卧式车床PLC电气控制系统.doc

机床电控及PLC 课程设计说明书 题目：卧式车床电气控制系统 目 录 一、课程设计任务书 3 二、卧式车床电气控制系统总体设计过程 5 （一）总体方案说明 5 （二）卧式车床电气控制原理图设计 5 （三）PLC控制电路设计 6 (四) I/O指令选择 7 （五）电器设备选择 8 （六）PLC控制程序设计 9 三、小结 13 四、参考文献 13  课程设计课题： 卧式车床电气控制系统 一、课程设计工作日自 年 1 月 9 日至 年 1 月 13 日 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主要参考资料等）： 1．设备概况 车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。进给运动多半是主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。热继电器过载保护主电动机正反转控制点动调整控制负载的电流表1 车床 符 号 名 称 及 用 途 符 号 名 称 及 用 途 Q 断路器作电源引入及短路保护用 R1 热继电器主电动机过载保护用 FU1FU2 熔断器作短路保护 R2 热继电器冷却泵电动机过载保护用 Ml 主电动机 KM 接触器主电动起动、停止用 M2 冷却电动机 KM2 接触器主电动起动、停止用 M 快速电动机 KM3 接触器主电动起动、 SBl～SB4 主电动机起停按钮 KM4 接触器冷却泵电动机起动、停止用 SB5SB6 冷却泵电动机起停按钮 接触器快速电动机起动、停止用 限位开关，快速电动机 TC 控制与照明变压器 HLl 主电动机起停指示灯 HL2 电源接通指示灯 EL 机床照明灯 3．设计任务 1) 根据控制要求，进行卧式车床电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。 2) 根据控制要求，编制卧式车床控制PLC应用程序。 3) 编写设计说明书，内容包括： ① 设计过程和有关说明。 ② 基于PLC的卧式车床电气控制系统电路图。 ③ PLC控制程序（梯形图和指令表）。 ④ 电器元器件的选择和有关计算。 ⑤ 电气设备明细表。 ⑥ 参考资料、参考书及参考手册。 ⑦ 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。 二、卧式车床电气控制系统总体设计过程 总体方案说明 卧式车床电气控制系统控制对象：主电动机，冷却泵电机，快速移动电机。均由交流接触器完成起，停控制。主电动机要采用正反控制。并且有点动调整控制盒长动控制。采用反接制动。 主电动机，冷却泵电机分别采用热继电器实现过载保护，其热继电器的常开触点通过中间继电器转换后，作为PLC的输入信号，用以完成各个电动机系统的过载保护。 主电动机要求：降电压启动方式。利用接触器完成定子电路串联降电压启动方式。PLC控制电路与之对应。 主电路用断路器。各负载回路和控制回路以及PLC控制回路采用熔断器，实现短路保护。 机床的照明设施：主电动机起停指示灯，机床照明灯。采用接触器常开触点通过中间继电器转换后，作为PLC输出信号，用以完成各部分的照明及指示作用。 PLC选用继电器输出型。 PLC自身配有24V直流电源。外接负载时若虑其供电容量，PLC接地端采用第三种接地方式。提高抗干扰能力。 所选用的动力设备均采用三相交流异步电动机。主轴与进给电动机M1, 功率为30 kW；冷却泵电动机M2, 功率为0. 15 kW, 用于在车削加工时, 供出冷却液, 对工件与刀具进行冷却；快速移动电动机M3, 功率为22 kW, 由于溜板箱连续移动时短时工作, M3 只要求单向点动, 短时运转。 卧式车床电气控制原理图设计 主电路设计：卧式车床电气控制系统主电路如下图所示 主回路中,KM