PAGE26PAGE25基于PLC控制的C650車床電氣改造設計摘要C650普通車床是目前在廣大中小企業中廣泛使用的金屬切削機床，其電氣控制系統仍主要采用各種繼電器連接組成，其中包含大量的機械式接觸觸點，不僅線路結構復雜，并且運行可靠性較低，可擴展性也差，維護和操作十分不易。但是，目前在中國有大量的普通機床庫存。購買新的數控機床的成本很高，并且訂貨周期長。利用NC變換技術使原來的普通機床進行NC變換的唯一途徑就是受益。PLC即可編程的邏輯控制器,它指的是以嵌入式微處理器系統為設計核心的新型嵌入式電子工程邏輯控制系統元器件,具有系統結構簡單、功耗低、運行可靠、易于編程等優點。目前,PLC已廣泛應用于各類大型工業電子企業中,實現了對各種大型工業機械設備、生產線的自動生產或運行的數控自動化設計和控制,PLC同樣廣泛應用于車床等工業設備中,用于自動控制各種車床的主運動、進給運動按照車床應用于預設的車床自動控制系統邏輯自動運行。本文首先簡要詳細介紹了用于改造C650普通工業用車床的電氣控制系統的基本工作原理和車床運行控制方式,并詳細分析了用PLC控制系統改造的C650車床的基本自動化方法和車床的軟硬件設計以及接線的方法。本文實現了一系列功能的數控PLC自動化控制,例如車床主軸的正向或相反方向快速啟動、車床主軸的正向或方向快速制動、刀架的快速間斷性移動以及車床冷卻泵的快速間斷性啟動和關?？焖龠\行,編制了一系列用于改造C650普通車床的數控自動化設計和改造的PLC車床控制系統的梯形圖系統操作程序,該控制梯形圖系統經過了調試和試運行,其調試結果表明,采用最新的PLC控制系統修改的C650車床控制系統具有了安裝簡單,可靠性高,維修方便,擴展應用能力強的一系列特點。關鍵詞：可編程控制器，C650車床，梯形圖；論文類型：案例分析目錄TOC\o"2-3"\h\z\t"標題1,1"摘要 I目錄 II1緒論 31.1可編程邏輯控制器概述 31.2普通機床數控化改造的意義 42對C650車床電氣系統的改造設計 62.1C650型臥式車床概述 62.2C650型車床控制線路分析 錯誤!未定義書簽。2.3選取PLC類型 102.4I/O地址分配 123控制程序設計與調試 133.1控制程序的設計 133.2控制程序的調試 15總結 22致謝 23參考文獻 24聲明緒論可編程邏輯控制器概述可編程邏輯控制器PLC是一類自動化的電氣控制元件，其原理是在用戶需要時，根據用戶的控制邏輯需求編制出相應的預設程序，再將該預設程序內置于PLC內部，使PLC在運行時即自動執行該預設程序，從而實現用戶所需的邏輯運算、順序控制、選擇控制以及循環控制等自動化控制需求，此外，PLC還內置有定時器、計數器和算術運算器，能夠實現簡單的定時、計數、算術運算等功能，可編程邏輯控制器PLC允許用戶對內置的預設程序進行相應的修改，以滿足用戶的控制功能需求，因此，它具有極高的靈活性，同時可擴展性良好。隨著現代計算機控制器技術的進步和發展,可編程邏輯計算機控制器的結構和功能也得到了極大的改善和擴展,其內部的硬件結構組成計算機的結構主要是包括外部電源、中央處理器、存儲器、I/O接口集成電路、各種應用功能模塊以及各種通信控制模塊等各個組成部分。其中,電源的結構和作用主要是為整個PLC和PLC用于進行控制的系統運行提供可靠的電源,一般來說,PLC用于進行控制的系統需要內置的設備有變壓器和電源穩壓器,因此電源可以直接地接入交流電網中;數據存儲器主要是用于實時存儲用戶自行編譯的控制系統預設程序和控制系統應用程序以及一些必不可少的控制系統應用程序;I/O的接口和輸入電路一般是用于實現PLC與各種外部設備之間進行連接的重要橋梁,輸入接口控制電路一般主要包括輸出口和相應的光電耦合控制電路,用于實時接收和存儲來自于外部數字輸入控制設備的各種數字信息,現有的外部數字輸入控制設備主要包括有鍵盤和智能鼠標等,這也就意味著,用戶通常可將自己所需的數字輸入控制系統邏輯和數據編制成一個相應的控制預設程序,再通過相應的輸入接口設備將數據輸入至整個PLC內部設備進行數據存儲,以便保證PLC在控制系統運行時能正確地執行該機的預設控制程序;數據輸出接口控制電路則由相應的數據輸入寄存器,選通控制電路和中斷請求控制電路等部分集成;各種外部控制功能模塊主要是用于設計和實現整個PLC控制系統內置的各種外部輔助控制功能,例如定位、計數、計時等功能;各種通信模塊是PLC與各種外部網絡連接的接口。中央處理器司令部可以說是一個可編程邏輯算術運算控制器的中央處理司令部,其中央處理功能主要是根據PLC控制系統用戶程序存儲器所制定的功能,接受和分析存儲用戶通過直接輸入的設備進行輸入的所有用戶程序,再對于PLC控制系統的內部電源、存儲器、輸入的設備或輸出設備的用戶程序運行狀態等數據進行了監測、并自動編譯直接輸入的所有用戶程序,使得PLC按照相應的用戶程序存儲器中的相應處理指令執行整個控制系統的明令。當相應的PLC被掃描程序激活開始運行時,掃描將首先在現場自動接收每個指令所輸入用戶設備的所有運行狀態和輸出數據,將其存儲在I/O的圖像區域中,然后從所有用戶程序的存儲器中逐個讀取所輸入的用戶程序。執行邏輯或可編程算術運算的所有指令結果將掃描程序傳輸到存儲在I/O的圖像區或數據的輸出寄存器。執行邏輯處理完所有的用戶程序后,I/O映射圖像區的所有數據輸出寄存器狀態或數據輸出的寄存器映像區中的所有指令數據最終被掃描程序傳送到相應的輸出設備并繼續循環執行,直到整個循環運行停止。隨著計算機科技的進步和發展,近年來,可編程計算機邏輯控制器正朝著更加大型化、多功能化和高速化的先進技術方向快速發展,目前,大型企業的PLC表決系統具有數以千計的數據輸入和輸出控制接口,可實現多多種外部設備的數據同步處理的自動化和遠程控制,大型企業的PLC普遍控制器內置有多個的CPU,多個的CPU可直接構成相互并聯的多人物理式表決系統或根據多個CPU的主從關系直接構成冗余的表決系統,當其中一個的CPU表決系統出現了故障時,也同樣能夠有效地保障整個大型可編程計算機邏輯控制器的安全、可靠地運行。PLC正常運行的工作采樣過程主要可分為包括內置的掃描采樣、用戶程序的執行和數據輸出的刷新三個工作階段,每當一次進行CPU重復采樣執行完上述三個工作階段的時間和周期即可被稱為掃描采樣周期,PLC即是按照CPU內置的掃描采樣頻率不斷地進行重復采樣執行上述三個工作階段,從而基本實現了對各種輸出設備的工作進行自動化管理和控制,使各類輸出設備都能夠不斷重復地自動運行,用以勞動代替人工對勞動的操作,提高了其勞動效率。其中,掃描程序分為采樣和輸入階段,即是PLC和PLC以自動掃描的方式順序地讀取接口電路來自于各個處理器的輸入設備和接口電路處理器中的一些狀態信息和處理器輸入的數據,并將這些狀態信息和輸入數據存儲在其他設備內置的數據存儲器以內以備下一步的執行;每個用戶程序的執行分為采樣階段,亦即也就是PLC按照每個用戶程序中處理器所設定的輸入指令執行順序掃描指令執行用戶通過處理器的輸入指令向設備處理器輸入的指令執行用戶程序;輸出刷新階段即PLC在通過執行用戶程序或完成一系列邏輯或算術運算之后,將相應的輸出指令通過用戶相應制定的輸出接口傳送至各個外部設備中,以驅動相應的外部設備按照用戶程序實現頻繁啟停運行、長時間連續運行、正向啟動、反向啟動、正向制動或反向制動等功能。以各種PLC產品為設計核心的控制管理系統產品能夠有效簡化其控制電路,撤銷各種自動繼電器、計時器和自動計數器等各種復雜的物理設備和硬件的與其進行物理連接,通過其預設的各種內置控制管理程序以及系統中的各種控制邏輯來驅動和控制各種PLC產品的控制管理系統的正常運行,具有系統可靠性高、抗干擾能力強、功能結構多樣化、易于安裝和使用、程序語言簡單易于廣大用戶理解和掌握、安裝簡單、調試和安裝維護方便等一系列優點。目前,市場上常見的各種PLC系列產品制造商和品牌主要包括有美國AB,比利時美國ABb,德國西門子,日本松下,三菱,歐姆龍等。普通機床數控化改造的意義隨著現代社會的生產和機床科學制造技術的進步和飛速發展,機床的產品結構變得越來越復雜,需要經常的修改。普通的機床已無法完全滿足這些新的數控機床功能和需求,隨著現代信息電子科學技術和現代計算機科學技術的發展和進步,數控機床應運而生并逐漸在各個領域中逐漸取代普通的機床。現代數控機床的產品具有加工操作靈活、適應性強、加工精度高、加工產品質量穩定和機床生產自動化效率高的一系列優點,特別適合應用于工業生產的自動化控制領域。隨著計算機技術與機床技術的不斷深入融合,自動控制,伺服驅動器,精度測量和新型機床結構已成為未來機床控制系統的主流發展方向和潮流。在新型第一代新型數控機床的先進制造技術水平上,高運動精度,高速,高精度柔性,多功能和應用高度的工業自動化制造是我國現代新型數控機床的重要發展趨勢。對于單個用戶數控多臺主機,它不僅必須提高靈活性和自動化水平,而且必須能夠適應更高級別的柔性制造系統和計算機集成制造系統。數控機床的技術轉型已經逐漸發展成為新興的國外機床工業技術領域,并在1960年代初在中國開始迅速的發展,并且由于其技術,經濟,市場和機床生產的環境等原因,其技術發展的趨勢和原因也是多種多樣的。比如中國目前是一個世界上擁有年產量超過300萬臺數控機床的發達國家。不管中國的資金和技術中國的機床企業和制造商的自動化能力如何,這些大型數控機床制造商中的大多數都已經是多年發展以來制造和積累的大型通用數控機床。因此,我國對于現有的設備需要進行的自動化和技術改造的問題迫切需要及時解決。為使我國現有的設備能夠實現進行的自動化和技術改造通用機床自動化的技術轉變,采用cNcN的技術改造普通的機床這個問題正是很好的順應了這一轉變的需求,它基于現代微電子技術和傳統技術的結合。微型計算機在機床改造中的應用不僅技術先進,而且比其他傳統的自動化改造方法更具通用性和可調整性。另外,轉換成本低。一套經濟的數控設備的價格僅為功能齊全的數控設備的三分之一至五分之一。多種裝置的成功應用表明,使用后,生產效率提高了一倍,廢物的發生率降低,并獲得了明顯的技術和經濟優勢。傳統的自動繼電器接觸器自動控制系統由于其的結構簡單,易于被使用者理解,價格便宜并且能夠在一定的范圍內很好地滿足自動控制的要求而被廣泛應用。—接觸器控制的明顯優勢和缺點主要是由于機器的尺寸大,壽命短,穩定性差,運行速度慢,功能少以及其程序結構不可能改變,因此適合廣泛使用于程序結構結構固定且可靠性和控制生產過程不太復雜的自動控制系統。但是,由于它采用的是由硬連線和邏輯程序組成的控制系統,因此原始接線和控制柜是復雜的,因此當控制品生產的過程或者控制對象發生變化時,必須立即更改或停止更改原始的接線和控制柜,這會大大降低多功能性和控制柜的靈活性。但是,由于可編程控制器PLC具有功能全面、體積小、可靠性高等優點,正日益廣泛應用于工礦企業。在工廠自動化系統中,PLC被廣泛用作重要的控制設備。配備功能齊全的自動控制系統,它可以控制整個工廠的運行,也可以單獨用作獨立的自動控制。它也是繼電器控制柜的理想替代品。在生產過程控制,過程控制,機器控制,多機自動控制等事件中,PLC占有重要的地位,特別是在CNC機床以及許多機床和較舊設備的變體中,PLC被廣泛使用。

2對C650車床電氣系統的改造設計2.1C650型車床控制線路分析C650型臥式車床是一種廣泛用于車削機械加工的自動化機床,可廣泛用于機械加工處理各種車削零件的表面,螺紋和截面。臥式車床通常由主電機吸引,主切削運動和刀具進給運動的輸出通過機械傳動鏈實現,車床速度通過轉向操作由變速箱切換。工具,冷卻泵和液壓泵的快速運動通常由單獨的電動機驅動。圖3.1臥式車床外觀圖1-床身，2-主軸，3-刀架，4-溜板箱C650臥式電動機車床主要由刀具床身,主軸,刀架,滑塊和車床尾座四部分組成。車床的刀具和進給箱安裝在車床刀架上,進給箱與車床滑板一起沿著車床主軸的軸線沿著車床主軸軸線的方向移動,主軸的旋轉和沿著滑塊箱的軸線方向移動由電動機驅動。由于主軸需要加工的其他工件較大,因此主軸在加工時的慣性矩較大,并且必須同時配備良好的駐車和制動功能,因此在其他工件需要停止時不容易立即停止主軸旋轉。因此要想高速加工螺紋和其他的工件,主軸必須沿正向和反向旋轉,并且由于主軸的移動速度主要取決于所使用的材料,尺寸,工藝的要求和切削工具的類型,因此切削滑板可以在很寬的移動速度范圍內自由調節主軸的速度。在此移動過程中還可能需要大量的切削液,并且用于移動刀架的切削滑板必須保證能夠快速上下移動,以減輕操作員的勞動強度并節省輔助工作時間。C650普通車床的電動拖動控制電路具有以下特性:。(1)驅動主軸異步調速電動機的M1是異步的主軸電動機,通?？梢蕴峁?0KW的轉矩和輸出功率。它可以用來分別驅動一個刀具運行完成通過主軸的縱向運動和刀具完成通過刀具運動進給的輔軸運動。主軸箱式電動機通過直接的高速啟動裝置來可以實現高速啟動,該直接啟動裝置可以在正向和一個反向上的動作高速的反向旋轉,并在正向和反向上執行停車控制。為了方便調整,它還提供了正向點動功能,同時,在停止和點動完成后,制動器應倒轉。為了防止電動機過載并在頻繁點動時限制反向制動電流,限流電阻器R在點動和反向制動期間與主電路串聯連接。(2)提供冷卻液水泵電機M2的主要特點和功能之一就是能夠提供大量的冷卻液。為了有效防止水泵的工具和機械工件的溫度過高,延長工具壽命并提高加工質量,M2只需要沿一個方向旋轉并采用直接啟動和停止即可。處于連續工作狀態。(3)為了大大提高了該設備批量生產的工作效率并大大度地減輕了設備工人的勞動強度,僅設備允許工人使用一臺電動機進行M3拖動和平滑箱的快速旋轉運動。您的專業用戶甚至可以根據自己的實際需要隨時隨地手動控制快速滑箱的快捷啟動和快速停止。通常,C650車床直接啟動控制線的兩端都配有主直接啟動控制按鈕和一個主直接啟動停止控制按鈕,以便于正確的操作和緊急的停止。對于主啟動電路,控制電路和車床照明控制電路的直接啟動電源開關均被稱為隔離電源開關。由于異步電動機的容量小,所有三個異步的電動機都可以使用直接啟動的控制電路。M1和M2以及M2使用熱繼電器進行過載電流保護。這些控制電路已經有效地采取了電氣保護措施以有效防止發動機的電源短路。主起動電路由三臺三相異步交流電動機及其接觸器和附屬的電路元件直接組成。三臺異步交流電動機均可以采用異步交流接觸器直接控制起動。M1是異步交流主軸電機,功率大約為30KW,由三臺異步交流接觸器通過KM1、KM2、KM3控制其的起動與停止。熱繼電器KM1和FR1是短路過載保護熱繼電器。短路過載保護熱繼電器的是KM2和Fu1。M2是快速冷卻泵保護電動機,接觸器KM4控制M1和M2,M2的控制短路過載保護熱繼電器的是KM3和Fu4,熱繼電器FR2是快速過載保護熱繼電器。M3是快速移動冷卻泵電動機,接觸器KM5控制M2和M3,其中控制短路過載保護電器的是FU5。表3.1

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總停按鈕M2冷卻泵電動機SB2主電動機正向電動按鈕M3快速移動電動機SB3主電動機正向啟動按鈕KM1主電動機正轉接觸器SB4主電動機反向啟動按鈕KM2主電動機反轉接觸器SB5冷卻泵電動機停止按鈕KM3短接限流電阻接觸器SB6冷卻泵電動機啟動按鈕KM4冷卻泵電動機啟動接觸器TC控制變壓器KM5快移電動機啟動接觸器FU0～6熔斷器KA中間繼電器FR1主電動機過載保護熱繼電器KT通電延時時間繼電器FR2冷卻泵電動機保護熱繼電器SQ快移電動機點動行程開關R限流電阻SA開關EL照明燈KS速度繼電器TA電流互感器A電流表QS隔離開關

圖3.2C650車床電氣原理圖C650機主電路工作光源電路開關控制線驅動電源電路使用380V,50Hz三相隔離開關直流作為驅動交流電源,將三相交流電壓引入后與QS三相隔離作為開關直流作為驅動電源直流電壓引入后與QS三相隔離作為開關。此時直流控制線路和電源的額定工作電壓為110VAC,點亮電壓為36V。電源由控制變壓器Tc提供。相應的短路保險絲裝置可用作變壓器控制電路和變壓器照明控制電路的短路安全保護裝置?？刂齐娐房梢苑譃橹麟妱訖CM1的控制電路和電動機M2,M3的控制電路部分。由于主電動機控制電路更加復雜,因此可以將主電動機控制電路進一步分為本地控制電路,例如正向和反向啟動,慢進和停車制動,控制電路如圖3-3所示?？刂齐娐犯鞑糠值姆治鋈缦?。圖3.3

主電動機的基本控制電路主軸電動機的正、反向啟動控制當我們按下一個前進繼電器的啟動按鈕后,SB3,使常開觸點閉合,一個常開觸點將通過交流時間接觸繼電器KM3的線圈驅動電路與交流時間接觸繼電器SM3和KT的線圈電路連接。常閉電路的觸點,時間繼電器使主電路的電流表A短路,以使電流不影響電流表。KM3的主觸點使主電路的限流電阻器短路,輔助動觸點同時使中間電氣KA的線圈電路閉合,而KA的常閉觸點會阻塞駐車制動器的主電路。觸點和SB3移動閉合觸點均閉合。控制主電機的交流接觸器KM1的線圈電路是電氣的,具有自鎖功能。主觸點閉合,電動機直接在正向啟動和終止。KM1的自鎖電路由常開輔助觸點和KM3線圈上的KA常開觸點組成,以保持KM1的通電狀態。反向直接啟動控制過程相同,除了啟動按鈕為SB4。主軸電機的點動控制當按下電動控制器的按鈕啟動電機SB2時,使電機KM1線圈與電路完全連通,電機M1將直接沿正向電路進行啟動。此時,由于電機KM3的線圈與電路未完成連接,其主觸點未完全閉合,并且限流電阻器R連接至主電路。KM1線圈電路無法形成自鎖,因為電流,輔助運動和閉合觸點無法閉合并為KA線圈供電。釋放按鈕后,M1停止,實現對主電機串聯電阻電流限制的點動控制。主軸電機的反向控制。當按下速度C650臥式車床制動和停車的按鈕時,電動機的速度逐漸地接近于零時,速度制動繼電器的觸點斷開,制動終止。如果在電動機轉彎之前已經明確描述了原始電動機工作的條件,請使用它執行停車和制動的過程。當原始電動機正向左右旋轉時,速度繼電器KS的制動閉合觸點KS1閉合,制動停止電路工作準備就緒。按下制動停止按鈕SB1關閉了控制系統的電源,并且同時關閉了KM1,KM3和KA線圈。激活的交流制動線圈電路和未停止操作的交流KA動態的制動觸點與交流KS1觸點一起閉合并返回其原始的狀態,反向和啟動交流接觸器KM2的反向啟動線圈電路被自動接通,并且電動機觸點KM1以平衡電流的快速反向啟動順序和平衡起動轉矩的快速反向啟動順序進行連接。它將平衡前的慣性起動扭矩以快速反向停止順序傳給電動機。當電動機的速度較慢或接近于零時,速度較快的繼電器觸點KS2復位并使其斷開,從而使電動機斷開了KM2的反向啟動線圈電路并重新完成了反向和制動。在反向和制動的過程中,KM3斷電,因此限流制動電阻R始終可以用于限制反向和制動的電流。反向和制動的過程類似于反向制動旋轉,在這種的情況下,KS2觸點被自動閉合并且啟動交流接觸器KA和KM1的反向啟動線圈電路被自動接通,以便在反向和制動的過程中同時執行反向和制動。此外，接觸器KM3的輔助觸點數量有限，因此控制電路中使用中間繼電器KA.KA3沒有主觸點，并且KM3的輔助觸點不足，請使用KM3來獲得一個KA，這解決了在主電路中使用主觸點的問題，并且控制電路中沒有足夠的輔助觸點。刀架快速移動并控制冷卻泵電機當冷卻泵刀架位于手柄處的主觸點位置開關KM5和Sq自鎖被打開時,接觸控制器KM5的驅動線圈與主觸點接通,使得KM5主觸點閉合,M3電動機開始運行并驅動刀架快速移動。冷卻泵開關電動機M2由啟動停止按鈕KM5和SB6,停止按鈕主觸點SB5和KM4輔助觸點(形成一個自鎖控制電路)和接觸器開關KM4組成,以實現對電動機M2的控制?？刂凭€圈電路的開和關。開關SA可以控制照明EL。EL上的電壓為36V安全照明電壓。2.2選取PLC類型目前,市場上生產和銷售的來自世界各國企業。本公司生產的PLC系列產品類型、規格多種多樣,并且在國內發展迅速,主要產品包括德國西門子公司、日本松下公司、日本三菱公司、日本歐姆龍公司和以及美國AB公司的多種系列的PLC系列系列產品,滿足了各種工業領域場合的應用需求。由于C650普通車床一般屬于中小型的車床,其主要的運動形式主要是包括車床主軸的轉動、另外主要用于刀具的進給運動以及進入冷卻泵的頻繁啟停和運動,C650上安裝的各種外部動力設備較多即電動機的數量也較少,因此,改造后的普通車床專用電氣控制自動化系統所安裝的需要用于控制的外部各種動力設備也較少,相應的,其所需要的輸入輸出和點位信號數量也相對較少,僅僅控制系統需要三個外部輸出控制接口進行集成即可,屬于小型數控計算機的應用范圍,控制自動化系統的功能較為簡單。根據上述對于C650普通車床電動機數控化系統改造后的電氣控制系統的控制需求的分析,本次系統改造的設計可以看出所選用的是由日本豐田三菱公司自主生產的F系列Fx2N-48MR系列PLC產品,其所需要的輸出和輸出的點位數量也較少,屬于小型可編程邏輯控制器產品,非常的適合于低成本,小尺寸,單機控制自動化專用電氣控制的系統。如前所述,該電氣控制自動化系統需要用于電氣控制的外部輸出設備主要包含有的是進給主軸滾珠絲杠電動機、進給滾珠絲杠電動機以及冷卻泵三個負載,控制系統的外部輸入和信號也可以直接通過其相應的開關控制器件進行實現,根據控制需求分析,該電氣控制自動化系統總共至少需要9個外部的輸入信號和5個內部輸出信號,如表3.1所示,PLC的輸入點和系統的輸出點通常都需要考慮到輸入輸入控制系統的冗余度,一般情況下都需要考慮設置至少30%的系統輸入和輸出控制點位的數量冗余,因此,本次的設計主要選用了日本著名工廠三菱公司設計生產的Fx2N-48MR型控制系統PLC,其基本設計具有24個輸入控制接口和24個輸出控制接口,總計48個接口的輸入和輸出電數,可充分滿足輸入輸入控制系統的需求,本次控制系統改造方案中設計的系統外部控制接口和系統的輸入和輸出控制系統地址接線圖分配表如3.1所示,PLC外部控制接線圖分配表如圖3.1所示。表3.1I/O接口分配表名稱符號輸入端子名稱符號輸出端子控制燈EL開SB7X0控制照明燈ELY0控制燈EL關SB8X1主電機正轉接觸器KM1Y1主電機正向啟動按鈕SB3X2短接限流電阻KM3Y2總停止按鈕SB1X3主電機反轉接觸器KM2Y3主電機過載保護FR1X4冷卻泵電機接觸器KM4Y4主電機正向點動啟動按鈕SB2X5快移電動機接觸器KM5Y5速度繼電器KS1X6主軸反向啟動SB4X7速度繼電器KS2X8冷卻泵啟動按鈕SB6X9冷卻泵停止按鈕SB5X10行程開關SQX11冷卻泵電機過載保護FR2X122.3I/O地址分配圖3.1

接線圖

3控制程序設計與調試3.1控制程序的設計GXDeVelopeR是專用于三菱PLC產品的編程軟件，適用于三菱公司所有PLC產品的程序涉及，本次對C650普通車床的數控化改造的程序設計過程分為以下幾個程序模塊的設計：1.M1電機正反控制梯形圖的設計：通過將三相電源的相序切換到觸點KM1和KM2的主觸點，可以實現M1正向和反向控制。在整流過程中，KM1和KM2不能同時導通，應防止電源相之間短路。在PLC控制中，僅KM1和KM2的觸點Y1和Y2互鎖不能可靠地防止相之間短路。由于PLC掃描周期短且程序執行速度快，因此切換KM1和KM2觸點之間的差異很小，因此要按下KM1和KM2，您需要使用定時器T1和T2控制正向和反向切換延遲時間。線圈打開和關閉序列。2，M1電機點動和剎車控制原理:當KM1開啟（KM2，KM3關閉）時，即當按下微動按鈕（X4處于打開狀態）時，Y2和Y3均閉合，常閉觸點閉合，并且微動在M1上且控件:處于打開狀態。是的僅當向M0供電并且將Y1施加到觸點時才能實現點動。重置點動按鈕將斷開X4的連接，關閉Y1的電源，然后結束點動。當M1的繼電器反向線圈和制動電源點動結束時,由于M1慣性,K1仍然點動關閉。也就是說,X11打開,因此T3開始計時。延遲時間過后,將觸點重新連接到繼電器Y2以使主向制動電路發生反相。當點動停止時,按復位停止按鈕斷開與X6的反向制動連接,然后停止按鈕切斷繼電器M11的反向制動電源,切斷正向線圈繼電器KM1的正向制動電源,并停止按鈕切斷反向M1的電源。復位停止點動按鈕后,X6再次點動關閉,M11再次點動打開。在正向線圈旋轉期間,速度快的繼電器正向線圈KS的觸點與KS1閉合,X11接通,因此向Y2供電,并在點動結束時重復制動過程。倒車制動由KS2(x12),計時器T4和Y1(KM1)控制,其過程類似于正向旋轉。3，M2和M3電機控制原理：M2的電源開始和停止由電源M2開始啟動停止按鈕(x3)和電源停止啟動按鈕(x5)分別控制。按下電源啟動開始按鈕將閉合x3,電源Y4,自鎖觸點,電源KM4線圈并停止啟動電源M2。按下開始和停止按鈕將自動斷開與x5的電源連接,關閉Y4的電源,關閉KM4的電源,并停止M2。M3由限位開關SQ(X0)控制;按SQ關閉X0,打開Y5,打開KM5,打開MM,然后啟動M3。完整的PLC梯形圖程序如下：圖3.2C650臥式車床PLC改造梯形程序圖3.2控制程序的調試實驗室的調試系統是FX2N-32MRPLC，每個輸入和輸出有16點，我設計的輸入點數為13，輸出點數為6。繼電器閉合觸點FR2，速度繼電器的正向觸點KS1和速度繼電器的反向觸點KS2分別由兩個按鈕和兩個開關代替。調試軟件的工作方式如下：1.打開編程軟件。單擊“開始”→“所有程序”→“MELSEC-FFX應用程序”→“GX-DeVelop”。2.創建新的項目文件在編程界面中，單擊“文件”→“新文件”→選擇與出現的屏幕中的模型相對應的PLC模型，在此處選擇FX2N，然后按“確定”。3.輸入程序將設計的程序輸入計算機。4.程序轉換在創建程序的過程中，單擊“工具”→“轉換”以檢查所創建程序的表面。5.點擊下載安裝應用程序在我們開始學習操作電纜PLC之前,首先需要了解如何開始使用電纜連接串行編程模式計算機的數據通信接口轉換的主要接口使用電纜plSc-09將連接編程中的通信接口轉換成為計算機的接口串行數據通信接口轉換中的端口與連接編程模式計算機的通信接口電纜RS-422編程中的通信接口轉換中的接口使用電纜可以進行接口連接。將STOP開關移至STOP位置。單擊"PLC"→"傳送"→"寫入",然后在"范圍設置"彈出窗口中輸入2000。6.運行/停止遠程將程序參數文件下載并安裝到服務器PLC后,在編程界面中依次單擊"PLC"→"遠程運行/停止",然后在服務器彈出的遠程服務器運行/停止命令窗口中依次選擇"運行"或"停止"。7.在PLC監視和測試編程界面中，單擊“監視/測試”→“開始監視”。執行程序執行狀態監視界面。一、M1的正轉點動調試二、M1正轉調試三、反轉調試四、反轉制動調試五、M2的起動調試六、M2的停止調試七、M3的起動調試

總結在完成這個畢業項目之后，使用PLC對C650臥式車床電控系統進行數控化改造的目標已經完成，并且我的知識得到了增加和豐富。實踐表明，用PLC代替傳統的繼電器接觸器控制電路，大大簡化了機床電氣控制系統電路結構，減小了控制裝置尺寸，提高了控制系統的處理能力，提高了機床自動化水平，取得了良好的經濟效益。這個畢業設計結合了我在大學幾年學到的知識，還使用了我們以前從未遇到過的東西。在研究過程中，我仔細研究并精通它，這使我了解了未來設計過程中的一般步驟和方法。由于此設計的時間限制，本文仍然存在許多缺點。我敦促老師糾正它們。通過這種設計，我非常感謝我的老師在我學習的過程中所給予的關懷和幫助。他們不僅以嚴謹的學術態度，細致的思維能力和熟練的操作技能深刻地影響了我。他們的思想開闊，也潛移默化地影響著我向他人學習的方式，并以微笑面對生活。這使我感到，不僅我近年來積累了很多知識，而且我還學到了很多有關如何成為一個人的知識。我將帶著他們，大膽地走上新的生活道路。這使我深刻理解，無論生活有多么艱難，用書來充實我的思想的唯一方法就是使我走向成功的另一面。從畢業設計項目的開始接受到畢業設計論文的撰寫和完成,我們都得到了認真的指導和熱情的老師幫助,尤其特別是在主題項目畢業設計的初步準備和進行畢業設計的過程中,老師給我們提出了許多寶貴的畢業設計意見和寶貴的建議。希望老師在最后的畢業設計復習和示范中抽出您忙碌的復習時間表給我們必要的指導和幫助,以便我們的設計師可以成功地順利完成畢業設計的工作。在與老師相處的短短幾個月中,老師的深刻專業知識,敏銳的邏輯思維和緊貼現實的價值觀和工作管理風格給我個人留下了深刻的吸引力和印象。這將一定會使我終生在工作中受益。我同時也想對我的老師和同學們表示衷心的感謝和崇高的地位表示敬意。

致謝該論文撰寫過程持續了一個多月。這不是我自己的努力來成功完成它。從選題開始到成功完成，首先，我要感謝我的老師。我對他有所了解。它給了我很多幫助和學習態度。當我對設計感到困惑時，他還為我提供了指導，問題和答案，并指出了成功完成論文的良好方向。同學們的幫助，感謝您提供的信息，也感謝我給我寫論文的意見和建議。此外，我還要感謝所有在大學期間教過我的老師。他細心的教學為我提供了很多專業知識。這也是本文的基礎。我還要感謝學校提供并創建了許多參考資料來完成論文。信息完善