畢業(yè)設(shè)計C650臥式車床PLC電氣控制系統(tǒng).docx

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四川理工學院繼續(xù)教育學院 畢業(yè)論文 題 目 C650臥式車床PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 教學點(班) 龍井直屬班 專 業(yè) 機械設(shè)計與制造 年 級 2014級 姓 名 龔康捷 指導教師 黃 波 定稿日期： 2015 年 05 月 09 日 四川理工學院成人教育學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學生姓名 龔康捷 專業(yè)班級 機械設(shè)計與制造2014級 設(shè)計（論文）題目 C650臥式車床PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 接受任務(wù)日期 　 2015年03月10日 完成任務(wù)日期 　　　 2015年05月09日 指導教師（簽名） 黃波 指導教師單位 四川理工學院 設(shè)計(論文)內(nèi)容目標 l.通過畢業(yè)設(shè)計實踐教學環(huán)節(jié),使學生所學基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能得到鞏固、深化和提高，并有針對性地對學生進行研究方法的系統(tǒng)、全面的訓練。 2.培養(yǎng)學生綜合運用所學理論與方法分析和解決實際問題的能力，得到獨立思考、獨立工作能力的培養(yǎng)和提高； 3.加強學生文獻檢索、調(diào)研、綜合分析、報告編寫能力、書面及口頭表達能力的培養(yǎng)。 4.使學生掌握工程設(shè)計及論文撰寫的程序、方法和技術(shù)規(guī)范。 5.培養(yǎng)學生樹立嚴謹求實的科學態(tài)度和勇于探索、團結(jié)協(xié)作的工作作風。 設(shè)計(論文)要求 1、培養(yǎng)學生樹立良好的職業(yè)道德和團結(jié)協(xié)作精神；培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風。勤于思考,勤于實踐,刻苦鉆研,勇于創(chuàng)新,充分發(fā)揮個人的主動性和創(chuàng)造性,保質(zhì)保量完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)。 2、要求學生學會文獻資料檢索和查閱的方法、步驟,學會對文獻資料的篩選與應(yīng)用。 3、要求學生根據(jù)選定課題的特點擬定調(diào)研提綱,獨立完成調(diào)研任務(wù)。 4、.在教師指導下,完成對論文資料的收集、調(diào)研、分析與總結(jié)、觀點提煉、得出結(jié)論。 參考資料 [1] 方承遠.工廠電氣控制技術(shù).[M]北京：機械工業(yè)出版社，2003 [2] 史國生.控制與可編程控制器技術(shù).[M]北京：化學工業(yè)出版社，2005 [3] 廖常初.可程控制器的編程方法與工程應(yīng)用.[M]重慶：重慶大學出版社，2001 [4] 江志鋒.編程控制器原理與應(yīng)用.[M]西安：西安電子科技大學出版社，2004 [5] 丁煒.編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用.[M]杭州：化學工業(yè)出版社，2004 [6] 鄭鳳翼.鄭丹丹.趙春江. 圖解PLC控制系統(tǒng)梯形圖和語句表.[M]北京：人民郵電出版社，2006 [7] 張運剛.宋小春.郭武強.從入門到精通-三菱FX2N PLC技術(shù)與應(yīng)用.[M] 北京：人民郵電出版社，2007 [8] 漆漢宏.PLC電氣控制技術(shù). [M]北京：機械工業(yè)出版社，2006 四川理工學院成人教育學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導記錄 學生姓名 龔康捷 專業(yè) 機械設(shè)計與制造 論文題目 C650臥式車床PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 接受任務(wù)日期 2015年03月10日 完成任務(wù)日期 2015年05月09日 指導時間 指導內(nèi)容 指導教師簽字 3月21日 見面會交代如何進行寫作 3月29日 審查畢業(yè)論文的選題與提綱 4月11日 審查手寫的畢業(yè)論文初稿 4月22日 審查畢業(yè)論文修改稿 4月29日 審查畢業(yè)論文定稿 5月21日，。 進行畢業(yè)論文答辯輔導與論文袋的收取 摘要 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。 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。 本次設(shè)計的內(nèi)容主要是利用PLC（Programmable Logic Controller）對C650型車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，然后仔細分析C650車床，對車床主運動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C650車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。 關(guān)鍵詞：可編程控制器，C650車床，梯形圖，電氣控制。 目錄 1 引言 1 1.1 C650型普通臥式車床簡介 1 1.2 C650臥式車床改造主要內(nèi)容 3 2 電氣控制原理 3 2.1 主電路設(shè)計 4 2.2 交流控制電路設(shè)計 5 2.3 輔助電路分析 7 3 系統(tǒng)元器件的概述與選擇 8 3.1 PLC 類型的簡介 8 3.1.1 PLC的特點 8 3.2 PLC型號的選擇 9 3.3 電動機選擇 10 3.4 其它元器件的選擇 11 3.4.1 交流接觸器的選擇 11 3.4.2 中間繼電器的選擇 11 3.4.3 保護電器的選擇 12 3.4.4 控制開關(guān)電器的選擇 12 3.4.5 速度繼電器選擇 13 4 PLC控制電路設(shè)計 14 4.1 PLC的硬件電路框圖 14 4.2 車床控制PLC輸入/輸出接口分配表及電氣原理圖 14 4.2.1 車床控制PLC輸入/輸出接口分配表（表4-1） 14 4.2.2 PLC控制原理電路設(shè)計 15 5 C650臥式車床改造為PLC控制的軟件設(shè)計 16 5.1 S7－200PLC編程軟件STEP 7-Micro/WIN的介紹 16 5.2 梯形圖的設(shè)計 16 5.2.1 機床工作指示燈開關(guān)控制的梯形圖設(shè)計 16 5.2.2 電動機M1正、反轉(zhuǎn)控制梯形圖的設(shè)計 17 5.2.3 電動機M1正轉(zhuǎn)點動控制的設(shè)計 18 5.2.4 電動機M1的正、反轉(zhuǎn)運行的反接制動的設(shè)計 18 5.2.5 快速移動電動機的控制設(shè)計 20 5.2.6 冷卻泵電動機的控制設(shè)計 20 5.2.7 梯形圖中的其它控制設(shè)計 20 5.3 梯形圖 21 5.4 C650臥式車床程序表 22 6 調(diào)試 23 6.1 硬件檢查 23 6.2 系統(tǒng)綜合調(diào)試 23 6.3 M1的正轉(zhuǎn)點動調(diào)試 24 6.4 M1的正轉(zhuǎn)調(diào)試 25 6.5 M1的反轉(zhuǎn)調(diào)試 26 6.6 M1的反接制動調(diào)試 28 6.7 M2的起動調(diào)試 29 6.8 M2的停止調(diào)試 29 6.9 M3的起動調(diào)試 29 總結(jié) 31 致謝 32 參考文獻 33 1 引言 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，一切從實際出發(fā)，選定了畢業(yè)設(shè)計課題——車床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。我們選定了C650車床為改造對象，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)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。 1.1 C650型普通臥式車床簡介 C650臥式車床屬于中型車床，可加工的最大工件回轉(zhuǎn)直徑為1020mm，最大工件長度為30000mm。它主要由床身、光桿、絲桿、尾座、刀架、主軸變速箱、進給箱、和溜板箱等組成，如圖1-1。 圖1-1 C650臥式車床結(jié)構(gòu)圖 工藝過程：為了加工各種旋轉(zhuǎn)表面，車床具有切削運動(主運動和進給運動)和輔助運動。主運動是主軸通過卡盤或頂尖帶動工件作旋轉(zhuǎn)運動。進給運動是溜板帶動刀架的縱向和橫向的直線運動。輔助運動是指刀架的快速移動及工件的加緊與放松。C650型臥式車床由主軸運動和刀具進給運動完成切削加工，車床的主軸、冷卻泵、刀架快速移動均由三相異步電動機拖動。車床有三種運動形式：車削加工的主運動是主軸通過卡盤或者雞心夾頭帶動工件的旋轉(zhuǎn)運動，它承受車削加工時的主要切削功率；進給運動是溜板帶動刀架的縱向或橫向運動；輔助運動為溜板箱的快速移動，尾座的移動和工件的夾緊與放松。主軸的旋轉(zhuǎn)運動由主電動機，經(jīng)傳動機構(gòu)實現(xiàn)。機床車削加工時，要求車床主軸能在較大范圍內(nèi)變速。通常根據(jù)被加工零件的材料性能、零件尺寸精度要求、車刀材料、冷卻條件及加工方式等來選擇切削速度，采用機械變速方法。車床縱、橫兩個方向的進給運動由主軸變速箱的輸出軸，經(jīng)掛輪箱、進給箱、光桿傳入溜板箱而獲得，其運動方式有手動與機動兩種。其工作過程過程如下： (1) 正常車削加工時一般不要求反轉(zhuǎn)，但在加工螺紋時，為保證螺紋的加工質(zhì)量，為避免亂扣，加工完畢后要求反轉(zhuǎn)退刀，且工件旋轉(zhuǎn)速度與刀具的移動速度之間保持嚴格的比例關(guān)系。因此，C650臥式車床溜板箱與主軸變速箱之間通過齒輪傳動來連接，由同一臺電動機拖動。 (2) C650臥式車床通過主電動機的正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)主軸的正、反轉(zhuǎn)，當主軸反轉(zhuǎn)時，刀架也跟著后退。 (3) 電流表A經(jīng)電流互感器TA接在主電動機M1的動力回路上，用來監(jiān)測電動機的負載情況。 (4) 車削加工近似于恒功率負載，主電動機M1通常選用普通籠型異步電動機（功率為30KW），完成主軸運動和刀具進給運動的驅(qū)動。M1電動機采用直接啟動的方式，可正反兩個方向旋轉(zhuǎn)，為加工方便，還具有點動功能。由于加工的工件比較大，加工時其轉(zhuǎn)動慣量也比較大，需停車時不易立即停止轉(zhuǎn)動，必須有停車制動動能，C650車床的正反停車采用速度繼電器控制電源的反接制動，以提高生產(chǎn)效率。 (5) 車削加工中，為防止刀具和工件的溫度過高，延長刀具使用壽命，提高加工質(zhì)量，車床附有一臺單方向旋轉(zhuǎn)的冷卻泵電動機M2。 (6) C650臥式車床的床身較長，為了提高生產(chǎn)效率、減輕工人的勞動強度，專門設(shè)置了一臺功率為2.2KW的電動機來拖動溜板箱快速移動。電動機可根據(jù)使用需要，隨時手動控制起停。 (7) C650在進行車削加工時，因被加工的工件材料、形狀、大小、性質(zhì)及工藝要求不同，且使用的刀具也不同，所以要求切削速度也不同，這就要求主軸有較大的調(diào)速范圍。車床大多采用機械方法調(diào)速，變換主軸箱外的手柄位置，可改變主軸的轉(zhuǎn)速。 1.2 C650臥式車床改造主要內(nèi)容 ⑴ 主電動機M1采用全壓空載直接啟動。 ⑵ 要求主電動機M1能實現(xiàn)正、反向連續(xù)運轉(zhuǎn)。停止時，由于工件轉(zhuǎn)動慣量大，采用反接制動。 ⑶ 為便于對刀操作，要求M1能實現(xiàn)單向點動控制，同時定子串入電阻獲得低速點動。 ⑷ 主軸啟動之后，再啟動冷卻泵電動機. ⑸ 有必要的保護和聯(lián)鎖，有安全可靠的照明電路。 ⑹ 原車床的工藝加工方法不變。 ⑺ 不改變原控制系統(tǒng)電氣操作方法和按鈕、手柄等操作元件的功能。 2 電氣控制原理 C650臥式車床屬于中型車床，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 圖2-1 C650臥式車床電氣原理圖 2.1 主電路設(shè)計 斷路器QF將三相電源引入，F(xiàn)U1為主電動機M1的短路保護用熔斷器，F(xiàn)R1為M1電動機過載保護用熱繼電器。為防止在連續(xù)點動時的啟動電流造成電動機的過載，點動時也加入限流電阻R。通過互感器TA接入電流表A以監(jiān)視主電動機繞組的電流。熔斷器FU2為M2、M3電動機的短路保護，接觸器KM1、KM2為M2、M3電動機啟動用接觸器。FR2為M2電動機的過載保護，因為快速電動機M3短時工作，所以不設(shè)計過載保護。圖2-2為C650臥式車床的主電路圖。 圖2-2 C650臥式車床主電路 2.2 交流控制電路設(shè)計 ⑴ 主電動機的點動調(diào)整控制 圖2-3為點動環(huán)節(jié)的控制電路原理圖。電路中KM3為M1電動機的正轉(zhuǎn)接觸器，KM1為M1電動機的長動接觸器，KA為中間繼電器。M1電動機的點動由點動按鈕SB6控制。按下按鈕SB6，接觸器KM3得電吸合，它的主觸電閉合，電動機的定子繞組經(jīng)限流電阻R與電源接通，電動機在較低速度下起動。 圖2-3 C650臥式車床點動控制電路 ⑵ 主電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路 圖2-4為主電動機正反轉(zhuǎn)控制電路。主電動機正轉(zhuǎn)由正向起動按鈕SB1控制。按下SB1時，接觸器KM首先得電動作，它的主觸點閉合將限 圖2-4 C650臥式車床正反轉(zhuǎn)控制電路 流電阻短接，接觸器KM的輔助動合觸點閉合使中間繼電器KA得電，它的觸點（13—7）閉合，使接觸器KM3得電吸合。KM3的主觸點將三相電源接通，電動機在額定電壓下正轉(zhuǎn)起動。KM3的動合觸點（15—13）和KA的動合觸點（5—15）的閉合將KM3線圈自鎖。反轉(zhuǎn)起動時用反向啟動按鈕SB2，按下SB2，同樣是接觸器KM得電，然后接通接觸器KM4和中間繼電器KA，于是電動機在滿壓下反轉(zhuǎn)起動。KM3的動斷輔助觸點（23—25），KM4的動斷輔助觸點（7—14）分別串在對方接觸器線圈的回路中，起到了電動機正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的電氣互鎖作用。 ⑶ 主電動機的反接制動控制 C650臥式車床采用了反接制動方式。當電動機的轉(zhuǎn)速接近零時，用速度繼電器的觸點給出信號切斷電動機的電源。圖2-5是C650臥式車床正反轉(zhuǎn)與反接制動的控制電路圖。 圖2-5 C650臥式車床正反轉(zhuǎn)與反接制動控制電路 速度繼電器與被控電動機是同軸連接的，當電動機正轉(zhuǎn)時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸電KS1（17—23）閉合；電動機反轉(zhuǎn)時，速度繼電器的反轉(zhuǎn)動合觸點KS2（17—7）閉合。當電動機正向旋轉(zhuǎn)時，接觸器KM3和KM，繼電器KA都處于得電工作狀態(tài)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)動合觸點KS1（17—23）也是閉合的，這樣就為電動機正轉(zhuǎn)時的反接制動做好了準備。需要停車時，按下停止按鈕SB4，接觸器KM失電，其主觸電斷開，電阻R串入主回路。與此同時KM3也失電，斷開了電動機的電源，同時KA失電，KA的動斷觸點閉合。在松開SB4后就使反轉(zhuǎn)接觸器KM4的線圈通過1-3-5-17-23-25電路得電，電動機的電源反接，電動機處于反接制動狀態(tài)。當電動機的轉(zhuǎn)速下降到速度繼電器的復(fù)位轉(zhuǎn)速時，速度繼電器KS的正轉(zhuǎn)動合觸點KS1（17-23）斷開，切斷了接觸器KM4的通電回路，電動機脫離電源停止。 電動機的反接時的制動與正轉(zhuǎn)時的制動相似。當電動機反轉(zhuǎn)時，速度繼電器的反轉(zhuǎn)動合觸點KS2是閉合的，這是按一下停止按鈕SB4，在SB4松開后正轉(zhuǎn)接觸器線圈通過1-3-5-17-7-11電路得電，正轉(zhuǎn)接觸器KM3吸合將電源反接使電動機制動后停止。 ⑷ 刀架的快速移動和冷卻泵的控制 刀架的快速移動是由轉(zhuǎn)動刀架手柄壓動限位開關(guān)SQ來實現(xiàn)的。當手柄壓動SQ后，接觸器KM2得電吸合，M3電動機轉(zhuǎn)動帶動刀架快速移動。M2為冷卻泵電動機，它的起動與停止是通過按鈕SB3和SB5控制的。 2.3 輔助電路分析 ⑴ 照明電路和控制電源分析 TC為多繞組變壓器，二次側(cè)有兩路，一路為110V，為控制電路提供電源；而另一路為36V（安全電壓），供照明電路照明，SA為控制照明電路的開關(guān)，SA閉合時照明燈EL點亮，斷開則熄滅。 ⑵ 電流表保護電路分析 監(jiān)視主回路負載的電流表是通過電流互感接入的。為防止電動機起動電流對電流表的沖擊，電路中采用一個時間繼電器KT。當起動時，KT線圈通電，而KT的延時斷開的動斷觸點尚未動作，電流互感器二次電流只流經(jīng)該觸點構(gòu)成閉合回路，電流表沒有電流流過。起動后，KT延時斷開的動斷觸點打開，此時電流流經(jīng)電流表，反映出負載電流的大小。表2-1 為電氣元件符號及功能說明表。 表2-1 電氣元件符號及功能說明 序號 名稱及用途 序號 名稱及用途 M1 主電動機 SB1 主電動機正向啟動按鈕 M2 冷卻泵電動機 SB2 主電動機反向啟動按鈕 M3 快速移動電動機 SB3 冷卻泵電動機啟動按鈕 KM 短接限流電阻接觸器 SB4 總停按鈕 KM1 冷卻泵電動機啟動接觸器 SB5 冷卻泵電動機停止按鈕 KM2 快移電動機啟動接觸器 SB6 主電動機正向點動按鈕 KM3 主電動機正轉(zhuǎn)接觸器 TC 控制變壓器 KM4 主電動機反轉(zhuǎn)接觸器 FU1～5 熔斷器 KA 中間繼電器 FR1 主電機過載保護熱繼電器 KT 通電延時時間繼電器 FR2 冷卻泵電機保護熱繼電器 SQ 快移電動機點動行程開關(guān) R 限流電阻 SA 開關(guān) EL 照明燈 KS 速度繼電器 TA 電流互感器 A 電流表 QF 低壓斷路器 3 系統(tǒng)元器件的概述與選擇 3.1 PLC 類型的簡介 20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(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。 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。 3.1.1 PLC的特點 PLC是綜合繼電器接觸器控制優(yōu)點及計算機靈活方便的優(yōu)點而制造和發(fā)展的、這使PLC具有許多其他控制器無法相比的特點： （1）可靠性強，抗干擾能力強 PLC生產(chǎn)廠商在硬件和軟件上采取了一系列抗干擾措施，使他可以直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場而穩(wěn)定可靠地工作。目前各個生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的PLC，其平均無故障時間大大超過了IEC規(guī)定的10萬小時。而且為了適應(yīng)特殊場合需求，有的PLC生產(chǎn)廠商還采用差異設(shè)計進一步提高其可靠性。 （2）通用性強，使用方便 由于PLC均為系列化生產(chǎn)，品種齊全，多數(shù)采用模塊式的硬件結(jié)構(gòu)，組合和擴展方便，用戶可根據(jù)自己的需用靈活選用，以滿足系統(tǒng)大小不同及功能繁簡各異的空子系統(tǒng)要求。 （3）編程語言簡單，易學，便于掌握。 PLC的編成可采用與繼電器電路極為相似的梯形圖語言，直觀易懂，深受現(xiàn)場電器技術(shù)人員的歡迎。近年來又發(fā)展了面向?qū)ο蟮捻樞蚩刂屏鞒虉D語言，也稱功能圖，使編成更加簡單方便。 （4）采用模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)組合靈活方便 PLC的各個部件，均采用模塊化設(shè)計、各模塊之間可由機架和電纜連接。系統(tǒng)的功能和規(guī)?？筛鶕?jù)用戶的實際需求自行組合，使系統(tǒng)的性能價格更容易趨于合理。 （5）系統(tǒng)設(shè)計周期短。 由于系統(tǒng)硬件的設(shè)計任務(wù)僅僅是根據(jù)對象的控制要求配置適當?shù)哪K，而不要去設(shè)計具體的接口電路，這樣大大的縮短了整個設(shè)計所花費的時間，加快了整個工程的進度。 （6）對生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強。 PLC的核心是微處理器，它實質(zhì)上是一種工業(yè)控制計算機，其控制功能是通過軟件編程來實現(xiàn)的。當生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時，不必改變PLC硬件設(shè)備，只需改變PLC中的程序。這對現(xiàn)代化的小批量，多品種產(chǎn)品的生產(chǎn)尤其適合。 （7）安裝簡單，調(diào)試方便，維護工作量小。 PLC控制系統(tǒng)的安裝接線工作量比繼電器接觸器控制系統(tǒng)少，只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相比的I/O端相連，而且PLC軟件設(shè)計和調(diào)試太多可在實驗室進行，模擬調(diào)試以后再將PLC控制系統(tǒng)安裝到現(xiàn)場調(diào)試，這樣既省時間又方便，由于PLC本身的 可靠性高，又有完善的自診斷能力。一旦發(fā)生故障可以根據(jù)報警信息迅速查明原因，這樣即保證了工作效率又維護了生產(chǎn)的正常進行。 3.2 PLC型號的選擇 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。 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。 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3-1所示 在選用PLC上，考慮到只是對C650型車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。 表3-1 S7-200 CN系列PLC CPU模塊的技術(shù)規(guī)范及特性 描述 CPU221 CPU222CN CPU224CN CPU224XP CN CPU226CN 尺寸（mm） 908062 120.58062 1408062 1968062 數(shù)字量I/O 6輸入/4輸出 8輸入/6輸出 14輸入/10輸出 24輸入/16輸出 模擬量I/O 無 2輸入/1輸出 無 擴展I/O模塊 無 2 7 數(shù)字I/O映像 256（128輸入/128輸出） 電容后備 50h（40℃時最少8h） 100h（40℃時最少70h） 數(shù)據(jù)存儲器 2KB 8KB 10KB 程序存儲器 4KB 8KB/12KB 12KB/16KB 16KB/24KB 模擬電位器 1個8位分辨率 2個8位分辨率 執(zhí)行速度 每條布爾運算指令0.22 通信接口 1個RS-485接口 2個RS-485接口 卡選項 存儲器、電池和實時時鐘 存儲器、電池（實時時鐘內(nèi)置） 高速計數(shù)器 單相 兩相 4個 30kHZ 2個20kHZ 6個30kHZ 4個20kHZ 4個30kHZ，2個200kHZ 3個，每個20kHZ，1個100kkZ 6個30kHZ 4個20kHZ 脈沖輸出（DC） 2個20kHZ 2個100kHZ 2個20kHZ 3.3 電動機選擇 本次畢業(yè)設(shè)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3-2。 表3-2 主軸電機、快進電機、冷卻泵電機參數(shù)表 參數(shù) 主軸電機 冷卻泵電機 快進電機 型 號 Y255M-6 Y2-631-2 Y90L-2 額定電壓 AC 380V 50Hz AC 380V 50Hz AC 380V 50Hz 額定電流（A） 59.5 0.35 4.8 額定功率（KW） 30 0.18 2.2 額定轉(zhuǎn)速 980 2730 2840 功率因數(shù) 0.85 0.8 0.86 絕緣等級 B E E 3.4 其它元器件的選擇 3.4.1 交流接觸器的選擇 交流接觸器是一種頻繁應(yīng)用于工業(yè)電氣控制，并用按鈕或其他方式來控制其通斷的自動切換電器。在功能上除了能自動切換外，還具有刀開關(guān)類手動開關(guān)所不能實現(xiàn)的遠距離操作功能和失壓（或欠壓）保護功能。其生產(chǎn)方便，價格低廉，應(yīng)用十分廣泛。 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) 。 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。 3.4.2 中間繼電器的選擇 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。新國標對中間繼電器的定義是K，老國標是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。 3.4.3 保護電器的選擇 （1）熔斷器 熔斷器在電路中主要作短路保護和嚴重過載保護，用于保護線路。熔斷器的熔體串接于被保護的電路中，當通過它的電流小于規(guī)定值時，其熔體相當于一根導線，起電氣連接作用；當通過它的電流超過規(guī)定值（電路發(fā)生嚴重過載或短路時）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。 （2）熱繼電器 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。三相異步電動機在實際運行中，常會遇到因電氣或機械原因等引起的過電流(過載和斷相)現(xiàn)象，如果過電流不嚴重，持續(xù)時間短，繞組不超過允許溫升，這種過電流是允許；如果過電流情況嚴重，持續(xù)時間較長，則會加快電動機絕緣老化，甚至會燒毀電動機，因此，在電動機回路中應(yīng)設(shè)置熱繼電器保護。 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，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。 3.4.4 控制開關(guān)電器的選擇 （1）轉(zhuǎn)換開關(guān) 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。其動靜觸頭分別疊裝于數(shù)層絕緣殼內(nèi)，當轉(zhuǎn)換手柄時，每層的動觸片隨方形轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。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等系列。本次設(shè)計選取HZ10-100/3。 （2）按鈕開關(guān)盒 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LA4系列產(chǎn)品，本次設(shè)計選擇的按鈕開關(guān)型號為LA4-3H。 3.4.5 速度繼電器選擇 速度繼電器是當轉(zhuǎn)速達到規(guī)定值時觸頭動作的繼電器。主要用于電動機反接制動控制電路中，當反接制動的轉(zhuǎn)速下降到接近零時能自動地及時切斷電源。速度繼電器的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。 1——轉(zhuǎn)子 2——電動機軸 3——定子 4——籠型繞組 5——定子柄 6——動觸頭 7——反力彈簧 8——靜觸頭 圖3-1 速度繼電器結(jié)構(gòu)圖 轉(zhuǎn)子是一塊固定在軸上的永久磁鐵。浮動的定子與轉(zhuǎn)子同心，而且能獨自偏擺，定子由硅鋼片疊成，并裝有籠型繞組。速度繼電器的軸與電動機軸相連，電動機旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子隨之一起轉(zhuǎn)動，形成旋轉(zhuǎn)磁場?；\型繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流與旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使定子隨轉(zhuǎn)子向轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向偏擺，定子柄推動相應(yīng)觸頭動作。定子柄推動觸頭的同時，也壓縮反力彈簧，其反作用阻止定子繼續(xù)轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速下降到一定數(shù)值時，電磁轉(zhuǎn)矩小于反力彈簧的反作用力矩，定子返回原來位置，對應(yīng)的觸頭恢復(fù)原始狀態(tài)。調(diào)整反力彈簧的拉力即可改變觸頭動作的轉(zhuǎn)速。 機床上常用的速度繼電器有JY1型、JFZ0型兩種。一般速度繼電器的動作轉(zhuǎn)速為120r/min，觸頭復(fù)位轉(zhuǎn)速為100r/min以下。本次設(shè)計選擇的速度繼電器型號為JY1型速度繼電器500V、2A。 4 PLC控制電路設(shè)計 4.1 PLC的硬件電路框圖 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)備等幾大部分構(gòu)成。PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖4-1所示。 圖4-1 PLC硬件結(jié)構(gòu)框圖 4.2 車床控制PLC輸入/輸出接口分配表及電氣原理圖 4.2.1 車床控制PLC輸入/輸出接口分配表（表4-1） 表4-1 I/O接口分配表 序號 名稱 符號 輸入端子 序號 名稱 符號 輸出端子 1 控制燈 EL開 SB7 X0 14 控制照 明燈 EL Y0 2 控制燈 EL關(guān) SB8 X1 15 主電機正 轉(zhuǎn)接觸器 KM3 Y1 3 主電機正 向啟動按鈕 SB1 X2 16 短接限 流電阻 KM Y2 4 總停止 按鈕 SB4 X3 17 主電機反 轉(zhuǎn)接觸器 KM4 Y3 5 主電機過 載保護 FR1 X4 18 冷卻泵電 機接觸器 KM1 Y4 6 主電機正向點 動啟動按鈕 SB6 X5 19 快移電動 機接觸器 KM2 Y5 7 速度繼電器 正轉(zhuǎn)觸點 KS1 X6 8 主軸反 向啟動 SB2 X7 9 速度繼電器 反轉(zhuǎn)觸點 KS2 X10 10 冷卻泵啟 動按鈕 SB3 X11 11 冷卻泵停 止按鈕 SB5 X12 12 行程 開關(guān) SQ X13 13 冷卻泵電機 過載保護 FR2 X14 4.2.2 PLC控制原理電路設(shè)計 由表4-1 I/O 口分配表可以知道，輸入部分：按鈕SB4為整個控制系統(tǒng)的停止開關(guān)；按鈕SB1、SB2及SB6分別控制主軸電機M1的正反轉(zhuǎn)及點動控制；按鈕SB3、SB5分別控制冷卻泵電機的M2啟動與停止；按鈕SB7、SB8分別控制HL的照明于熄滅；行程開關(guān)SQ控制快進電機的點動；熱繼電器常閉開關(guān)FR1，F(xiàn)R2分別為M1、M2的過載保護；速度繼電器KS1、KS2分別輔助主軸電機M1的正反轉(zhuǎn)制動。輸出部分：KM3、KM4接觸器分別控制主軸電機M1的正反轉(zhuǎn)；KM接觸器控制主軸電機M1的低速運行；KM1、KM2接觸器分別控制冷卻泵電機M2、快進電機M3的運行；EL為車床照明。下圖為，PLC的輸入、輸出I/O電氣接線圖，如圖4-2。 圖4-2 PLC控制原理電路圖 5 C650臥式車床改造為PLC控制的軟件設(shè)計 5.1 S7－200PLC編程軟件STEP 7-Micro/WIN的介紹 S7－200可編程控制器使用STEP7-Micro/WIN32編程軟件進行編程。STEP7-Micro/WIN32編程軟件是基于Windows的應(yīng)用軟件，功能強大，主要用于開發(fā)程序，也可用于適時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。加上漢化后的程序，可在全漢化的界面下進行操作。 STEP7-Micro/WIN32編程軟件包括Microwin3.1；Microwin3.1的升級版本軟件Microwin3.1 SP1；Toolbox（包括Uss協(xié)議指令：變頻通信用，TP070：觸摸屏的組態(tài)軟件Tp Designer V1.0設(shè)計師）工具箱；以及Microwin 3.11 Chinese（Microwin3.11 SP1和Tp Designer的專用漢化`工具）等編程軟件。 5.2 梯形圖的設(shè)計 5.2.1 機床工作指示燈開關(guān)控制的梯形圖設(shè)計 機床工作指示燈EL由SB7和SB8控制指示燈的開關(guān)，對應(yīng)的I/O接口分別為X0，X1并由Y0作為輸出，在梯形圖中Y0和X0形成自鎖，X1常閉觸點串聯(lián)在Y0的主線路上，如圖5-1所示。 圖5-1 機床工作指示燈控制梯形圖 5.2.2 電動機M1正、反轉(zhuǎn)控制梯形圖的設(shè)計 電動機M1由接觸器KM、KM3、KM4控制，PLC中控制KM、KM3、KM4的輸出繼電器分別為Y2、Y1、Y3。Y2、Y1、Y3分別位于梯形圖的第4、10、21梯級。 在第Y1［10］、Y3［21］線圈電路中，分別串Y3、Y1的動斷觸點，線圈Y0， Y1實現(xiàn)互鎖使電動機無法在正轉(zhuǎn)過程中直接切換為反轉(zhuǎn)或直接在反轉(zhuǎn)過程中直接切換為正轉(zhuǎn)；在第10梯級和第19梯級中都串如了中間繼電器KA（Y006）并用中間繼電器KA對啟動按鈕X2和X7進行自鎖。在第4梯級和第15梯級中也都使用了Y2（KM）在進行正反轉(zhuǎn)之前都現(xiàn)將KM閉合（將限流電阻進行短接），這樣也就使無論正反轉(zhuǎn)電動機M1都是采用全壓空載直接啟動。在第4梯級和第15梯級中也都使用了X3（SB4）總停按鈕，使主電動機M1無論是在正傳過程中還是在反轉(zhuǎn)過程中都能過停下來。這樣得到電動機正、反轉(zhuǎn)控制梯形圖如圖5-2所示。 圖5-2 主電動機的正反轉(zhuǎn)控制梯形圖 M1正反轉(zhuǎn)控制的轉(zhuǎn)換是由接觸器KM3和KM4的主觸點控制的，在主電機M1通電正轉(zhuǎn)時在第21梯級上面串聯(lián)的常閉觸點Y1打開，所以此時無法直接切換完成電機的反轉(zhuǎn)，此時若想切換電機的轉(zhuǎn)向必須先按下SB4（X3）總停車按鈕，在按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2（X7）完成電機的轉(zhuǎn)向切換。同理在主電機M1通電反轉(zhuǎn)時在第10梯級上面串聯(lián)的常閉觸點Y3打開，此時無法直接切換電機的轉(zhuǎn)向，若想切換電機的轉(zhuǎn)向必須先按下SB4（X3）總停車按鈕，在按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1（X2）完成電機的轉(zhuǎn)向切換。如流程圖5-3所示。 圖5-3 主電機正反轉(zhuǎn)控制流程圖 5.2.3 電動機M1正轉(zhuǎn)點動控制的設(shè)計 主電動機M1的正轉(zhuǎn)點動控制是由按鈕SB6對應(yīng)的X5控制的，由于是點動運行所以不能對X5產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，為了保護電機的運行所以將熱繼電器FR1、總停車按鈕X3與主電機Y1串聯(lián)在一起，如圖5-6所示。 圖5-6 電動機M1正轉(zhuǎn)點動控制梯形圖 5.2.4 電動機M1的正、反轉(zhuǎn)運行的反接制動的設(shè)計 由于電動機的轉(zhuǎn)速過高，在切斷電源之后如果使其正常停止花費的時間太長，使機床無法也充分使用，為了使主電機能夠快速停下來創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益，在本次畢業(yè)設(shè)計中添加了速度繼電器。將其與主電動機同軸連接，在電機斷電后起制動作用。 當主電動機M1正轉(zhuǎn)時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點KS1閉合；主電動機反轉(zhuǎn)時，速度繼電器的反轉(zhuǎn)動合觸點KS2閉合。轉(zhuǎn)速低于120r/min時速度繼電器的動合觸點斷開使電機自然停車。例如：要使主電動機M1快速停車，在電機正傳運行時按下SB4（X3）所用元器件全部恢復(fù)到最初狀態(tài)。梯形圖中在第10梯級和27梯級中的中間繼電器Y6由于斷電恢復(fù)到原來狀態(tài)由原來的斷開變?yōu)殚]合狀態(tài)，由于主電機M1是在高速正轉(zhuǎn)所以速度繼電器正轉(zhuǎn)常開觸點KS1（X6）此時處于閉合狀態(tài)，而反轉(zhuǎn)動合觸點KS2（X10）處于斷開狀態(tài)，并且此時Y1與Y3均已失電，處于導通狀態(tài)，故在第10梯級和27梯級中只有27梯級能通過Y6-X6-Y1-X4使主電動機M1反轉(zhuǎn)接觸器KM3（Y3）得電，從而主電動機M1開始產(chǎn)生反轉(zhuǎn)制動的力，當主電動機M1的正轉(zhuǎn)速度低于120r/min時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點KS1（X6）斷開，使第27梯級中的Y3失電，此時反轉(zhuǎn)制動力消失，主電機開始從120r/min的轉(zhuǎn)速自然停下來，這樣就用速度繼電器完成了反接制動，使主電機快速的停了下來，如圖5-7所示。 主電動機M1反轉(zhuǎn)時，反接制動的方法與正轉(zhuǎn)時的制動方法類似，不同的是采用KS2（X10）來控制。 圖5-7 電動機M1正反轉(zhuǎn)反接制動控制梯形圖 5.2.5 快速移動電動機的控制設(shè)計 快速移動電機Y5為小容量電機采用直接啟動點動控制方式，用限位開關(guān)SQ（X13）作為點動按鈕來完成快速移動電機的點動控制，如圖5-8所示。 圖5-8 快速移動電機的控制梯形圖 5.2.6 冷卻泵電動機的控制設(shè)計 冷卻泵電動機Y4為一長動電機所以在梯形圖中添加有自鎖，并為其設(shè)有熱繼電器FR2（X14）做過載保護，設(shè)置的啟動按鈕為SB3（X11），停車按鈕為SB5（X12）如圖5-9所示。 圖5-9 冷卻泵電動機的控制梯形圖 5.2.7 梯形圖中的其它控制設(shè)計 監(jiān)視主回路負載的電流表延時控制，由于電動機的直接起動瞬間電流過大，如果直接進行電流的檢測必定對電流表造成極大的負面影響。為了時電流表正常工作在梯形圖中使用延時器設(shè)定在主電機通電5S后開始檢測主回路中電流，如圖5-10所示。 圖5-10 電流表的控制梯形圖 5.3 梯形圖 由5.2設(shè)計的各個部分梯形圖匯總設(shè)計可以得到完整的C650臥式車床的梯形圖，該梯形圖能完成主電動機M1的點動正轉(zhuǎn)、M1的正轉(zhuǎn)、M1的反轉(zhuǎn)、M1的反接制動，以及M2的起動、M2的停止、M3的起動，以及電流表的正常檢測，圖5-11為C650臥式車床的梯形圖。 圖5-11 C650臥式車床梯形圖 5.4 C650臥式車床程序表 0 LD X000 1 OR Y000 2 ANI X001 3 OUT Y000 4 LD X002 5 OR Y006 6 ANI X003 7 OUT Y002 8 LD Y002 9 OUT Y006 10 LD X002 11 OR Y001 12 AND Y006 13 OR X005 14 LDI Y006 15 AND X010 16 ORB 17 ANI Y003 18 ANI X003 19 ANI X004 20 OUT Y001 21 LD X007 22 OR Y006 23 ANI X003 24 OUT Y002 25 LD Y002 26 OUT Y006 27 LD X007 28 OR Y003 29 AND Y006 30 LDI Y006 31 AND X006 32 ORB 33 ANI Y001 34 ANI X004 35 ANI X003 36 OUT Y003 37 LD X013 38 ANI X003 39 OUT Y005 40 LD X011 41 OR Y004 42 ANI X012 43 ANI X014 44 ANI X003 45 OUT Y004 46 LD Y001 47 OR Y003 48 ANI X003 49 OUT T0 K50 52 LD T0 53 OUT Y007 54 END 6 調(diào)試 在調(diào)試前我們需要對線路進行檢查，按照接線圖檢查電源線和接地線是否可靠，主線路和控制線路連接是否正確，絕緣是否良好，各開關(guān)是否處于低位，插頭和各插接件是否全部插緊；檢查工作臺等部件的位置是否合適，防止通電時發(fā)生失誤。在檢查完各部分正確無誤后，便可接上設(shè)備的工作電源，開始通電調(diào)試了。 6.1 硬件檢查 合上實驗臺上供電的電源開關(guān)，用萬用表測量系統(tǒng)總電源開關(guān)進線端的電壓，看一看電壓是否正常，有無斷相或三相電壓特別不平衡的現(xiàn)象。如果一切正常，便可合上總電源開關(guān)SB1，并用萬用表測量電源能供到的各支路終端的電壓是否正常。有無斷相。 用萬用表測量各硬件的接線情況，看是否有短接，斷接和虛連的情況，并與電路控制原理圖一一對照，看是否有無接錯的地方。各部分都正確無誤的情況下進行軟硬件聯(lián)調(diào)。 6.2 系統(tǒng)綜合調(diào)試 將編寫好的PLC程序進行編譯，下載至PLC，由于控制系統(tǒng)運行電壓是在220V，為了保證安全只好先在實驗臺上分步模擬，觀察各步的動作都正確無誤后，按照PLC控制系統(tǒng)接線圖在實驗臺上整體模擬，輸出部分（接觸器，電動機，快速移動刀架）用實驗臺上的指示燈代替, 觀察輸出端點指示燈在一個工作循環(huán)里的狀態(tài)變化，并與工藝過程對照。在實驗臺上整體模擬無誤后，將檢查完畢的硬件連接電路（各電動機連接的電路）與PLC連接在一起，分別觀察各電動機的工作狀態(tài)，分步運行無誤后，將所有的電動機按照PLC接線圖連接在一起，分別觀察各個電動機的運行狀態(tài)，并與工藝過程比較，沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。此控制程序設(shè)計能夠滿足控制系統(tǒng)的要求。 6.3 M1的正轉(zhuǎn)點動調(diào)試 主電動機M1點動正轉(zhuǎn)時的梯形圖的仿真效果，如圖6-1所示。 圖6-1 主電動機M1正轉(zhuǎn)點動調(diào)試圖 6.4 M1的正轉(zhuǎn)調(diào)試 主電動機M1長動正轉(zhuǎn)時的梯形圖的仿真效果，如圖6-2所示。 圖6-2 主電動機M1正轉(zhuǎn)長動調(diào)試圖 6.5 M1的反轉(zhuǎn)調(diào)試 主電動機M1長動反轉(zhuǎn)時的梯形圖的仿真效果，如圖6-3所示。 圖6-3 主電動機M1反轉(zhuǎn)長動調(diào)試圖 6.6 M1的反接制動調(diào)試 主電動機M1反接制動的梯形圖的仿真效果，如圖6-4所示。 圖6-4 主電動機M1反接制動調(diào)試圖 6.7 M2的起動調(diào)試 冷卻泵電動機M2起動的梯形圖的仿真效果，如圖6-5所示。 圖6-5 冷卻泵電動機M2起動調(diào)試圖 6.8 M2的停止調(diào)試 冷卻泵電動機M2停止的梯形圖的仿真效果，如圖6-6所示。 圖6-6 冷卻泵電動機M2的停止調(diào)試圖 6.9 M3的起動調(diào)試 快速移動電動M3的起動梯形圖的仿真效果，如圖6-7所示。 圖6-7 快速移動電動機M3的起動調(diào)試圖  總結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)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)前對所學的知識的回顧和檢驗。無論是基礎(chǔ)知識方面還是軟件應(yīng)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。 C650車床是一種應(yīng)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(shù)落后, 可靠性差,工作效率低,故障診斷和排除困難,已嚴重制約了企業(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(chǔ)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(yīng)用設(shè)計的,它具有可靠性高、設(shè)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。 本設(shè)計主要是用程序的設(shè)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)運行的反接制動控制等的設(shè)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。  致謝 本文是在導師黃波老師的精心指導下完成的。在整篇論文的設(shè)計過程中，從論文的選題、課題的進行到難題的解決，同時在他的帶領(lǐng)了我還直接深入到工廠里詳細了解、查看了其他類型泵的結(jié)構(gòu)，這些無不傾注著導師的心血；黃老師堅實的理論、淵博的學識以及高尚的人格都給予我極大的震撼和觸動，這將是我今后不斷學習、完善自我的動力和源泉。在此，首先向我的導師致以深深的謝意! 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完 成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，正是有了他們的大力支持，我才能順利地完成這篇論文，在這里請接受我誠摯的謝意。 衷心祝福他們身