端子I1.3、I0.2，則I1.3、I0.2的常開觸點閉合，按下啟動按鈕SB1或SB2時，I0.0常開觸點閉合，I0.0、M

31、0.0線圈得電并自鎖，第3支路中I0.0常開觸點閉合，輔助繼電器M1線圈得電，其常開觸點閉合，為第4支路以下程序執(zhí)行做好</p><p>　　準(zhǔn)備，保證了只有主軸旋轉(zhuǎn)后才有進給運動。I0.0的輸出信號使主軸電動機M1啟動運轉(zhuǎn)。當(dāng)按停止按鈕SB1或SB2時，I0.2常開觸點復(fù)位，I0.0線圈失電，主軸慣性運轉(zhuǎn)，同時I0.3常開觸點閉合，M0.4線圈得電接通電磁離合器YB，主軸制動停轉(zhuǎn)。 第2支路表達(dá)了KM2及Y

32、C2的工作邏輯，當(dāng)按下快速移動按鈕SB5或SB6時，I0.1常開觸點閉合，則M0.1及M0.5線圈得電，KM2常閉觸頭斷開，電磁離合器YC1失電，YC2得電，工作臺沿選定方向快速移動；松開SB5或SB6則YC1得電，YC2失電，快速移動停止。第4、5、6、8支路表達(dá)了工作臺六個方向的進給、進給沖動及圓工作臺的工作邏輯關(guān)系。當(dāng)圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1動作，4、5支路中I0.5的常開觸點分?jǐn)?，?支路中I0.5常閉觸頭復(fù)位，M0.4及Q0.

33、2線圈得電，使KM2得電，電動機M2啟動，圓形工作臺旋轉(zhuǎn)；當(dāng)SA1復(fù)位時，M0.4、Q0.2線圈失電，圓形工作臺停止旋轉(zhuǎn)。左右進給時，SQ1或SQ2被壓合，I0.6常開觸點復(fù)位，第5、6支路被分?jǐn)?，而I1.0或I1.1常開觸點閉合，M2（其常開觸點使Q0.2線圈得電）或Q0.3線圈得電，電</p><p>　　第四章 系統(tǒng)元器件的選擇</p><p>　　4.1 PLC 類型的簡介<

34、/p><p>　　20世紀(jì)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(lǐng)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(yīng)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

35、本松下公司的FP系列、日本三菱公司的FX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>　　西門子公司的最新PLC產(chǎn)品有SIMATIC S7、M7和C7等幾大系列。S7系列是傳統(tǒng)意義的PLC產(chǎn)品，其中的S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 <

36、;/p><p>　　4.2 PLC型號的選擇</p><p>　　S7-200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。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，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。</p><p>　　S7-200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

37、簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機床、機械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護設(shè)備等等。</p><p>　　S7-200系列PLC可提供5個不同的基本型號的8種CPU可供使用。如表4-1所示</p><p>　　在選用PLC上，考慮到只是對X52K立式銑床做電器部分的改造，輸出端口需要6個，輸入端口需要13個。改造后的

38、程序只143字節(jié)，內(nèi)容小于4千字節(jié)。而且并不通過網(wǎng)絡(luò)或其他方式做遠(yuǎn)程控制。因此，考慮到經(jīng)濟，實用，穩(wěn)定等方面因素。我們決定選用SIMATIC S7-200 系列的S7—224CN 作為本次設(shè)計的PLC。</p><p>　　表4-1 S7-200 CN系列PLC CPU模塊的技術(shù)規(guī)范及特性</p><p>　　4.3 其它元器件的選擇</p><p>　　4.3.1

39、 交流接觸器的選擇</p><p>　　交流接觸器由電磁機構(gòu)，觸點系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、釋放彈簧機構(gòu)、輔助觸點及基座等部分組成。其原理是當(dāng)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(dāng)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。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) 。

40、 </p><p>　　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

41、的交流接觸器，其額定電流應(yīng)在控制電流的1～1.4倍之間, 在此控制主軸電機的KM3、KM4、KM，選取交流接觸器型號為：CJ20—63，線圈電壓220V；控制冷卻泵電機KM1和控制快進電機的KM2選取交流接觸器型號為：CJ20—10，線圈電壓220V。</p><p>　　4.3.2 中間繼電器的選擇</p><p>　　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。 它

42、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，它只能用于控制電路中。它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。所以它用的全部都是輔助觸頭，數(shù)量比較多。新國標(biāo)對中間繼電器的定義是K，老國標(biāo)是KA。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。</p><p&g

43、t;　　4.3.3 保護電器的選擇 </p><p><b>　　（1）熔斷器</b></p><p>　　熔斷器在電路中主要作短路保護和嚴(yán)重過載保護，用于保護線路。熔斷器的熔體串接于被保護的電路中，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

44、護作用。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)為電機額定電流的1.5～2.5倍。則主軸電機電路熔斷器選取型號為:RL1-100/100.冷卻泵電機電路、快進電機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。</p><p><b>　?。?）熱繼電器</b></p

45、><p>　　熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理來工作的保護電器，具有與電動機容許過載特性相近的反時限保護特性。主要用于電動機的過載保護、斷相及電流不平衡運行保護。也常與接觸器配合成電池啟動器。</p><p>　　選型原則：應(yīng)根據(jù)被保護對象的使用條件、工作環(huán)境、啟動情況、負(fù)載性質(zhì)，電動機的形式以及電動機允許的過載能力等加以考慮。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

46、，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。通常熱繼電器選取的額定電流應(yīng)為大于或等于電動機額定電流。整定電流一般為電動機額定電流的1.05～1.1倍。主軸電機電路熱繼電器選取型號為：JR36-63,整定電流為：60A；冷卻泵電路熱繼電器選取型號為：JR36-20，整定電流為：0.36A。</p><p>　　4.3.4 控制開關(guān)電器的選擇</p><

47、;p><b>　?。?）轉(zhuǎn)換開關(guān)</b></p><p>　　轉(zhuǎn)換開關(guān)又稱組合開關(guān)，一般用于電氣設(shè)備中非頻繁的通斷電路、換接電源和負(fù)載、測量三相電壓以及直接控制小容量感應(yīng)電動機的運行狀態(tài)。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)。常用的產(chǎn)品有：HZ5、HZ10和HZ15等

48、系列。本次設(shè)計選取HZ10-100/3。</p><p><b>　?。?）按鈕開關(guān)盒</b></p><p>　　按鈕開關(guān)（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(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?。目前常用的按鈕開關(guān)盒為L

49、A4系列產(chǎn)品，本次設(shè)計選擇的按鈕開關(guān)型號為LA4-3H。</p><p>　　第五章 PLC控制電路設(shè)計</p><p>　　5．1 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(shè)備等幾

50、大部分構(gòu)成。PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖4-1所示。</p><p>　　圖5-1 PLC硬件結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　圖5-2 PLC控制原理電路圖</p><p>　　根據(jù)X52K銑床的控制要求，設(shè)計該電氣控制系統(tǒng)的PLC控制梯形圖，如圖5所示。該程序共有8條支路，反映了原繼電器電路中的各種邏輯內(nèi)容。在第1支路中，因SQ7和SB1、SB2都采用常閉觸頭分別接

51、至輸入端子I1.3、I0.2，則I1.3、I0.2的常開觸點閉合，按下啟動按鈕SB1或SB2時，I0.0常開觸點閉合，I0.0、M0.0線圈得電并自鎖，第3支路中I0.0常開觸點閉合，輔助繼電器M1線圈得電，其常開觸點閉合，為第4支路以下程序執(zhí)行做好</p><p>　　準(zhǔn)備，保證了只有主軸旋轉(zhuǎn)后才有進給運動。I0.0的輸出信號使主軸電動機M1啟動運轉(zhuǎn)。當(dāng)按停止按鈕SB1或SB2時，I0.2常開觸點復(fù)位，I

52、0.0線圈失電，主軸慣性運轉(zhuǎn)，同時I0.3常開觸點閉合，M0.4線圈得電接通電磁離合器YB，主軸制動停轉(zhuǎn)。 第2支路表達(dá)了KM2及YC2的工作邏輯，當(dāng)按下快速移動按鈕SB5或SB6時，I0.1常開觸點閉合，則M0.1及M0.5線圈得電，KM2常閉觸頭斷開，電磁離合器YC1失電，YC2得電，工作臺沿選定方向快速移動；松開SB5或SB6則YC1得電，YC2失電，快速移動停止。第4、5、6、8支路表達(dá)了工作臺六個方向的進給、進給沖動及圓工作臺

53、的工作邏輯關(guān)系。當(dāng)圓形工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1動作，4、5支路中I0.5的常開觸點分?jǐn)?，?支路中I0.5常閉觸頭復(fù)位，M0.4及Q0.2線圈得電，使KM2得電，電動機M2啟動，圓形工作臺旋轉(zhuǎn)；當(dāng)SA1復(fù)位時，M0.4、Q0.2線圈失電，圓形工作臺停止旋轉(zhuǎn)。左右進給時，SQ1或SQ2被壓合，I0.6常開觸點復(fù)位，第5、6支路被分?jǐn)?，而I1.0或I1.1常開觸點閉合，M2（其常開觸點使Q0.2線圈得電）或Q0.3線圈得電，電</p>

54、;<p>　　圖5-3 PLC控制電路梯形圖</p><p><b>　　程序語句表如下：</b></p><p>　　Network 1 </p><p>　　LD I0.0</p><p>　　O M0.0</p><p>　　A I0.2</

55、p><p>　　O I1.3</p><p>　　AN I0.4</p><p>　　= Q0.0</p><p>　　AN I1.3</p><p>　　= M0.0</p><p>　　Network 2 </p><p>　

56、　LD I0.1</p><p>　　A I0.2</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　= Q0.5</p><p>　　Network 3 </p><p>　　LD Q0.1</p><p>　　O Q0.0</

57、p><p>　　A I0.2</p><p>　　= M0.1</p><p>　　Network 4 </p><p>　　LD I1.2</p><p>　　A I0.7</p><p>　　O I0.6</p><p>　

58、　A I0.5</p><p>　　A M0.0</p><p><b>　　LPS</b></p><p>　　A I1.0</p><p>　　= M0.2</p><p><b>　　LPP</b></p><

59、p>　　A I1.1</p><p>　　= Q0.3</p><p>　　Network 5 </p><p>　　LDN I1.2</p><p>　　A I0.6</p><p>　　A I0.7</p><p>　　A I0.

60、5</p><p>　　A M0.1</p><p>　　= M0.3</p><p>　　Network 6 </p><p>　　LD I1.2</p><p>　　A I0.6</p><p>　　A I0.7</p><

61、p>　　AN I0.5</p><p>　　A M0.1</p><p>　　= M0.4</p><p>　　Network 7 </p><p>　　LD I0.3</p><p>　　O I0.4</p><p>　　= Q0.

62、4</p><p>　　Network 8 </p><p>　　LD M0.2</p><p>　　O M0.3</p><p>　　O M0.4</p><p>　　= Q0.2</p><p><b>　　第六章 調(diào)試</b>&l

63、t;/p><p>　　1. 實驗室用的PLC型號為S7-226，共有24個輸出端口，16個輸出端口，足夠我用的。</p><p>　　2.打開V4.0 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件 點擊“文件”→ “打開” ，選擇我優(yōu)盤中的C650臥式車床的梯形圖</p><p>　　3. 在菜單欄中點擊“編譯”，對我設(shè)計的程序進行編譯，沒有發(fā)現(xiàn)語法錯誤，先松了一口

64、氣。</p><p>　　4.將S7-226 PLC與計算機連接，并讓PLC處于“STOP”狀態(tài)，在編程軟件的菜單欄里點擊“下載”按鈕，對程序進行下載。</p><p>　　5. 下載成功后，讓PLC處于“RUN”狀態(tài)，這時點擊菜單欄中的“監(jiān)控測試”按鈕，測試程序?qū)崿F(xiàn)的各項功能。</p><p>　　第七章 設(shè)計總結(jié)及其致辭</p><p>

65、;　　本課題在選題及進行過程中得到老師的悉心指導(dǎo)。論文過程中，老師多次幫助我分析思路，開拓視角，在我遇到難題的時候給予我最大的支持和鼓勵。老師嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度，踏實堅韌的工作精神，使我受益良多。在此，謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 </p><p>　　課程設(shè)計過程中很多內(nèi)容都是所學(xué)知識的延伸，在課程設(shè)計的過程中也把自己所學(xué)的知識牢牢地鞏固一遍。而這次課程設(shè)計也正好給予了這樣一個難得的機會。 </p

66、><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[01] 王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　[02] 鄧星鐘.機電傳動與控制.華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　[03] 程先平.機電傳動與控制.華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　[

67、04] 張萬忠.電氣與PLC控制技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，2003.8</p><p>　　[05] 陳宏鈞.編程控制器課程設(shè)計指導(dǎo)書.[M]天津：天津大學(xué)出版社，2001</p><p>　　[06] 陳立定. 電氣控制與可編程控制器.華南理工大學(xué)出版社，2001.2</p><p>　　[07] 溫照方.SIMATIC S7-200可編程序控制器教程.北京理工大學(xué)出