T6113電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(論文+DWG圖紙)

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臥式鏜床后立柱上安裝在尾架，用來(lái)夾持裝夾在鏜軸上的鏜桿的末端。它可隨鏜頭架同時(shí)升降，并且某軸心線與鏜頭架軸心線保持在同一直線上，后立柱可在床身導(dǎo)軌上沿鏜軸軸線方向上做調(diào)整、移動(dòng)。加工時(shí)，工件放在床身中部的工作臺(tái)上，工作臺(tái)在上滑座上面，上滑座下面是下滑座，下滑座安裝在床身導(dǎo)軌上，并可沿床身導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，上滑座又可沿下滑座上的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)就可在床身上作前后左右任一方向運(yùn)動(dòng)，并可作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，再配合鏜頭架的垂直運(yùn)動(dòng)，就可以加工工件上一系列與軸線相平行或垂直的孔。 加工時(shí)，刀具裝在主軸箱的鏜軸或平旋盤上，由主軸箱可獲得各種轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量，主軸箱可沿前立柱的導(dǎo)軌上下移動(dòng)，工件安在工作臺(tái)，可與工作臺(tái)一起隨上滑座或下滑座作橫向或縱向移動(dòng)，此外，工作臺(tái)還可以繞上滑座的圓導(dǎo)軌在水平面內(nèi)移動(dòng)一定的角度，以便加工互成一定角度的孔或平面，裝在鏜軸上的鏜刀還可以隨鏜軸軸向運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給或調(diào)整刀具的軸位置。當(dāng)鏜軸及刀桿伸出較長(zhǎng)時(shí)，可用后立柱來(lái)支撐左端，以增加鏜軸和刀桿的剛度。當(dāng)?shù)毒哐b在平旋盤的徑向刀架時(shí)，徑向刀架可帶著刀具作徑向進(jìn)給，以車削端面。 2.1.2機(jī)械運(yùn)動(dòng) 鏜桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；主軸箱垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；工作臺(tái)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；鏜桿的軸向運(yùn)動(dòng)；平旋盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；平旋盤徑向刀架進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；輔助運(yùn)動(dòng)：主軸箱、工作臺(tái)在進(jìn)給方向的快速調(diào)位運(yùn)動(dòng)，后立柱縱向調(diào)位運(yùn)動(dòng)，后支架的垂直調(diào)位運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)。這些輔助運(yùn)動(dòng)可以手動(dòng)，也可以由快速電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 2.2電氣控制 2.2.1臥式鏜床電力拖動(dòng)及控制要求 1.主軸應(yīng)有較大調(diào)速范圍，要求恒功率調(diào)速，采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速； 2.變速時(shí)，為使滑移齒輪能順利進(jìn)行嚙合位置，應(yīng)有低速或斷續(xù)變速?zèng)_動(dòng)； 3.主軸能作正反轉(zhuǎn)低速點(diǎn)動(dòng)調(diào)整，要求對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)及點(diǎn)動(dòng)控制； 4.為使主軸迅速準(zhǔn)確停車，主軸電動(dòng)機(jī)應(yīng)有機(jī)械制動(dòng)； 5.主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)由各自傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)，主軸和工作臺(tái)除工作進(jìn)給外，還應(yīng)有快速移動(dòng)由另一臺(tái)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)； 6.鏜床運(yùn)動(dòng)部件多，設(shè)置必要的聯(lián)鎖和保護(hù)。 2.2.2 T613臥式鏜床的電氣控制 機(jī)床的電氣系統(tǒng)是按三相交流電源設(shè)計(jì)的，其電源電壓與頻率為380V 50Hz. 機(jī)床采用可編程控制器（PC）控制，可編程控制器的電源為220V；接觸器的電壓交流110V；電磁閥，電磁離合器為DC24V；信號(hào)指示燈為交流6V；手把燈（最大100W）電為24V；均由變壓器供電。機(jī)床照明燈電壓為24V。 機(jī)床上裝有五臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)； 主電機(jī)（M1），快速移動(dòng)電機(jī)（M2），后立柱快速移動(dòng)電機(jī)（M3），下滑座液壓油泵電機(jī)（M4），主軸箱液壓油泵電機(jī)（M5）。 可編程控制器（PLC）安裝在配電盤下部，配電盤安裝在立柱后面的電器柜內(nèi)。 機(jī)床上裝有懸掛按鈕站對(duì)機(jī)床進(jìn)行集中操作。 各部分簡(jiǎn)要說(shuō)明： （1） 可編程控制器（PLC） 本機(jī)床采用SIEMENS S7-200系列可編程控制器對(duì)機(jī)床實(shí)行控制，它能夠控制各種設(shè)備以滿足自動(dòng)化控制需求。S7-200的用戶程序中包括了位邏輯、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能模塊通訊等指令內(nèi)容，從而使它能夠監(jiān)視輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)以達(dá)到控制的目的。緊湊的結(jié)構(gòu)，靈活的配置和強(qiáng)大的指令集使S7-200成為各種控制應(yīng)用的理想解決方案。 本系統(tǒng)采用的可編程控制器為S7-200系列，CPU 224，外形尺寸為120.5×80×62（單位㎜），程序存儲(chǔ)區(qū)4096字節(jié)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)2560字節(jié)，掉電保持時(shí)間190小時(shí)，I/O數(shù)量14入/10出，本機(jī)擴(kuò)展模塊7個(gè)，脈沖輸出（DC）為2路20KHz，模擬電位器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘為內(nèi)置，通訊口1RS-485。 擴(kuò)展模塊選用的是四塊EM223（8I/8Q）（223-1PH22-0XAO）。 2. 輸入信號(hào) 機(jī)床所使用的按鈕、旋鈕開(kāi)關(guān)、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、各部的行程開(kāi)關(guān)及各部的限位開(kāi)關(guān)、速度繼電器等均作為輸入信號(hào)。 3. 輸出信號(hào) 可編程控制器輸出信號(hào)分別接通交流接觸器，液壓電磁閥，電磁離合器和信號(hào)燈。 4. 機(jī)床的程序編制利用STEP7-Micro/WIN軟件來(lái)編制，采用梯形圖方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)情況見(jiàn)系統(tǒng)程序編制部分。 （2）. 限位、線路保護(hù)說(shuō)明 1. 進(jìn)給和快速移動(dòng)的限位 SQ14、SQ15 主軸箱升降終點(diǎn)限位開(kāi)關(guān) SQ16、SQ17 上滑座移動(dòng)終點(diǎn)限位開(kāi)關(guān) SQ18、SQ19 下滑座移動(dòng)終點(diǎn)限位開(kāi)關(guān) 當(dāng)某一移動(dòng)部件達(dá)到極限位置時(shí)，相應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷進(jìn)給和快速移動(dòng)電路或使換向離合器脫開(kāi)，可以按相反方向的快速移動(dòng)按鈕，使其復(fù)位。 2. 線路保護(hù)和互鎖裝置 短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù) 三極自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)QF1、QF2、QF3、QF4和熱繼電器FR1、FR2、FR3分別對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載或短路保護(hù)，電機(jī)自動(dòng)開(kāi)關(guān)QF5、QF6、QF7、QF8、QF9、QF10、QF11、QF12分別對(duì)相應(yīng)的控制電路進(jìn)行短路和過(guò)載保護(hù)。 主軸保護(hù) 工作臺(tái)處于“松開(kāi)”狀態(tài)，即分配工作臺(tái)后指示燈時(shí)，主軸不能旋轉(zhuǎn)。 機(jī)動(dòng)進(jìn)給和快速移動(dòng)的互鎖 機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，快速移動(dòng)不能進(jìn)行；同樣快速移動(dòng)時(shí)，機(jī)床不能機(jī)動(dòng)進(jìn)給。 主軸箱前面大手輪狀態(tài) 大手輪扳到“微動(dòng)”位置，行程開(kāi)關(guān)SQ4被壓動(dòng)作，切斷快速移動(dòng)和機(jī)動(dòng)進(jìn)給；大手輪扳到“手大動(dòng)”位置，SQ5被壓動(dòng)作，使按鈕SB23分配到主軸無(wú)效，主軸只能手動(dòng)移動(dòng)。 保護(hù)接地 電氣柜底部設(shè)有總的接地銅排，機(jī)床各部件之間為滑動(dòng)面者，均接有跨接地線，金屬外殼的電器件如電動(dòng)機(jī)等也接有保護(hù)地線，并為樹(shù)叉式接法，這些地線均接在銅排上。 3. 導(dǎo)軌潤(rùn)滑說(shuō)明 機(jī)車已放置很長(zhǎng)時(shí)間在使用，機(jī)床通電后先按導(dǎo)軌潤(rùn)滑按鈕SB19，多按幾次（間隔10秒鐘）。每按一次，導(dǎo)軌潤(rùn)滑泵來(lái)一次潤(rùn)滑導(dǎo)軌，以后導(dǎo)軌自動(dòng)潤(rùn)滑。 （三）. 主電機(jī)制動(dòng)說(shuō)明： 主電機(jī)采用電子制動(dòng)器制動(dòng)，主軸停車快而平穩(wěn)，主電機(jī)的制動(dòng)電流及制動(dòng)時(shí)間均可調(diào)，主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，制動(dòng)器的“允許”燈亮，表示制動(dòng)器可以工作了，按下停止按鈕，制動(dòng)器“電源”燈亮、“制動(dòng)”燈亮，兩秒鐘后，“制動(dòng)”和“電源”燈滅，制動(dòng)結(jié)束。主軸沒(méi)有剎車，即制動(dòng)器不工作，制動(dòng)器報(bào)警燈亮。 第3章 鏜床電力拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇 3.1概述 正確的的選擇電動(dòng)機(jī)具有重要意義，合理的選擇電動(dòng)機(jī)是從驅(qū)動(dòng)機(jī)床的具體對(duì)象、加工規(guī)范，也就是要從機(jī)床的使用條件出發(fā)，經(jīng)濟(jì)、合理、安全等多方面考慮，使電動(dòng)機(jī)能夠安全可靠的運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)功率的確定是選擇電動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵，但也要對(duì)轉(zhuǎn)速、使用電壓等級(jí)及結(jié)構(gòu)形式等項(xiàng)目進(jìn)行選擇。異步電動(dòng)機(jī)由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、維修方便、造價(jià)低廉，因此在機(jī)床中使用的最為廣泛。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低則體積越大，價(jià)格也越高，功率因數(shù)和效率越低，因此電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速要根據(jù)機(jī)械的要求和傳動(dòng)裝置的具體情況而定。異步電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)是380伏。一般的說(shuō)金屬切削機(jī)床都采用通用系列的普通電動(dòng)機(jī)。在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，也應(yīng)考率機(jī)床的轉(zhuǎn)動(dòng)條件，對(duì)易產(chǎn)生懸浮飛揚(yáng)的鐵屑或廢料，或冷卻液、工業(yè)用水等有損于絕緣的介質(zhì)能侵入電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合，選用封閉式的。按機(jī)床的電氣設(shè)備通用技術(shù)條件中規(guī)定，機(jī)床應(yīng)采用全封閉扇冷式電動(dòng)機(jī)。 3.2 鏜床用電動(dòng)機(jī)容量的選擇 根據(jù)機(jī)床的負(fù)載功率，（例如切削功率）就可選擇電動(dòng)機(jī)的容量，然而機(jī)床的載荷是經(jīng)常變化的，而每個(gè)負(fù)載的工作時(shí)間也不盡相同，這就產(chǎn)生了使電動(dòng)機(jī)功率如何最經(jīng)濟(jì)的滿足機(jī)床負(fù)載功率的問(wèn)題。機(jī)床上常用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，Y系列電動(dòng)機(jī)是封閉自扇冷式攏型三相異步電動(dòng)機(jī) 3.2.1鏜床主運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量的選擇 多數(shù)機(jī)床負(fù)載情況比較復(fù)雜，切削用量變化很大，尤其是通用機(jī)床負(fù)載種類更多，不易準(zhǔn)確地確定其負(fù)載情況。因此通常采用調(diào)查統(tǒng)計(jì)類比法來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的功率。 調(diào)查統(tǒng)計(jì)類比法 分析切削用量，確定切削用量最大值，在同類同規(guī)格的機(jī)床上進(jìn)行切削實(shí)驗(yàn)，并測(cè)出電動(dòng)機(jī)的輸出功率，再考慮機(jī)床最大負(fù)載情況，以及采用先進(jìn)切削方法及新工藝。類比同類機(jī)床電動(dòng)機(jī)的功率，最后確定所設(shè)計(jì)的機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)。 臥式鏜床主電動(dòng)機(jī)功率 式中 D------鏜桿直徑 D=120mm P=13.698KW 取電動(dòng)機(jī)功率15KW 型號(hào)Y180L-6 額定電流31.4 效率89.5% 6P極 功率因數(shù)0.81 額定轉(zhuǎn)矩2.0 額定轉(zhuǎn)速970r/min 3.2.2快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量的選擇 式中 G------移動(dòng)部件的重量 ------移動(dòng)速度 u------動(dòng)摩擦系數(shù) -----效率（機(jī)床傳動(dòng)） G=9500 =0.85 v=2.5m/min 4.565KW 取電動(dòng)機(jī)功率5.5KW 型號(hào)Y132M2-6 額定電流17 A 效率86% 功率因數(shù)0.78 額定轉(zhuǎn)速960 r/min 3.2.3后立柱電動(dòng)機(jī)容量的選擇 式中 G------移動(dòng)部件的重量 ------移動(dòng)速度 u------動(dòng)摩擦系數(shù) -----效率（機(jī)床傳動(dòng)） G=2000 =0.85 v=2.5m/min 0.961KW 取電動(dòng)機(jī)功率1.1KW 型號(hào)Y90L-6 額定電流3.15A 效率73.5% 功率因數(shù)0.72 額定轉(zhuǎn)速910 r/min 3.2.4主軸箱油泵電動(dòng)機(jī)和工作臺(tái)油泵電動(dòng)機(jī)容量的選擇 工作臺(tái)油泵電動(dòng)機(jī)功率0.75KW 型號(hào) Y802-4 額定電流 2.1A 效率 72.5% 功率因數(shù)0.76 額定轉(zhuǎn)速1400r/min 主軸箱油泵電動(dòng)機(jī)功率1.5KW 型號(hào) Y90L-4 額定電流 3.7 效率79% 功率因數(shù) 0.79 額定轉(zhuǎn)速1400r/min 第4章 鏜床電氣控制用低壓電器的選擇 4.1概述 地壓電器通常是指工作在交流1200V或直流1500V以下的電器。常用低壓電器可分為配電電器和控制電器兩大類。配電電器主要用于低壓配電系統(tǒng)及動(dòng)力設(shè)備，兼有保護(hù)的職能。這類電器包括熔斷器、自動(dòng)開(kāi)關(guān)等。控制電器主要用于電氣傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)之中。這類電器包括接觸器、電磁鐵等。 4.2 低壓電器的選擇 4.2.1 低壓斷路器的選擇 低壓斷路器又稱自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，可用來(lái)分配電能、不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)、對(duì)電動(dòng)機(jī)及電源保護(hù)等，具有過(guò)載、短路、欠電壓等保護(hù)功能。選用裝置式低壓斷路器，又稱塑料外殼式低壓斷路器，用絕緣材料制成的封閉型外殼將所有構(gòu)件組裝在一起，用作配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)和電動(dòng)機(jī)、照明電路及電熱器等的控制開(kāi)關(guān)，主要型號(hào)有DZ5、DZ10、DZ20等系列。選國(guó)產(chǎn)低壓斷路器DW15系列 自動(dòng)開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)：一相短路跳閘電動(dòng)機(jī)不會(huì)單向運(yùn)行；整定值受周圍溫度影響較?。?跳閘后不需要調(diào)換，比較方便；；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高。 適用范圍：適用于容量較大的交直流電動(dòng)機(jī)主電路及控制電路。對(duì)起制動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用自動(dòng)開(kāi)關(guān)與接觸器聯(lián)合工作. 敏感元件電磁脫扣器的選擇：脫扣器的額定參數(shù)應(yīng)根據(jù)被保護(hù)電路的負(fù)載情況進(jìn)行選擇，整定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的最大電流。 1. 主電機(jī)電路中低壓斷路器 QF2的選擇： 敏感元件：電動(dòng)機(jī)主電路的電磁脫扣器額定電流按下式選取： 電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作電流按下式選取以保證頻繁起、制動(dòng)時(shí)不致誤動(dòng)作：鏜床的電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)比較頻繁應(yīng)用下式進(jìn)行計(jì)算： 120.58 式中 --------電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，A ---------電動(dòng)機(jī)額定電流，A ----------電磁脫扣器的負(fù)載系數(shù)。對(duì)于DZ型的自動(dòng)開(kāi)關(guān)取=1.5~1.7 主體部件：自動(dòng)開(kāi)關(guān)主觸頭的額定電流及額定電壓可按下式選?。? 式中 ----------主電路負(fù)載額定電流，A --------主電路額定電壓，V DZX10-200/33 額定電壓380V 極數(shù)3 脫扣器額定電流140A 額定短路通斷能力4KA（=0.9） 電氣機(jī)械壽命15000/次 （電氣與PLC控制技術(shù)19頁(yè)表2-4） 2. 快速電機(jī)電路中低壓斷路器 QF3的選擇 敏感元件：電動(dòng)機(jī)主電路的電磁脫扣器額定電流按下式選取： 式中 -------電動(dòng)機(jī)的額定電流 電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作電流按下式選取以保證頻繁起、制動(dòng)時(shí)不致誤動(dòng)作：鏜床的電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)比較頻繁應(yīng)用下式進(jìn)行計(jì)算： 65.28 主體部件：自動(dòng)開(kāi)關(guān)主觸頭的額定電流及額定電壓可按下式選?。? DZX10-100/33 額定電壓380V 極數(shù)3 脫扣器額定電流20A 額定短路通斷能力3KA（=0.9） 電氣機(jī)械壽命15000/次 （電氣與PLC控制技術(shù)19頁(yè)表2-4） 3.后立柱電機(jī)電路中的斷路器 QF4的選擇 QF4主要是對(duì)后立柱電動(dòng)機(jī)起短路保護(hù)的作用，電動(dòng)機(jī)主電路的電磁脫扣器額定電流按下式選?。? 式中 -------電動(dòng)機(jī)的額定電流 電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作電流按下式選取以保證頻繁起、制動(dòng)時(shí)不致誤動(dòng)作：鏜床的電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)比較頻繁應(yīng)用下式進(jìn)行計(jì)算： 12.096 主體部件：自動(dòng)開(kāi)關(guān)主觸頭的額定電流及額定電壓可按下式選取： DZ163N4 額定電壓380V 極數(shù)4 脫扣器額定電流16A 額定短路通斷能力4KA（=0.9） 電氣機(jī)械壽命15000/次 （電氣與PLC控制技術(shù)19頁(yè)表2-4） 4. 控制電路斷路器 QF4的選擇：用于控制線路的電磁脫扣器在大型接觸器或電磁鐵等電器起動(dòng)時(shí)不應(yīng)跳閘，所以電磁脫扣器的瞬時(shí)動(dòng)作電流按下式選取： 式中 ---------線路中最大一臺(tái)電器（或同時(shí)起動(dòng)的幾臺(tái)電器）的起動(dòng)容量，VA -----------線路中除最大一臺(tái)電器（或同時(shí)起動(dòng)的幾臺(tái)電器）以外的其他電器額定容量之和，VA --------控制線路的額定電壓，V -------考慮負(fù)載情況的系數(shù)，一般取=1.25~1.3 主體部件：自動(dòng)開(kāi)關(guān)主觸頭的額定電流及額定電壓可按下式選?。? DZ15-40/3901 殼架額定電流40A 額定電壓380V 極數(shù)3 脫扣器額定電流6A 額定短路通斷能力3KA（=0.9） 電氣機(jī)械壽命15000/次 4.2.2交流接觸器的選擇 接觸器用于帶有負(fù)載主電路的自動(dòng)接通或切斷。分直流、交流兩類，機(jī)床中應(yīng)用最多的是交流接觸器。 交流接觸器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KM7和KM8：主電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)運(yùn)行由接觸器KM1、KM2控制；起動(dòng)時(shí)采用星—三角減壓起動(dòng)方式，由接觸器KM3、KM4控制，按時(shí)間原則控制轉(zhuǎn)換；接觸器KM5控制主電機(jī)的制動(dòng)；接觸器KM6、KM7控制快速移動(dòng)由電動(dòng)機(jī)M2正向和反向的移動(dòng)；接觸器KM11控制主軸箱油泵電動(dòng)機(jī)M3；接觸器KM10控制工作臺(tái)油泵電動(dòng)機(jī)。 選擇接觸器主要考慮以下技術(shù)數(shù)據(jù)：電源種類；主觸點(diǎn)額定電壓；輔助觸點(diǎn)種類、數(shù)量及觸點(diǎn)額定電流；電磁線圈的電源種類，頻率和額定電壓 主觸點(diǎn)額定電流，一般根據(jù)電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算觸點(diǎn)電流，即： 式中 K------經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，一般取1~1.4； -----電機(jī)功率（KW）； -----電動(dòng)機(jī)額定線電壓（V）； -----接觸器主觸點(diǎn)電流（A） ----線路額定電壓，接觸器觸點(diǎn)額定電壓 交流接觸器的選擇： 根據(jù)上述公式可得 （經(jīng)驗(yàn)常數(shù)K取1.2） 32.895A 選擇接觸器的類型為CJ10-40 觸頭額定電壓380V 主觸頭額定電流40A 輔助觸頭額定電流5A 可控制電動(dòng)機(jī)最大容量11KW 吸引線圈電壓110V 吸引線圈消耗功率32VA 輔助觸頭數(shù)量2常開(kāi)2常閉 外形尺寸 頻率50HZ 同理：KM2、KM3、KM4、KM5交流接觸器的型號(hào)為CJ10-40 觸頭額定電壓380V 主觸頭額定電流40A 輔助觸頭額定電流5A 可控制電動(dòng)機(jī)最大容量11KW 吸引線圈電壓110V 吸引線圈消耗功率32VA 輔助觸頭數(shù)量2常開(kāi)2常閉 外形尺寸 頻率50HZ 4.2.3快速電動(dòng)機(jī)用接觸器 交流接觸器KM6、KM7的選擇： 根據(jù)公式可得 （經(jīng)驗(yàn)常數(shù)K取1.2） 選擇接觸器的類型為CJ10-20 觸頭額定電壓380V 主觸頭額定電流20A 輔助觸頭額定電流5A 可控制電動(dòng)機(jī)最大容量4KW 吸引線圈電壓110V 吸引線圈消耗功率22VA 輔助觸頭數(shù)量2常開(kāi)2常閉 外形尺寸 頻率50HZ 4.2.4后立柱電動(dòng)機(jī)用接觸器 交流接觸器KM8、KM9的選擇： 根據(jù)公式可得 （經(jīng)驗(yàn)常數(shù)K取1.2） A 選擇接觸器的類型為CJ10-5 觸頭額定電壓380V 主觸頭額定電流5A 輔助觸頭額定電流5A 可控制電動(dòng)機(jī)最大容量2.2KW 吸引線圈電壓110V 吸引線圈消耗功率6VA 輔助觸頭數(shù)量1常開(kāi) 頻率50HZ 交流接觸器KM10、KM11的選擇： 根據(jù)公式可得 （經(jīng)驗(yàn)常數(shù)K取1.2） A 選擇接觸器的類型為CJ10-5 觸頭額定電壓380V 主觸頭額定電流5A 輔助觸頭額定電流5A 可控制電動(dòng)機(jī)最大容量2.2KW 吸引線圈電壓110V 吸引線圈消耗功率6VA 輔助觸頭數(shù)量1常開(kāi) 頻率50HZ 4.2.3電源引入開(kāi)關(guān) 組合開(kāi)關(guān)主要是作為電源引入開(kāi)關(guān)，所以也稱電源隔離開(kāi)關(guān)。它也可以起停5KW以下的異步電動(dòng)機(jī)，但每小時(shí)的接通次數(shù)不應(yīng)超過(guò)10~20次，開(kāi)關(guān)的額定電流一般取電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5~2.5倍 組合開(kāi)關(guān)主要根據(jù)電源種類、電壓等級(jí)、所需觸點(diǎn)數(shù)及電動(dòng)機(jī)容量進(jìn)行選用。常用的組合開(kāi)關(guān)為HZ-10系列，額定電流為10、25、60和100A四種。適用于交流380V以下，直流220V以下的電氣設(shè)備中。 電源引入開(kāi)關(guān)的選擇 此電路中的Q主要作為電源隔離開(kāi)關(guān)用，并不用它來(lái)直接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，可按電動(dòng)機(jī)額定電流來(lái)選。顯然應(yīng)該根據(jù)四臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)選。選用HZ-10系列 額定電流為25A 三極 380V 4.2.4 熔斷器的選擇 熔斷器由熔體（俗稱保險(xiǎn)絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）兩部分組成。在電路中用作短路保護(hù)。其中熔體是主要部分，它既是感測(cè)元件又是執(zhí)行元件，熔體是由低熔點(diǎn)的金屬材料制成絲狀、帶狀、片狀等；熔管的作用是安裝熔體和在熔體熔斷時(shí)熄滅電弧。熔斷器的熔體串接于被保護(hù)電路中，當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔體通過(guò)的電流不會(huì)使其熔斷，當(dāng)電路發(fā)生短路和嚴(yán)重過(guò)載故障時(shí)，熔體中通過(guò)很大電流，使其發(fā)熱，當(dāng)達(dá)到融化溫度時(shí)熔體自動(dòng)熔斷，切斷故障電路，起到保護(hù)作用。 熔斷器類型的選擇 選擇熔斷器的類型時(shí)，主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流的大小。通過(guò)比較與考慮我選擇RL1系列螺旋式的熔斷器。 熔體額定電流的選擇 FU為保護(hù)籠型異步電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4、M5的熔斷器。在出現(xiàn)尖峰電流時(shí)也不應(yīng)熔斷。通常將其中容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)而其余電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的電流作為其尖峰電流，為此熔體的額定電流應(yīng)滿足如下關(guān)系，即： 式中 為 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)中容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流，為其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。 104.45A 選用RL1-200型號(hào)的熔斷器 額定電流200 熔體額定電流125A FU1 控制變壓器原邊熔斷器的熔絲額定電流，根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算： 式中 ---------控制變壓器的額定容量 --------線路中最大電器的吸引線圈起動(dòng)容量或幾個(gè)電器的吸引線圈同時(shí)起動(dòng)容量之和，VA 選用2A FU2 6V回路指示燈的熔斷器的選擇 根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算 1.67 選用=2A FU3 24V機(jī)床照明電路的熔斷器的選擇 根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算： 40/24 68W 1.67A 選用=2A 選用RL1-15型號(hào)的熔斷器 熔斷器的額定電流15A 熔體額定電流等級(jí)2、4、5、6、10、15 FU4 28V整流橋、離合器電路的熔斷器的選擇 根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算： 68/28 2.43A 選用=4A 熔斷器額定電壓的選擇 熔斷器的額定電壓應(yīng)等于或大于所在電路的額定電壓 4.2.5行程開(kāi)關(guān) 用于檢測(cè)工作機(jī)械的位置，發(fā)出命令以控制其運(yùn)動(dòng)方向或行程長(zhǎng)短的主令電器，稱為行程開(kāi)關(guān)或位置開(kāi)關(guān)。將行程開(kāi)關(guān)安裝于生產(chǎn)機(jī)械行程終點(diǎn)處，可限制其行程，也稱為限位開(kāi)關(guān)或終點(diǎn)開(kāi)關(guān)。行程開(kāi)關(guān)按結(jié)構(gòu)分為機(jī)械結(jié)構(gòu)的接觸式有觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)和電氣結(jié)構(gòu)的非接觸式接近開(kāi)關(guān)。經(jīng)過(guò)分析我選擇機(jī)械結(jié)構(gòu)的接觸式有觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)，它靠移動(dòng)物體碰撞其可動(dòng)部件使常開(kāi)觸頭接通，常閉觸頭分?jǐn)?，?shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制。移動(dòng)物體（或工作機(jī)械）一旦離開(kāi)，行程開(kāi)關(guān)復(fù)位，其觸點(diǎn)恢復(fù)到原始狀態(tài)。行程開(kāi)關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式、滾輪式三種。 行程開(kāi)關(guān)的選擇 選擇采用有盤形彈簧機(jī)構(gòu)瞬時(shí)動(dòng)作的滾輪式行程開(kāi)關(guān)，因?yàn)橹眲?dòng)式行程開(kāi)關(guān)的缺點(diǎn)是：觸點(diǎn)分合速度取決于生產(chǎn)機(jī)械的移動(dòng)速度，當(dāng)速度低于0.4m/min時(shí)觸點(diǎn)分?jǐn)嗵?，易受電弧燒損。而當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械的行程比較小而作用力也小時(shí)，才可采用具有瞬時(shí)動(dòng)作和微小動(dòng)作的微動(dòng)開(kāi)關(guān)。（電器與PLC控制技術(shù)） LX 額定電壓 380/220V 額定電流5A 觸頭接觸時(shí)間0.04 動(dòng)作力 工作行程1~3mm 超行程2~4 觸頭數(shù)量1開(kāi)1閉 4.2.6 其他所需電器的選擇 按鈕的選擇 按鈕通常是用來(lái)短時(shí)接通或斷開(kāi)小電流的控制電路的開(kāi)關(guān)。機(jī)床常用的按鈕為L(zhǎng)A系列 控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用廣泛的手動(dòng)主令電器，在控制電路中發(fā)出手動(dòng)指令遠(yuǎn)距離控制其他電器，再由其他電器去控制主電路或轉(zhuǎn)移各種信號(hào)，也可以直接用來(lái)轉(zhuǎn)換信號(hào)電路和電器連鎖電路等。當(dāng)按下按鈕時(shí)，先斷開(kāi)常閉觸點(diǎn)，然后才接通常開(kāi)觸點(diǎn)；按鈕釋放后，在復(fù)位彈簧作用下使觸點(diǎn)復(fù)位，所以按鈕常用來(lái)控制電器的點(diǎn)動(dòng)。按鈕沒(méi)有進(jìn)線和出線之分，直接將所需的觸點(diǎn)連入電路即可。在沒(méi)有按動(dòng)按鈕時(shí)，接在常開(kāi)觸頭接線柱上的線路是斷開(kāi)的，常閉觸頭的接線柱上的線路是接通的；當(dāng)按下按鈕時(shí)，兩種觸點(diǎn)的狀態(tài)改變，同時(shí)也使與之相連的電路狀態(tài)改變?？刂瓢粹o一般由按鈕、復(fù)位彈簧、觸點(diǎn)和外殼等部分組成。為便于識(shí)別各個(gè)按鈕的作用，避免誤操作，通常在按鈕帽上作出不同標(biāo)志或涂以不同顏色，表示不同作用。一般使用時(shí)用紅色代表停止按鈕，綠色作為啟動(dòng)按鈕。 交流電機(jī)制電器的選擇 根據(jù)主電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)選擇ZD-15電子制電器 照明燈和信號(hào)燈的選擇 信號(hào)燈的選擇 選用XD1型號(hào)的信號(hào)燈 額定電壓6.3V 功率1W 燈頭型號(hào)E10/13 紅、黃、藍(lán)、綠、乳白無(wú)色。 機(jī)床照明燈的選擇 選用JC2型號(hào)的照明燈 電源電壓24V 燈泡功率40W 燈架總長(zhǎng)565 電磁閥和離合器的選擇 電磁閥 選用WE型電磁換向閥，型號(hào)4WE10D10/0A型濕式電磁換向閥。此電磁閥有兩個(gè)電磁鐵和兩個(gè)工作位置，但沒(méi)有定位器。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)，滑閥沒(méi)有固定位置。電磁換向閥在液壓系統(tǒng)中的作用是用來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓油路的換向，順序動(dòng)作及卸荷等。電磁鐵信號(hào)是由電系統(tǒng)的按鈕、開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、壓力繼電器以及其他電路元件發(fā)出的。 離合器（YC） 離合器是一種可以通過(guò)各種操縱方式，實(shí)現(xiàn)主從動(dòng)部分在同軸線上傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力時(shí)具有結(jié)合或分離功能的裝置 電磁離合器是利用激勵(lì)線圈電流產(chǎn)生的電磁力來(lái)操縱接合元件，使離合器接合或脫開(kāi)，其特點(diǎn)為：起動(dòng)力矩大，動(dòng)作反應(yīng)快，離合迅速；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維修方便，使用壽命長(zhǎng)；可實(shí)現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)距離操縱，控制簡(jiǎn)單，功率小。 選用摩擦式電磁離合器： 型號(hào)DLM5-63 許用轉(zhuǎn)矩2260N.m 線圈消耗功率68W 接通時(shí)間0.45S 斷開(kāi)時(shí)間0.25 空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩10.0 N.m 摩擦片許用相對(duì)速度1800r/min 整流橋VC 選擇硅整流橋裝置，是將交流電源改為直流電源的裝置 型號(hào)BKZ-5 直流電壓24V 直流電流5A 4.2.7控制變壓器的選用 當(dāng)控制線路所用電器較多、線路較為復(fù)雜時(shí)，一般需采用經(jīng)變壓器降壓的控制電源，提高線路的安全可靠性?？刂谱儔浩髦饕鶕?jù)所需要變壓器容量及一次側(cè)、二次側(cè)的電壓等級(jí)來(lái)選擇控制變壓器，可根據(jù)以下兩種情況確定起容量： （1） 根據(jù)控制線路最大工作負(fù)載所需要的功率進(jìn)行計(jì)算，一般可 據(jù)如下的公式進(jìn)行計(jì)算： 式中 ---------所需變壓器容量 --------變壓器容量?jī)?chǔ)備系數(shù) =1.1~1.25 ------控制線路最大負(fù)載時(shí)工作的電器所需的總功率（VA） 很顯然對(duì)于交流電器，應(yīng)取吸持功率值。 變壓器最大負(fù)載是KM1、KM3、KM5、KM6、KM8、KM10、KM11同時(shí)工作 取=1.2 163.2VA （2）變壓器的容量應(yīng)滿足已吸合的電器在又起動(dòng)吸合另一些電器時(shí)仍能吸合，可根據(jù)下面公式進(jìn)行計(jì)算： 式中 ------同時(shí)起動(dòng)的電器的總吸持功率（VA） VA 關(guān)于式中的系數(shù)：變壓器二次側(cè)電壓，由于電磁電器起動(dòng)時(shí)負(fù)載電流的增加要下降，但一般在下降額定值的20%，所有吸合電器不致釋放，系數(shù)0.6就是從這一點(diǎn)來(lái)考慮的。式中第二項(xiàng)系數(shù)為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，它考慮到個(gè)電器的起動(dòng)功率換算到吸持功率，以及電磁電器在保證起動(dòng)吸合的條件下，變壓器容量只是該器件的起動(dòng)功率的一部分因素。 最后所需變壓器容量，應(yīng)由以上兩式中所計(jì)算出的最大容量決定。 從以上的計(jì)算中可知變壓器的容量應(yīng)大于163.2VA?？紤]到照明燈等其他電路容量，可選用JBK—250型號(hào)的變壓器 額定容量250VA 電壓等級(jí)：380/110-24-6，可滿足輔助回路的各種電壓需要。（機(jī)床電氣控制技術(shù)64頁(yè)） 變壓器選擇的第二種方案： （1）按連續(xù)工作選變壓器額定容量，應(yīng)滿足如下的條件： 式中 -----控制變壓器的額定容量 -----所有電磁線圈工作的總?cè)萘?，VA =VA （2）按起動(dòng)選變壓器額定容量，應(yīng)滿足如下的條件： 式中 --------同時(shí)起動(dòng)的電磁線圈起動(dòng)容量的總和，VA 機(jī)床同時(shí)起動(dòng)的線圈有兩個(gè)，起動(dòng)容量是44VA，故應(yīng)滿足條件： 60.3VA 應(yīng)選取以上所算結(jié)果中的較大的值作為控制變壓器的容量，應(yīng)為228VA?？刂齐妷喊礃?biāo)準(zhǔn)選用110V。本變壓器還包括工作照明用的24V和信號(hào)燈用的6V。照明燈的功率為40W，信號(hào)燈為W，它們都是平穩(wěn)的電阻負(fù)載，無(wú)須考慮起動(dòng)的影響，因此其各自的容量分別選為45VA和5VA，為考慮機(jī)床加數(shù)顯裝置的需要，在控制變壓器的容量上留有30VA的備用容量。因此控制變壓器的總?cè)萘繛椋盒盘?hào)燈是50VA，照明燈45VA。所以變壓器的總?cè)萘繛?17VA。選用變壓器型號(hào)為 JBK-250 額定容量250VA 電壓等級(jí)：380V/110-24-6V。 通過(guò)以上兩種方案的計(jì)算與比較，變壓器的選擇是合理的。 第5章 電氣控制電路中的保護(hù)環(huán)節(jié) 5.1概述 電氣控制系統(tǒng)除了能滿足生產(chǎn)機(jī)械的加工工藝要求外，要想長(zhǎng)期的正常的無(wú)故障的運(yùn)行，還必須有各種保護(hù)措施。保護(hù)環(huán)節(jié)是所有機(jī)床電氣控制系統(tǒng)不可缺少的組成部分，利用它來(lái)保護(hù)電動(dòng)機(jī)、電氣控制設(shè)備以及人身安全等。 電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有過(guò)載保護(hù)、短電流保護(hù)、零電壓和欠電壓保護(hù)以及弱磁保護(hù)等。T6113A臥式鏜床的電氣控制部分同樣需要具備一些保護(hù)環(huán)節(jié)。 5.2短路保護(hù) 電動(dòng)機(jī)繞組的絕緣、導(dǎo)線的絕緣損壞或線路發(fā)生故障時(shí)，造成短路現(xiàn)象，產(chǎn)生短路電流并引起電氣設(shè)備絕緣損壞和產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力使電氣設(shè)備損壞。因此在產(chǎn)生短路現(xiàn)象時(shí)，必須迅速的將電源切斷。常用的短路保護(hù)元件有熔斷器和自動(dòng)開(kāi)關(guān)，在T6113A臥式鏜床的電氣控制系統(tǒng)中用到的是熔斷器的保護(hù)。熔斷器的熔體串聯(lián)在電氣控制系統(tǒng)中的主電路部分，在控制電路部分有一個(gè)單相的熔斷器對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，熔體自動(dòng)熔斷，從而切斷電路，達(dá)到保護(hù)的目的。使用低壓斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)比熔斷器好，因?yàn)楫?dāng)三相電路短路時(shí)，很可能只有一相的熔斷器熔斷，造成單相運(yùn)行。對(duì)于低壓斷路器來(lái)說(shuō)，只要造成短路都會(huì)使開(kāi)關(guān)跳閘，將三相同時(shí)切斷。但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作頻率低，價(jià)格高，因此適用于要求較高的場(chǎng)合。 5.3鏜床的聯(lián)鎖保護(hù) 5.3.1手動(dòng)與機(jī)動(dòng)聯(lián)鎖 采用手動(dòng)進(jìn)給，是將手動(dòng)手輪放在“微動(dòng)”位置，不允許“快速”或機(jī)動(dòng)進(jìn)給。當(dāng)手輪在微動(dòng)位置，壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ6，SQ6的常閉觸頭斷開(kāi)，KM5、KM6不能得電，因而不能快速移動(dòng)，若手柄放在機(jī)動(dòng)位置，由于壓動(dòng)了行程開(kāi)關(guān)SQ24，SQ24的常閉觸頭斷開(kāi)，主電動(dòng)機(jī)M1控制電路斷開(kāi)，不能機(jī)動(dòng)進(jìn)給。 5.3.2限速保護(hù) 平旋盤工作時(shí)，轉(zhuǎn)速應(yīng)被限制在以下。主軸、主軸箱、上滑座、下滑座的正反向快速運(yùn)動(dòng)都有限位保護(hù)，采用限位開(kāi)關(guān)SQ9~SQ16，可防止快速移動(dòng)機(jī)構(gòu)超過(guò)極限位置。 5.3.3正反轉(zhuǎn)電氣聯(lián)鎖 為防止正反轉(zhuǎn)接觸器的觸點(diǎn)在可逆轉(zhuǎn)換時(shí)同時(shí)閉合而造成電源短路，應(yīng)有使兩個(gè)吸引線圈不能同時(shí)通電的電氣聯(lián)鎖，或同時(shí)輔以不許正反轉(zhuǎn)接觸器同時(shí)吸合的機(jī)械聯(lián)鎖，而這一點(diǎn)通過(guò)PLC的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。 第6章PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟 6.1.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1.分析控制對(duì)象，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，這是實(shí)現(xiàn)本次研究的依據(jù) 2.選定PLC的型號(hào)及所需要的輸入/輸出模塊，對(duì)控制系統(tǒng)的硬件進(jìn)行配置 3.編制PLC的輸入/輸出分配表，并繪制機(jī)床采用PLC控制的原理圖 4.根據(jù)控制要求對(duì)其運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行編程 5.選擇所需的電器元件 6.1.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟 （1）分析控制對(duì)象 在確定采用PLC控制后，應(yīng)對(duì)被控對(duì)象特點(diǎn)和工藝要求作深入的了解，使PLC控制系統(tǒng)最大限度地滿足被控制對(duì)象的工藝要求。分析控制過(guò)程中輸入和輸出設(shè)備之間的關(guān)系。 （2）PLC控制系統(tǒng)的硬件配置 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括PLC機(jī)型的選擇，輸入輸出模塊的選擇 （3）軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)就是在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，分配輸入輸出元件地址號(hào)，同時(shí)編制程序。根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)出梯形圖，這是本次研究的核心工作。 6.2 PLC控制系統(tǒng)的硬件配置 6.2.1選擇PLC機(jī)型 選擇合適的機(jī)型是PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，在滿足控制要求的前提下，選型時(shí)應(yīng)選擇最佳的性能價(jià)格比，。對(duì)I/O點(diǎn)數(shù)的估算。合理的選擇I/O點(diǎn)數(shù)既可使系統(tǒng)滿足控制要求，又可使系統(tǒng)總投資最低。PLC的輸入/輸出總點(diǎn)數(shù)和種類應(yīng)根據(jù)被控制對(duì)象所需控制的模擬量開(kāi)關(guān)量來(lái)確定，一般一個(gè)輸入/輸出元件要占用一個(gè)輸入/輸出點(diǎn)?？紤]到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，一般應(yīng)在估計(jì)的總點(diǎn)數(shù)上再加20%~30%的備用量 6.2.2開(kāi)關(guān)量I/O模塊的選擇 為了適應(yīng)各種各樣的控制信號(hào)，PLC有多種模塊供選擇。開(kāi)關(guān)量輸入模塊選擇PLC內(nèi)部所提供的DC24V電源，用做集電極開(kāi)路傳感器的電源。開(kāi)關(guān)量輸出模塊的輸出方式采用繼電器的方式輸出，其使用電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng)，且具有隔離作用。 6.2.3 PLC的接線電路 如下圖所示 圖6-1 CPU224 圖6-2 EM223 第7章PLC在T619A臥式鏜床中的應(yīng)用 7.1 T6113臥式鏜床的PLC控制方案 既然是改造，那么一般情況下盡量沿用原機(jī)床的結(jié)構(gòu)，少做改動(dòng)，控制部分則完全屏棄繼電器控制的原始控制思路，用PLC控制替代它。根據(jù)T6113鏜床有關(guān)資料及機(jī)床電氣改造方面的經(jīng)驗(yàn)，確定方案如下圖所示： 圖7-1 控制系統(tǒng)方案 7.2 T6113控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7.2.1機(jī)型的選擇及I/O接口的分配 采用可編程控制器的T619A臥式鏜床的操作及功能應(yīng)與采用繼電接觸器電路時(shí)完全一致。機(jī)床原配的按鈕、限位開(kāi)關(guān)、變壓器、指示燈、熱繼電器等電器均需保留。作為主要操作器件的按鈕及限位開(kāi)關(guān)要接入PLC的輸入口，每個(gè)（組）觸點(diǎn)占用一個(gè)輸入口。作為主要執(zhí)行器件的接觸器幾電磁閥要接入PLC的輸出口，每個(gè)（組）線圈也要占一個(gè)口。 清點(diǎn)T619A臥式鏜床需接入PLC的輸入輸出器件后，確定需輸入口39個(gè)及輸入口40個(gè)輸出口，根據(jù)第6章中關(guān)于PLC選擇的要求及此鏜床本身的工作狀態(tài)，選用西門子S7——200系列CPU224，AC/DC/RELAY，它是模塊化的，比較方便和靈活，具有14個(gè)輸入口及10個(gè)輸出口，輸出口為繼電器型，它的主要性能完全滿足鏜床的工作需要。但是考慮到鏜床的運(yùn)動(dòng)比較多，CPU224的輸入/輸出口并不能滿足鏜床的需要，所以要對(duì)此型號(hào)的PLC進(jìn)行擴(kuò)展。需4個(gè)擴(kuò)展模塊為EM223，它具有8個(gè)輸入口和8個(gè)輸出口，完全滿足鏜床運(yùn)動(dòng)的需要。 PLC輸出輸入點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)和分配： 表7—1輸入點(diǎn) 信號(hào)名稱 元件代號(hào) 地址 電源起動(dòng) SB I0.0 急停 SB7 I0.1 主軸正轉(zhuǎn) SB1 I0.2 主軸反轉(zhuǎn) SB2 I0.3 主軸正點(diǎn) SB3 I0.4 主軸反點(diǎn) SB4 I0.5 制動(dòng) SB5 I0.6 主軸變速 SB6 I0.7 主軸保護(hù) QF2 I1.0 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)分配 SB18 I1.1 上滑座運(yùn)動(dòng)分配 SB21 I1.2 下滑座運(yùn)動(dòng)分配 SB22 I1.3 主軸運(yùn)動(dòng)分配 SB23 I1.4 主軸箱運(yùn)動(dòng)分配 SB24 I1.5 進(jìn)給停止 SB12 I2.0 各部正向快速 SB8 I2.1 各部反向快速 SB9 I2.2 正向機(jī)動(dòng)進(jìn)給 SB10 I2.3 反向機(jī)動(dòng)進(jìn)給 SB11 I2.4 瞄準(zhǔn)器照明 SB15 I2.5 主軸變速開(kāi)關(guān) SQ1 I2.6 平旋盤 SQ2 I2.7 插拔銷開(kāi)關(guān) SQ3 I3.0 各部手微動(dòng) SQ4 I3.1 手大動(dòng) SQ5 I3.2 工作臺(tái)夾緊松開(kāi)開(kāi)關(guān) SQ6 I3.3 上滑座夾緊松開(kāi)開(kāi)關(guān) SQ7 I3.4 下滑座夾緊松開(kāi)開(kāi)關(guān) SQ8 I3.5 主軸夾緊松開(kāi)開(kāi)關(guān) SQ9 I3.6 主軸箱夾緊松開(kāi)開(kāi)關(guān) SQ10 I3.7 進(jìn)給停止 SQ11 I4.0 各部正向限位 SQ14、SQ16 SQ18、SQ22 I4.1 各部反向限位 SQ15、SQ17 SQ19、SQ23 I4.2 手搖主軸箱切斷快速開(kāi)關(guān) SQ21 I4.3 主電機(jī)反向測(cè)速信號(hào) SR（反） I4.4 主電機(jī)正向測(cè)速信號(hào) SR（正） I4.5 手動(dòng)潤(rùn)滑 SB19 I4.6 刀具松開(kāi) SB17 I4.7 刀具夾緊 SB16 I5.0 機(jī)床照明燈 SA2 表7—2輸出點(diǎn) 信號(hào)名稱 元件代號(hào) 地址 瞄準(zhǔn)器照明 EL3 Q0.1 刀具松開(kāi)指示 HL10 Q0.2 刀具夾緊指示 HL11 Q0.3 工作臺(tái)指示燈 HL2 Q0.4 上滑座指示燈 HL3 Q0.5 下滑座指示燈 HL4 Q0.6 主軸指示燈 HL5 Q0.7 主軸箱指示燈 HL6 Q1.0 正向機(jī)動(dòng)進(jìn)給指示燈 HL7 Q1.1 反向機(jī)動(dòng)進(jìn)給指示燈 HL8 Q3.4 主軸變速指示燈 HL9 Q3.5 主軸正點(diǎn) KM1 Q2.2 主軸反點(diǎn) KM2 Q2.3 各部正向快速 KM6 Q2.4 各部反向快速 KM7 Q2.5 主電機(jī)△接 KM4 Q2.6 主電機(jī)Y接 KM3 Q3.1 主電機(jī)制動(dòng) KM5 Q2.7 電源接通 KM Q3.0 工作臺(tái)油泵電機(jī) KM10 Q3.2 主軸箱油泵電機(jī) KM11 Q3.3 導(dǎo)軌潤(rùn)滑電機(jī) KM12 Q2.0 主軸變速 YV1 Q3.6 正向機(jī)動(dòng)進(jìn)給 YV2 Q3.7 反向機(jī)動(dòng)進(jìn)給 YV3 Q4.0 工作臺(tái)松開(kāi) YV4 Q4.1 工作臺(tái)夾緊 YV5 Q4.2 上滑座松開(kāi) YV6 Q4.3 上滑座夾緊 YV7 Q4.4 下滑座松開(kāi) YV8 Q4.5 下滑座夾緊 YV9 Q4.6 主軸松開(kāi) YV10 Q4.7 主軸夾緊 YV11 Q5.0 主軸箱松開(kāi) YV12 Q5.1 主軸箱夾緊 YV13 Q5.2 裝卸刀 YV14 Q5.3 工作臺(tái)結(jié)合 YC1 Q5.4 上滑座結(jié)合 YC2 Q5.5 下滑座結(jié)合 YC3 Q5.6 主軸箱結(jié)合 YC4 Q5.7 電源指示燈 HL1 7.1.2 T619A臥式鏜床的PLC程序編制 在程序的編制過(guò)程中，選用了定時(shí)器T37~T44，另為編程需要還選了M10.0~M10.7和M11.0~M11.3十二個(gè)輔助繼電器。 關(guān)于定時(shí)器的選用：定時(shí)器指令用來(lái)規(guī)定定時(shí)器的功能，在編程過(guò)程中，基于對(duì)T619A臥式鏜床的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的考慮，我選用的是接通延時(shí)定時(shí)器和斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器。編制的過(guò)程中使用延時(shí)定時(shí)器是為了使電磁閥有充分的時(shí)間夾緊和松開(kāi)。 在使用過(guò)程中注意了以下基本要素： 1.編號(hào)、類型及分辨率。定時(shí)器有1、10、100三種分辨率，定時(shí)器的編號(hào)和類型與辨率有關(guān)。有記憶的定時(shí)器均是接通延時(shí)型的，無(wú)記憶的定時(shí)器可通過(guò)指令指定為接通延時(shí)和關(guān)斷延時(shí)型。 2.預(yù)置值。也叫設(shè)定值。預(yù)置值即編程時(shí)設(shè)定的延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短。PLC定時(shí)器采用時(shí)基計(jì)數(shù)及與預(yù)置值比較的方式確定延時(shí)時(shí)間是否到達(dá)。時(shí)基計(jì)數(shù)值稱為當(dāng)前值，存儲(chǔ)在當(dāng)前值寄存器中。預(yù)置值在使用梯形圖編程時(shí)，標(biāo)定在定時(shí)器功能框的“PT”端。 3.工作條件。從梯形圖的角度看，定時(shí)器功能框中“IN”端連接的是定時(shí)器的工作條件。對(duì)于接通延時(shí)定時(shí)器來(lái)說(shuō)，有能流流到“IN”端時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。從無(wú)記憶的定時(shí)器來(lái)說(shuō)，工作條件失去，即延時(shí)接通定時(shí)器能流從有變到無(wú)時(shí)，無(wú)論定時(shí)器計(jì)時(shí)是否達(dá)到預(yù)置值，定時(shí)器均復(fù)位，前邊的計(jì)時(shí)值清零。 4.工作對(duì)象。工作對(duì)象指定時(shí)時(shí)間到時(shí)，利用定時(shí)器的觸點(diǎn)控制的元器件或工作過(guò)程。 34