t68鏜床plc電氣改造畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 接觸器1線圈斷電，主觸頭斷開、自鎖觸頭斷開，聯鎖觸頭閉合，同時接觸器2和3線圈獲電主觸頭閉合，使電動機定子線圈接成雙星形并聯，電動機高速運轉。電動機高速運轉是2和3兩個接觸器控制，把它們的常開輔助觸頭串聯起來作為自鎖，只有當兩個接觸器都閉合時，才允許工作。由此分析可知其運行方式是非常安全的，可以滿足T68鏜床所要求的高低速切換動作，并且使其傳動機構得到了簡化。1 控制按鈕和開關的選型按鈕是短時切換小電流控制電路的開關，依據控制功能，選擇按鈕的結構形式及顏色，如果急操作選擇蘑菇形鈕帽的緊急按鈕，特殊需要選擇帶指示燈的按鈕，停止按鈕用紅色，啟動按鈕用綠色。可根據同時控制的路數，通或斷選擇觸頭對數及種類，確定所需型號的按鈕。2 接觸器的選型接觸器是用來接通和切斷電動機或其它負載主電路的一種控制電器。接觸器具有強大的執行機構，大容量的主觸頭及迅速的熄滅電弧的能力。當系統發生故障時，能根據故障檢測元件所給出的動作信號，迅速可靠的切斷電源，并有低壓釋放功能。用于電機的控制及保護。根據國標選擇KM1KM7為CJ2016。3 熱繼電器的選擇熱繼電器是用于電動機或其它電氣設備、電氣線路的過載保護的保護電器。(1)類型選擇：一般情況下，可選用兩相結構的熱繼電器，但當三相電壓的均衡性較差，工作環境惡劣或無人看管的電動機，宜選用三相結構的熱繼電器。對于三角形接線的電動機，應選用帶斷相保護裝置的熱繼電器。(2)熱繼電器額定電流選擇： 熱繼電器的額定電流應大于電動機額定電流。然后根據該額定電流來選擇熱繼電器的型號。(3)熱元件額定電流的選擇和整定： 熱元件的額定電流應略大于電動機額定電流。當電動機啟動電流為其額定電流的6倍及啟動時間不超過5S時，熱無件的整定電流調節到等于電動機的額定電流；當電動機的啟動時間較長、拖動沖擊性負載或不允許停車時。熱繼電器選擇JR60/3型。4 速度繼電器的選擇速度繼電器又稱反接制動繼電器。它的主要結構是由轉子、定子及觸點三部分組成。速度繼電器主要用于三相異步電動機反接制動的控制電路中，它的任務是當三相電源的相序改變以后，產生與實際轉子轉動方向相反的旋轉磁場，從而產生制動力矩。因此，使電動機在制動狀態下迅速降低速度。在電機轉速接近零時立即發出信號，切斷電源使之停車（否則電動機開始反方向起動）。由于繼電器工作時是與電動機同軸的，不論電動機正轉或反轉，電器的兩個常開觸點，就有一個閉合，準備實行電動機的制動。一旦開始制動時，由控制系統的聯鎖觸點和速度繼電器的備用的閉合觸點，形成一個電動機相序反接（俗稱倒相）電路，使電動機在反接制動下停車。而當電動機的轉速接近零時，速度繼電器的制動常開觸點分斷，從而切斷電源，使電動機制動狀態結束。5 熔斷器的選擇熔斷器是一種過電流保護電器。熔斷器主要由熔體和熔管兩個部分及外加填料等組成。使用時，將熔斷器串聯于被保護電路中，當被保護電路的電流超過規定值，并經過一定時間后，由熔體自身產生的熱量熔斷熔體，使電路斷開，起到保護的作用。 熔體額定電流的選擇 由于各種電氣設備都具有一定的過載能力，允許在一定條件下較長時間運行；而當負載超過允許值時，就要求保護熔體在一定時間內熔斷。還有一些設備起動電流很大，但起動時間很短，所以要求這些設備的保護特性要適應設備運行的需要，要求熔斷器在電機起動時不熔斷，在短路電流作用下和超過允許過負荷電流時，能可靠熔斷，起到保護作用。熔體額定電流選擇偏大，負載在短路或長期過負荷時不能及時熔斷；選擇過小，可能在正常負載電流作用下就會熔斷，影響正常運行，為保證設備正常運行，必須根據負載性質合理地選擇熔體額定電流。 (2)電動機： 1)單臺直接起動電動機　熔體額定電流＝(～)電動機額定電流。 2)多臺直接起動電動機　總保護熔體額定電流＝(～)各臺電動機電流之和。 第3 章PLC對T68臥式鏜床的改造 PLC的概述可編程控制器（Programmable Controller）是計算機家族中的一員，是為工業控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技術的發展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。PLC是一種用于工業自動化控制的專用計算機，實質上屬于計算機控制方式。PLC與普通微機一樣，以通用或專用CPU作為字處理器，實現通道(字)的運算和數據存儲，另外還有位處理器(布爾處理器)，進行點(位)運算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、易維修、編程簡單、靈活性好等特點。 PLC的基本結構1 中央處理單元(CPU)PLC實質是一種專用于工業控制的計算機，其硬件結構基本上與計算機相同，PLC硬件結構如圖31所示： 圖31 PLC硬件結構中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據，并分別存入I/O映象區，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有的用戶程序執行完畢之后，最后將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置，如此循環運行，直到停止運行。2 存儲器PLC常用的存儲器類型有：RAM、EPROM、EEPROM，由于RAM是一種讀/寫存儲器(隨機存儲器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。所以本次設計選用此種存儲器類型。PLC存儲空間的分配雖然各種PLC的CPU的最大尋址空間各不相同，但是根據PLC的工作原理，其存儲空間一般包括以下三個區域：(1)系統程序存儲區(2)系統RAM存儲區（包括I/O映象區和系統軟設備等）(3)用戶程序存儲區系統程序存儲區：在系統程序存儲區中存放著相當于計算機操作系統的系統程序。包括監控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統診斷子程序等。由制造廠商將其固化在EPROM中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該PLC的性能。系統RAM存儲區：系統RAM存儲區包括I/O映象區以及各類軟設備，如：邏輯線圈；數據寄存器；計時器；計數器；變址寄存器；累加器等存儲器。 PLC的語言不同的商家的PLC有不同的編程語言，但就某個商家而言，PLC的編程語言有順序功能圖、梯形圖、語句表、功能塊圖。本次設計所用的是西門子PLC的編程語言，因梯形圖與繼電器電路很相似，具有直觀易懂得的特點很容易被熟悉繼電器控制的電氣人員所掌握，所以本次設計選用的編程語言是梯形圖。 PLC對T68鏜床的設計整體設計簡介在本設計中原鏜床的工藝加工方法不變， 在保留主電路的原有元件的基礎上，不改變原控制系統電氣操作方法，電氣控制系統控制元件（包括按鈕、行程開關、熱繼電瑞、接觸器），作用與原電氣線路相同，主軸和進給起動、制動、低速、高速和變速沖動的操作方法不變，改造原繼電器控制中的硬件接線，改為PLC編程實現。本機床的電力拖動系統由兩臺三相交流異步電動機組成。因為功率較小，所以均采用接觸器直接起動控制線路。M1是主電動機，由主軸電動機M1正轉接觸器KM1與主軸電動機M1反轉接觸器KM2控制其正向轉動和反向轉動的起動與停止。交流接觸器KM3用來短路限流電阻R。M1的過載保護電器是FR。M2是主軸箱和工作臺的快速移動電動機，轉速為1460r/min。因為快速移動是短時間工作，所以不設過載保護。一．工作控制步驟1．主軸正反轉點動控制正轉時：按下SB4→KM1得電→KM4也得電。由于此時KAKMKT都沒有通電，所以M1（雙速電動機）只能接成D形進行低速轉動；松開按鈕SB4后，因電路沒有自鎖作用，而且SB1的常開觸點沒有閉合，則KM1和KM4都失電，使M1停轉。反轉時：按下SB5→KM2得電→KM4得電。由于此時KAKMKT都沒有通電，所以M1只能接成三角形進行低速轉動；松開按鈕SB5后，因電路沒有自鎖作用，而且SB1的常開觸點沒有閉合，則KM2和KM4都失電，使M1停轉。2．主軸正反轉低速控制正轉時：按下SB2→中間繼電器KA1得電且自鎖→此時SQSQ3處于閉合狀態→接觸器KM3得電→KA1和KM3的常開觸點都吸合→KM1得電→其常開觸點吸合→KM4得電→M1（雙速電動機）接成三角形低速正向運行。反轉時：按下SB3，繼電器和接觸器的通電順序KA2→KM3→KM2→KM4，使M1（雙速電動機）接成三角形形低速反向運行。3．主軸正反轉高速控制正轉時：將變速手柄扳在“高速”位置，即微動開關SHY受壓而閉合，為KT和KM3的工作做準備；當按下SB2時→KA1得電且自鎖→KM3和KT都得電→KM1得電，M1（雙速電動機）先低速正向起動；當KT延時1s后→KT的常閉觸點斷開→KM4失電，同時KT的常開觸點閉合→KM5得電→M1接成雙Y形切換為高速運轉反轉時：將變速手柄扳在“高速”位置，使微動開關SHY受壓而閉合，為KT和KM3的工作做準備；當按下SB3時→KA2得電且自鎖→KM3和KT都得電→KM2得電，M1（雙速電動機）先低速反向起動；當KT延時（1s）后→KT的常閉觸點斷開→KM4失電M1停轉，同