車(chē)床電氣控制改造PLC控制

1、四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控機(jī)床電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)所屬系部機(jī)械工程系所屬專(zhuān)業(yè)數(shù)控技術(shù)所屬班級(jí)數(shù)控1班學(xué) 號(hào)02學(xué)生姓名王倩林指導(dǎo)教師劉帥完成日期2015/4/20任 務(wù) 書(shū)設(shè)計(jì)題目CA6140普通車(chē)床的電氣翻新及數(shù)控改造設(shè)計(jì)學(xué)生姓名王倩林所屬班級(jí)數(shù)控1班設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求:1. 將原機(jī)床的手動(dòng)刀架更換為數(shù)控電動(dòng)刀架，并設(shè)計(jì)其控制線路；2. 將原機(jī)床普通絲杠更換成滾珠絲杠，并將其改為半閉環(huán)伺服控制，設(shè)計(jì)其控制線路；3. 對(duì)與此機(jī)床功能相關(guān)的主電路、控制電路、輸入輸出接口電路、驅(qū)動(dòng)器線路等進(jìn)行設(shè)計(jì)；4. 對(duì)整機(jī)進(jìn)行調(diào)試，使功能完善、工作正常。擬采用的設(shè)計(jì)方法、思路:根據(jù)設(shè)計(jì)條件，采用可編程控制器（PLC

2、）對(duì)原有繼電接觸器控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，使機(jī)床故障率下降，可靠性和靈活性大大的提高，實(shí)現(xiàn)一定的自動(dòng)化，具體設(shè)計(jì)要求如下：1.按下啟動(dòng)按鈕SB3，主軸電機(jī)M1控制接觸器得電，主軸電機(jī)啟動(dòng)起來(lái),按下停止按鈕SB4，主軸電機(jī)M1控制接線器失電，主軸電機(jī)停止2.主軸電機(jī)啟動(dòng)后，搬動(dòng)冷卻泵電機(jī)手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)SB10致閉合位置，冷卻泵電機(jī)控制繼電器KA得電，冷卻泵電機(jī)啟動(dòng)起來(lái)3.主軸電機(jī)啟動(dòng)后，搬動(dòng)冷卻泵電機(jī)M2手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)SB10致斷開(kāi)位置，冷卻泵電機(jī)控制繼電器失電，冷卻泵電機(jī)停止1.按下點(diǎn)動(dòng)控制按鈕SB12，進(jìn)刀電機(jī)M3控制繼電器得電，進(jìn)刀電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行2.按下點(diǎn)動(dòng)控制按鈕SB12，進(jìn)刀電機(jī)M3控制繼電器失電

3、，進(jìn)刀電機(jī)停止工作1.過(guò)載、短路保護(hù)熱繼電器FR1FR2任何一個(gè)觸電斷開(kāi)，接觸器KM1、繼電器KM2斷電，所以電機(jī)停止工作摘要數(shù)控技術(shù)水平的高低和數(shù)控設(shè)備擁有的多少已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，在機(jī)械制造中發(fā)揮著巨大的作用，很好地解決了現(xiàn)代機(jī)械制造中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密、批量小、多變零件的加工問(wèn)題，且能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質(zhì)量，大幅度提高生產(chǎn)效率。但是，發(fā)展數(shù)控技術(shù)的最大障礙就是添置設(shè)備的初期投資大，這使許多中小型企業(yè)難以承受。如果淘汰大量的普通機(jī)床，而去購(gòu)買(mǎi)昂貴的數(shù)控機(jī)床，勢(shì)必造成巨大的浪費(fèi)。因此，普通機(jī)床的數(shù)控化改造大有可為。  

4、0;   針對(duì)現(xiàn)有常規(guī)CA6140普遍車(chē)床的缺點(diǎn)提出數(shù)控改裝方案和單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高加工精度和擴(kuò)大機(jī)床使用范圍，并提高生產(chǎn)率。本論文說(shuō)明了普通車(chē)床的數(shù)控化改造的設(shè)計(jì)過(guò)程，較詳盡地介紹了CA6140機(jī)械改造部分的設(shè)計(jì)及數(shù)控系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)。采用以8031為CPU的控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，由I/O接口輸出步進(jìn)脈沖，經(jīng)一級(jí)齒輪傳動(dòng)減速后，帶動(dòng)滾動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)縱向、橫向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。     通過(guò)對(duì)CA6140A普通車(chē)床的數(shù)控改造，使其加工精度明顯提高，定位準(zhǔn)確可靠，操作方便，性能價(jià)格比高。這種方法對(duì)中小企業(yè)設(shè)備的數(shù)控

5、改造有一定的借鑒與推廣作用。本次改造主要針對(duì)車(chē)床的主軸系統(tǒng)、刀架系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)、反饋環(huán)節(jié)、電器控制柜及數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了改造，改造方法簡(jiǎn)單、改造操作步驟便于實(shí)施。而且掌握了一些CAM、CAD等制圖軟件的應(yīng)用和論文的撰目錄摘要3目錄41緒論51.1設(shè)計(jì)目的及意義51.2CA6140的現(xiàn)狀51.3設(shè)計(jì)內(nèi)容62.CA6140車(chē)床電氣PLC改造方案設(shè)計(jì)62.1CA6140車(chē)床電氣控制原理721.1 電氣控制原理72.1. 2CA6140臥式車(chē)床的主要運(yùn)動(dòng)形式及控制要求82.2 PLC改造控制電路設(shè)計(jì)92.2.1控制電路設(shè)計(jì)92.2.2 照明電路102.2.3 指示電路102.3I/O統(tǒng)計(jì)113.硬件選型1

6、13.1電氣元件明細(xì)表123.1.1電動(dòng)機(jī)的選擇133.1.2電源引入開(kāi)關(guān)Q143.1.3 熱繼電器FR1、FR2143.1.4 熔斷器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6143.1.5 接觸器KM1,KM2及KM3143.1.6 控制變壓器TC1143.1.7 開(kāi)關(guān)SA1,SA2153.1.8導(dǎo)線的選擇153.1.9 制定3.10 電器位置圖153.2PLC的I/O接線164.1 PLC控制過(guò)程分析175 系統(tǒng)調(diào)試186總結(jié)20參考文獻(xiàn)20附錄20CA6140車(chē)床電氣控制電路原理圖221緒論 1.1設(shè)計(jì)目的及意義20世紀(jì)初，由于電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，使得機(jī)床的拖動(dòng)發(fā)生了變革，用電動(dòng)機(jī)代替蒸

7、汽機(jī)，機(jī)床的電氣傳動(dòng)隨電動(dòng)機(jī)的發(fā)展而發(fā)展。電氣傳動(dòng)的控制方式亦經(jīng)歷了一個(gè)從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過(guò)程。最初采用手動(dòng)控制。最早的自動(dòng)控制是20世紀(jì)20、30年代出現(xiàn)的繼電接觸器控制，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的起動(dòng)、停車(chē)、凋速、自動(dòng)循環(huán)以及保護(hù)等控制。它所使用的控制器件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、控制方式直觀、易掌握、工作可靠、易維護(hù)，因此在機(jī)床控制卜得到長(zhǎng)期、廣泛的應(yīng)用。它的缺點(diǎn)是體積大、功耗大、控制速度慢、改變控制程序困難，由于是有觸點(diǎn)控制，在控制復(fù)雜時(shí)可靠性降低。為了解決復(fù)雜和程序可變控制對(duì)象的需要，在20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了順序控制器。它是繼電器和半導(dǎo)體元件綜合應(yīng)用的控制裝置，具有程序改變?nèi)菀?、通用性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，

8、廣泛用于組合機(jī)床、自動(dòng)線上。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了以微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的具有編程、存儲(chǔ)、邏輯控制及數(shù)字運(yùn)算功能的可編程控制器PLC【1】。1.2CA6140的現(xiàn)狀 CA6140是一種應(yīng)用廣泛的金屬切削機(jī)床，目前采用傳統(tǒng)的繼電器控制的普通車(chē)床在中小型企業(yè)任大量使用。能夠車(chē)削外圓、內(nèi)圓、螺紋、螺桿等，它采用繼電器接觸器電路來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)。但由于大量的使用了繼電器與接觸器，再加上繼電器系統(tǒng)接線復(fù)雜，經(jīng)常造成接觸不良，而且原件老化快，設(shè)備故障頻繁，不便于維修，故障診斷與排除困難，并存在：（1） 觸電容易被電弧燒壞而導(dǎo)致接觸不良（2） 機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)的觸點(diǎn)控制反映速度慢（3） 繼電器的控制功能被固

9、定在線路中，功能單一、靈活性差影響到實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)用。因此當(dāng)務(wù)之急就是對(duì)ca6140車(chē)床進(jìn)行技術(shù)改造，以提高企業(yè)的設(shè)備利用率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。2.1CA6140車(chē)床電氣控制原理21.1 電氣控制原理根據(jù)電氣傳動(dòng)的要求，由接觸器KM1、KM2、KM3分別控制電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3，具體電路圖如圖2-1所示。圖2-1主控制電路設(shè)計(jì)在主電路中，M1為主軸電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車(chē)刀的進(jìn)給。主軸電動(dòng)機(jī)M1的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止由接觸器KM1的三個(gè)常開(kāi)主觸點(diǎn)的接通和斷開(kāi)來(lái)控制，電動(dòng)機(jī)M1只需作正轉(zhuǎn)，而主軸的正反轉(zhuǎn)是由摩擦離合器改變傳動(dòng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電動(dòng)機(jī)M1的容量小于10KW，所以采用直接啟動(dòng)。

10、M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行車(chē)削加工時(shí)，刀具的溫度高，需用冷卻液來(lái)進(jìn)行冷卻。為此，車(chē)床備有一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵，噴出冷卻液，實(shí)現(xiàn)刀具的冷卻。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM2的主觸點(diǎn)控制。M3為快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由接觸器KM3的主觸點(diǎn)控制。M2、M3的容量都很小，加裝熔斷器FU1作短路保護(hù)。熱繼電器FR1和FR2分別作M1和M2的過(guò)載保護(hù)，快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3是短時(shí)工作的，所以不需要過(guò)載保護(hù)。帶鑰匙的低壓短路器QF是漏電自動(dòng)開(kāi)關(guān)。為了防止電動(dòng)機(jī)外殼帶電發(fā)生人身事故，電動(dòng)機(jī)外殼均與底線連接。電源經(jīng)熔斷器用QF引入。該開(kāi)關(guān)為漏電自動(dòng)開(kāi)關(guān)。在自動(dòng)開(kāi)關(guān)旁有一小孔，其內(nèi)有漏電實(shí)驗(yàn)按鈕，以備檢查漏電是否正常；電

11、器箱蓋內(nèi)有漏電開(kāi)關(guān)SQ2，當(dāng)電器箱蓋打開(kāi)，則SQ2的觸點(diǎn)閉合，是漏電電阻R通電，電源開(kāi)關(guān)QF自動(dòng)跳閘；當(dāng)車(chē)床鑰匙開(kāi)關(guān)SA2在閉合狀態(tài)時(shí)，操作者把機(jī)床關(guān)斷，使SA2閉合，則機(jī)床電源開(kāi)關(guān)合不上，車(chē)床無(wú)法開(kāi)動(dòng)。欲開(kāi)車(chē)床，需用鑰匙把SA2觸點(diǎn)打開(kāi)，方可運(yùn)行【2】。2.1. 2CA6140臥式車(chē)床的主要運(yùn)動(dòng)形式及控制要求主運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)形式：主軸通過(guò)卡盤(pán)或頂尖帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)： 控制要求：（1）主軸電動(dòng)機(jī)選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，不進(jìn)行調(diào)速，主軸采用齒輪箱進(jìn)行機(jī)械有級(jí)調(diào)速（2）車(chē)削螺紋時(shí)要求主軸有正反轉(zhuǎn)，一般由機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)，主軸電動(dòng)機(jī)只作單向旋轉(zhuǎn) （3）主軸電動(dòng)機(jī)的容量不大，可采用直接啟動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式：

12、刀架帶動(dòng)刀具的直線運(yùn)動(dòng)控制要求：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也由主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主軸電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)掛輪箱傳遞給進(jìn)給箱來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具的縱向和橫向進(jìn)給。加工螺紋時(shí)，要求刀具移動(dòng)和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)有固定的比例關(guān)系輔助運(yùn)動(dòng)（1）運(yùn)動(dòng)形式：刀架的快速移動(dòng)控制要求：由刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，該電動(dòng)機(jī)可直接啟動(dòng)，也不需要正反轉(zhuǎn)和調(diào)速（2）運(yùn)動(dòng)形式：尾架的縱向移動(dòng)控制要求：由手動(dòng)操作控制（3）運(yùn)動(dòng)形式：工件的夾緊與放松控制要求：由手動(dòng)操作控制（4）運(yùn)動(dòng)形式：加工過(guò)程的冷卻控制要求：冷卻泵電動(dòng)機(jī)和主軸電動(dòng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)順序控制，冷卻泵電機(jī)也不需要正反轉(zhuǎn)和調(diào)速2.2 PLC改造控制電路設(shè)計(jì)2.2.1控制電路設(shè)計(jì)控制電路采用110V交流電壓供電，通過(guò)

13、控制變壓器TC得到，由熔斷器FU6作短路保護(hù)。具體電路圖如圖2-2所示。 圖2-2 控制電路設(shè)計(jì)（1）電源開(kāi)關(guān)的控制電源開(kāi)關(guān)是帶有開(kāi)關(guān)鎖SA2的低壓斷路器QF，當(dāng)要合上電源開(kāi)關(guān)時(shí)，首先用開(kāi)關(guān)鑰匙將開(kāi)關(guān)鎖SB右旋，再扳動(dòng)斷路器QF將其合上。若用開(kāi)關(guān)鑰匙將開(kāi)關(guān)鎖SB左旋，其觸點(diǎn)閉合，QF線圈通電，斷路器QF將自動(dòng)跳開(kāi)。若出現(xiàn)誤操作，又將QF合上，QF將在0.1s內(nèi)再次自動(dòng)跳閘。由于機(jī)床的電源開(kāi)關(guān)采用了鑰匙開(kāi)關(guān)，接通電源時(shí)要先用鑰匙打開(kāi)開(kāi)關(guān)鎖，再合斷路器，增加了安全性，同時(shí)在機(jī)床控制配電盤(pán)的壁龕門(mén)上裝有安全行程開(kāi)關(guān)SQ2，當(dāng)打開(kāi)配電盤(pán)壁龕門(mén)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)SQ2閉合，QF的線圈通電，QF自動(dòng)跳閘，

14、切除機(jī)床的電源，以確保人身安全。（2）主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制SB4是紅色蘑菇型的停止按鈕，SB3是綠色的啟動(dòng)按鈕。按一下啟動(dòng)按鈕SB3，KM1線圈通電吸合并自鎖，KM1的主觸點(diǎn)閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。按一下SB4，接觸器KM1斷電釋放，其主觸點(diǎn)和自鎖觸點(diǎn)都斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M1斷電停止運(yùn)行。（3）冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，KM的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，這時(shí)若按下按鈕SB10，則KM2線圈通電，其主觸點(diǎn)閉合，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)，提供冷卻液。當(dāng)按下SB7時(shí)，中間繼電器M0得電自鎖，后KM2線圈得電，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2長(zhǎng)動(dòng)啟動(dòng)，按下SB11時(shí)可使冷卻泵解除長(zhǎng)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)M1停車(chē)時(shí)，KM常

15、開(kāi)觸頭斷開(kāi)，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2隨即停止。M1和M2之間存在聯(lián)鎖關(guān)系。（4）快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的控制 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3是由接觸器KM3進(jìn)行的點(diǎn)動(dòng)控制。按下按鈕SB12，接觸器KM3線圈通電，其主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)，拖動(dòng)刀架快速移動(dòng)；松開(kāi)SB12，M3停止?？焖僖苿?dòng)的方向通過(guò)裝在溜板箱上的十字手柄扳到所需要的方向來(lái)控制。(5） SQ1是機(jī)床床頭的掛輪架皮帶罩處的安全開(kāi)關(guān)。當(dāng)裝好皮帶罩時(shí)，SQ1（1-2）閉合，控制電路才有電，電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3才能啟動(dòng)。當(dāng)打開(kāi)機(jī)床床頭的皮帶罩時(shí)，SQ1（1-2）斷開(kāi)，使接觸器KM1，KM2、KM3斷電釋放，電動(dòng)機(jī)全部停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以確保人身安全。2.2.2 照

16、明電路照明電路采用24V安全交流電壓。照明電路由開(kāi)關(guān)SA1接24V低壓燈泡EL組成，燈泡的另一端必須接地，以防止變壓器原繞組和副繞組間發(fā)生短路時(shí)發(fā)生觸電事故。故熔斷器FU5是照明電路的短路保護(hù)器件。2.2.3 指示電路指示電路采用6V交流電壓供電。指示燈泡HL接低壓6V，熔斷器FU4是指示電路的短路保護(hù)器件。 CA6140車(chē)床電氣控制原理圖如圖2-3所示。 圖2-3 CA6140車(chē)床電氣控制電路原理圖2.3I/O統(tǒng)計(jì)控制電路中，8個(gè)輸入信號(hào)，3個(gè)輸出信號(hào)。其輸入/輸出電器及PLC的I/O配置如表2-1所示。表2-1 輸入/輸出電器及PLC的I/O配置 輸入設(shè)備PLC輸入繼電器 輸出設(shè)備PLC輸

17、出繼電器符號(hào)功能符號(hào)功能SB3M1啟動(dòng)按鈕X003KM1M1接觸器Y001SB4M1停止按鈕X004KM2M2接觸器Y002FR1M1熱繼電器X005KM3M3接觸器Y003FR2M2熱繼電器X006KA中間繼電器M0SB7M2長(zhǎng)動(dòng)開(kāi)關(guān)X007SB10M2點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)X010SB11M2解保開(kāi)關(guān)X011SB12M3點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)X0123.硬件選型 3.1電氣元件明細(xì)表電氣元件明細(xì)表要注明各元器件的型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量等，如表3-1所示。表3-1 CA6140車(chē)床電氣元件表符號(hào)元件名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格件數(shù)作用現(xiàn)狀M1主軸電動(dòng)機(jī)Y132M-47.5KW，15.4A，1450r/min1工件的旋轉(zhuǎn)和刀具的進(jìn)給已有M2冷

18、卻泵電動(dòng)機(jī)AOB-2590W，0.32A，3000 r/min1供給冷卻液已有M3快移電動(dòng)機(jī)AOS5634250W，1.55A，1360r/min1刀架的快速移動(dòng)已有KM1交流接觸器CJ0-20B線圈110V1控制主軸電動(dòng)機(jī)M1已有KM2交流接觸器JZ7-44線圈110V1控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2已有KM3交流接觸器JZ4-44線圈110V1快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3已有QF低壓斷路器DZ15L-40/3901380V 20A1漏電自動(dòng)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)已有SB3按鈕LA219-11500V 5A1主軸啟動(dòng)已有SB4按鈕LA -01JZ1主軸停止已有SB12按鈕LA9500V 5A1快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3點(diǎn)動(dòng)已有SA1

19、開(kāi)關(guān)KN3-2-11工作燈開(kāi)關(guān)已有SB7按鈕LA219-11500V 5A1M2長(zhǎng)動(dòng)按鈕已有SB10按鈕LA219-111M2點(diǎn)動(dòng)按鈕已有SB11按鈕LA219-111M2解保按鈕已有SA2鑰匙式開(kāi)關(guān)LAY3-Y/Z1電源總開(kāi)關(guān)已有SQ1行程開(kāi)關(guān)LXW3-N1打開(kāi)掛輪箱時(shí)被壓下已有SQ2行程開(kāi)關(guān)LXW3-N1電氣箱打開(kāi)時(shí)閉合已有FR1熱繼電器JR16-20/30（10-16）/15.4A1M1過(guò)載保護(hù)已有FR2熱繼電器JR16-20/30（0.25-0.35）/0.32A1M2過(guò)載保護(hù)已有TC1變壓器JBK2-100380/110、24、6V1控制與照明用變壓器已有FU1熔斷器BZ0011A3

20、冷卻泵M2的短路保護(hù)已有FU2熔斷器BZ0014A3快速電動(dòng)機(jī)M3短路保護(hù)已有FU3熔斷器BZ0011A2變壓器的短路保護(hù)已有FU4熔斷器BZ0011A1指示燈回路短路保護(hù)已有FU5熔斷器BZ0012A1照明燈回路短路保護(hù)已有FU6熔斷器BZ0011A1控制回路短路保護(hù)已有R電阻RXYC7.5W，3.9K1檢漏保護(hù)電路已有EL照明燈JC1140W24V1機(jī)床局部照明已有HL指示燈ZSD-O白色，配6V0.15A燈泡1電源指示燈已有PLC軟件FX2NFX2N-48MR-0011實(shí)現(xiàn)控制購(gòu)買(mǎi)觸摸屏軟件GT1175GT1175-VNBA-C 640*3201模擬仿真購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)機(jī)的選擇M1主軸電動(dòng)機(jī)：Y

21、系列電動(dòng)機(jī)具有體積小、重量輕、運(yùn)行可靠，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，外形美觀等特點(diǎn)，起動(dòng)性能好，具有效率高等特點(diǎn)，達(dá)到了節(jié)能效果。而且噪聲低、壽命長(zhǎng)、經(jīng)久耐用。Y系列電動(dòng)機(jī)適用于空氣中不含易燃、易爆或腐蝕性氣體的場(chǎng)所。Y132-4-B3型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率為7.5kW，頻率為50Hz，轉(zhuǎn)速為1450r/min，功率因素COS為，0.85效率為87%，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩為2.2n.m，最大轉(zhuǎn)矩為2.3n.m，所以此類(lèi)型電動(dòng)機(jī)能符合電路配置，并能有效完成工作【3】。M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)：AOB-25機(jī)床冷卻泵是一種浸漬式的三相電泵，它由封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)與單極離心泵組合而成，具有安裝簡(jiǎn)單方便.運(yùn)行安全可靠.過(guò)負(fù)荷能力強(qiáng).效率高.噪聲

22、低等優(yōu)點(diǎn)，適合作為各種機(jī)床輸送冷卻液、潤(rùn)滑液的動(dòng)力。此電動(dòng)機(jī)輸出功率為90W，揚(yáng)程為4米，流量為25升/分，出口管徑為1/2吋，能有效配合M1電動(dòng)機(jī)使用。M3快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)：AOS5634功率為250W，電壓為380V，頻率為50Hz，轉(zhuǎn)速為1360轉(zhuǎn)/分，E級(jí)。3.1.2電源引入開(kāi)關(guān)QQ主要作為電源隔離開(kāi)關(guān)用，并不是用它來(lái)直接起停電動(dòng)機(jī)，可按電動(dòng)機(jī)額定電流來(lái)選。根據(jù)該三臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)看，選中小型組合機(jī)床常用三極組合開(kāi)關(guān)，型號(hào)DZ5-20，電流20A。3.1.3 熱繼電器FR1、FR2主電動(dòng)機(jī)M1額定電流15.4A,KH1應(yīng)選用JR16-20/3D型熱繼電器，熱元件電流為20A整定電流調(diào)節(jié)范圍較大

23、，工作時(shí)將額定電流調(diào)到15.4A.M2的工作電流只有0.32A，故選用JR2-1型熱繼電器，熱元件整定電流調(diào)節(jié)范圍較小，工作時(shí)調(diào)整在0.32A。3.1.4 熔斷器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6FU對(duì)整機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)的熔斷器，選用BZ001型熔斷器，配用40A熔斷體。FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6均選用BZ001型熔斷器，分別配用1A,4A,1A,1A,2A,1A的熔斷體。 3.1.5 接觸器KM1,KM2及KM3 接觸器KM1根據(jù)主電動(dòng)機(jī)的額定電流等于15.4A，控制回路電源電壓110V，需主觸點(diǎn)3對(duì)，動(dòng)合輔助觸頭2對(duì)，根據(jù)以上情況，選用CJ0-20B型交流接觸

24、器，電磁線圈電壓為110V.KM2,KM3也采用同樣方式選取交流接觸器型號(hào)分為JZ7-44,JZ4-44。3.1.6 控制變壓器TC1 首先查看電源電壓、實(shí)際用電載荷和地方條件，然后參照變壓器銘牌標(biāo)示的技術(shù)數(shù)據(jù)逐一選擇，一般應(yīng)從變壓器容量、電壓、電流及環(huán)境條件綜合考慮，其中容量選擇應(yīng)根據(jù)用戶用電設(shè)備的容量、性質(zhì)和使用時(shí)間來(lái)確定所需的負(fù)荷量，以此來(lái)選擇變壓器容量。 在正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使變壓器承受的用電負(fù)荷為變壓器額定容量的7590%左右。運(yùn)行中如實(shí)測(cè)出變壓器實(shí)際承受負(fù)荷小于50%時(shí)，應(yīng)更換小容量變壓器，如大于變壓器額定容量應(yīng)立即更換大變壓器。同時(shí)，在選擇變壓器根據(jù)線路電源決定變壓器的初級(jí)線圈電壓值

25、，根據(jù)用電設(shè)備選擇次級(jí)線圈的電壓值，最好選為低壓三相四線制供電。這樣可同時(shí)提供動(dòng)力用電和照明用電。對(duì)于電流的選擇要注意負(fù)荷在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)能滿足電動(dòng)機(jī)的要求(因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)起動(dòng)電流要比下沉運(yùn)行時(shí)大47倍)。JBK2-100VA機(jī)床控制變壓器適用交流50-60Hz，輸出額定電壓不超過(guò)220V，輸入額定電壓不超過(guò)500V，可作為各行業(yè)的機(jī)械設(shè)備，一般電器的控制電源工作照明，信號(hào)燈的電源之用。此類(lèi)控制變壓器初級(jí)電壓為380V，次級(jí)電壓分別為110V、24V、6V【4】。3.1.7 開(kāi)關(guān)SA1,SA2SA1開(kāi)關(guān)作為工作燈開(kāi)關(guān)，在燈具內(nèi)，選用型號(hào)KN3-2-1;SA2是電源總開(kāi)關(guān)，鑰匙式，型號(hào)為L(zhǎng)AY3-Y/

26、Z。3.1.8導(dǎo)線的選擇在安裝電器配電設(shè)備中，經(jīng)常遇到導(dǎo)線選擇的問(wèn)題，正確選擇導(dǎo)線是項(xiàng)十分重要的工作，如果導(dǎo)線的截面積選小了，電器負(fù)載大易造成電器火災(zāi)的后果；如果導(dǎo)線的截面積選大了，造成成本高，材料浪費(fèi)。導(dǎo)線的載流量與導(dǎo)線截面有關(guān)，也與導(dǎo)線的材料、型號(hào)、敷設(shè)方法以及環(huán)境溫度等有關(guān)，根據(jù)以下數(shù)據(jù)，主電路選擇BVR-2.5mm2銅芯導(dǎo)線，控制電路BVR-1mm2銅芯導(dǎo)線。3.1.9 制定3.10 電器位置圖 為了使我們能直觀地了解其電氣系統(tǒng)，便于維修，圖3-1繪制了電器在CA6140車(chē)床上的位置。其他電器，如熔斷器、變壓器、接觸器、繼電器等裝在電器箱內(nèi)的控制面板上【5】。圖3-1 CA6140車(chē)床

27、電器位置圖3.2PLC的I/O接線PLC的控制電路的主電路，PLC的I/O接線如下圖2-4所示，圖中輸入信號(hào)使用PLC提供的內(nèi)部直流電源24V（DC）；負(fù)載使用的外部電源為交流220V(AC)；PLC的電源為交流220V（AC）。圖2-4 CA6140型車(chē)床的PLC的I/O接線 圖2-4還可以轉(zhuǎn)化為更加容易理解的S7-200 PLC的I/O外接線圖，如下圖2-5所示。圖2-5 CA6140型車(chē)床的PLC的I/O外接線圖4.1 PLC控制過(guò)程分析 通過(guò)I/O分配和I/O接線可知PLC的控制過(guò)程如下：（1）M1主電機(jī) KM1常開(kāi)輔助觸頭閉合，自鎖M1啟動(dòng)：按下SB3 KM1線圈得電 主觸頭閉合 M

28、1通電啟動(dòng) 另一長(zhǎng)開(kāi)輔助觸頭閉合，為 冷卻泵電動(dòng)機(jī)工作作準(zhǔn)備。 常開(kāi)輔助觸頭分?jǐn)?，失去?鎖 M1停止：按下SB4 KM1線圈失電 主觸頭分?jǐn)啵琈1斷電停止運(yùn) 轉(zhuǎn) 另一常開(kāi)輔助觸頭分?jǐn)?，?卻泵不能工作 （2）M2冷卻泵電機(jī)M2啟動(dòng)：按下SB7 KA線圈得到 KA常閉輔助出頭閉合 KM2線圈得電，實(shí)現(xiàn)冷卻電機(jī)的長(zhǎng)動(dòng) M2工作 按下SB10 KM2線圈得電，實(shí)現(xiàn)冷卻泵電機(jī)的點(diǎn)動(dòng) M2工作M2停止:按下SB11 KA線圈失電 KA常開(kāi)輔助觸頭斷開(kāi) KM2線圈失電 M2停止（3）M3進(jìn)刀電機(jī)M3啟動(dòng)：按下SB12 KM3線圈得電 M3工作M3停止：松開(kāi)SB12 KM3線圈得電 M3停止工作 5 系統(tǒng)調(diào)試 按下主軸電機(jī)M1的啟動(dòng)按鈕，主軸電機(jī)M1開(kāi)始工作，觸摸屏系統(tǒng)圖中主電機(jī)M1亮紅燈表示M1啟動(dòng)并開(kāi)始