基于plc控制的c650卧式机床电气控制系统设计

基于plc控制的c650卧式机床电气控制系统设计内容摘要：

，电动机的定子绕组经限流电阻 R 接通电源，电动机在比较低的速度下起动，松开按钮 SB6， KM3 断电，电动机停止转动，在点动过程中，中间继电器 K 线圈不通电， KM3 线圈不会自锁 图 3 点动控制线路 （ 2）主电机的反接制动控制： 图 4 所示为主电动机反接制动控制电路的构成。 C650 型卧式车床采用反接制动的方式进行停车制动，停车按钮按下后开始制动过程。 当电动机转速接近零时，速度继电器的触点打开，结束制动。 当电动机正向转动时，速度继电器 KS 的正转常开触点 BV1 闭合，制动电路处于准备状态。 电动机反转时，速度继电器 KS 的反转动合触点 BV2 闭合。 当电动机正 KM3 K R 1 M13~KMEu 31 v 32 w 3 3S B 1S B 6 KM K M 3KK M 4K M 3KMK K R 1 S B 4 6 向旋转时，接触器 KM3 和 KM继电器的 K 都处于得电动作状态，速度继电器的正转动合触点 BV1 也是闭合的，这样就为电动机正转时的反接制动做好了准备。 按下停车按钮 SB4，接触器 KM 失电，其主触点断开，电阻 R 串入主回路，与此同时 KM3 也失电，断开了电动机的电源，同时 K 线圈失电， K 的动断触点闭合，这是就使反转接触器 KM4 的线圈线路得电，电动机的电源反接，电动机处于反接制动状态。 当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器BV的正转动合触点 BV1 断开，切断了接触器 KM4 的通电回路，电动机脱离电源停止。 电动机反转时的反接制动工作过程相似，当电动机反转时，速度继电器的反转动合触点 BV2 闭合，这时按下停止按钮 SB4，正传接触器得电，正转接触器 KM3 吸合将电源反接使电动机停止。 图 4 正反向与反接制动控制线路 （ 3）主电路的正反转控制线路：图 5 为主电机的正反转控制电路，主电机正转由正向起动按钮 SB1 控制，按下按钮 SB1 时，接触器 KM首先得电动作，它的辅助触点闭合将限流电阻短接，接触器 KM 的辅助触点闭合使中间继电器 K F U 1 Q KM3 K M 4 K R 1 M13~Eu 11 v 12 w 1 3KM S B 1S B 2 K M 4 KM K M 3KK M 4K M 3KB V 2 B V 1S B 4K M 3K R 1KM KK M 4K 7 得电，它的辅助触点（ 21~23）闭合，使 接触器 KM3 得电吸合，电动机在满电压下正向起动， KM4 的动合触点（ 15~21）和 K 的动合触点（ 5~15）的闭合将KM4 线圈自锁， KM4 的动断触点（ 7~11）、 KM3 的动断触点（ 23~25）分别串在对方接触器线圈的回路中，起到了电动机正转和反转的电器互锁作用。 （ 4） 刀架的快速移动和冷却泵电动机的的控制刀架快速移动是由转动刀架手柄压动行程开关 ST 实现的，当手柄压动行程开关 ST 后，接触器 KM2 得电吸合。 电动机 M3 转动带动刀架快速移动。 M2 为冷却泵电动机 , 其启动与停止是通过按钮 SB3 和 SB5 控制的。 开关 SA可控 制照明灯 EL， EL的电压为 36V 安全照 明电压。 此外，监视主回路负载的电流表是通过电流互感器 TA 接入的。 当电路接通时间，电流流经电流表，反应出负载电流的大小，当通过负载电流过大时，通过互感器的将信号传递给 PLC，而后通过 PLC 的回馈反应，作用于 KA 继电器，使 KA 触点断开，从而断开负载线路，达到保护作用。 F U 1 Q KM3 K M 4 K R 1M13~Eu 11 v 12 w 1 3KM S B 1S B 2 K M 4 KM K M 3KK M 4K M 3 S B 4K M 3K R 1KM KAK M 4K3513 71181521232743 图 5 正反转控制线路 3 PLC 控制系统的电路设计 C650 卧式车床电气控制系统的设计由 三 部分组成，一为电气控制系统的电 8 路设计，二是电气控制系统的硬件设计，也就是 PLC 的机型的确定；三是电气控制系统的软 件设计，就是 PLC 控制程序的编写。 为了使改造后的 C650 卧式车床仍能够保持原有功能不变，此次改造的一个重要原则之一就是，不对原有机床的控制结构做过大的调整，只是将原继电器控制中的硬件接线改为用软件编程来替代。 PLC 控制系统的主回路 （ 1）主电动机的 PLC 点动控制：在 PLC 的控制电路中， PLC 的输出接口Y2 接入 KM3 继电器为 M1 电动机的正转接触器，输入接口 X3 接入 KM3 继电器 KM4 为 M1 电动机的反转接触器， M1 电动机的点动由点动按钮 SB6 控制，SB6 接在 PLC 的输入接口 X5 上，按下 SB6，接触器 KM3 得电吸合，主触点闭合，电动机的定子绕组经限流电阻 R 接通电源，电动机在比较低的速度。 （ 2）主电动机的 PLC 的反转控制： C650 型卧式车床采用反接制动的方式进行停车制动，在 PLC 的控制下， KM4 继电器接在 PLC 的 Y3 接口，当按动接在 PLC 接口 X1 的按键 SB2 时，继电器 KM4 得电，反转开始。 （ 3）快速移动电机的 PLC 控制： C650 型卧式车床的快速移动电机由接在PLC 输出接口 Y1 的 KM2 继电器控制，当按动接在 PLC 的输入接口 X6 的按键ST 时，通过 PLC 的回应，是继电器 KM2 得电，是快速移动电动机工作。 （ 4）冷却泵电机的 PLC 控制： C650 型卧式车床的冷却泵电动机由接在 PLC的输出接口 Y0 的 KM1 继电器控制，当按动接在 PLC 输入接口 X4 的按键 SB5时，经过 PLC 的程序控制反应，使得 KM1 得电，是冷却电动机开始工作。 控制系统的电气接线图 图 6 为 PLC 的 I/O 电气接线图，图中 X0、 X X X X X X XX X X共用一个三个 COM 端，输入开关的其中一端应并接在直流 24V电源上，另一端应分别接入相应的 PLC 输入端子上。 接线时注意 PLC 输入 /输出COM 端子的极性。 接触器的线 圈工作电压为交流 220V，则接触器线圈连接的Y0、 Y Y Y Y Y Y6 可以共用一个 COM2端。 信号灯电源电压为 ，因此 Y Y Y Y10 可以共用一个 COM1 端。 如果输出控制设备存在直流回路，则交流回路直流回路不可共用一个 COM 端，而应分开使用，本电路的输出端全为交流回路，因此在电源电压相同的接口可共用一个 COM 端。 欧姆龙 系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。 使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。 应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工 业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。 9 图 6 PLC 的 I/O 电气接线图 4 PLC 控制系统主要 硬件设计 PLC 型号确定 PLC是一种以 CPU为核心的工业控制专用计算机 ,其硬件结构与普通微机相同 ,具有编程简单、可靠性高、通用性好及控制功能强等特点 ,主要是用于完成较复杂的继电器、接触器控制系统的功能。 在实际应用中 ,应根据设计要求、输入 /输出点数以及所需继电器数目来选择型号。 PLC 机型的的选择的基本原则是在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比的最优化机型，在工艺过程比较固定、环境条件较好的场合，建议选用整体式结构的 PLC，其他情况则最好选用模块结构的 PLC。 对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟控制的工程项目中，一般齐控制速度无需考虑，因此，选用带 A/D 转换、 D/A 转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求，而在控制比较复杂，控制功能要求比较高的工程项目中，可视控制规模及复。