項(xiàng)目一計(jì)普通車床電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試延遲符目錄CATALOG01020304車床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式車床的控制要求延遲符05系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝程序設(shè)計(jì)延遲符學(xué)習(xí)目標(biāo)延遲符延遲符學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握普通車床電氣控制系統(tǒng)原理圖；2、能用S7-200SMART控制車床點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)運(yùn)行；3、能根據(jù)電氣控制系統(tǒng)原理圖進(jìn)行車床點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)控制接線；4、能完成車床電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行和調(diào)試延遲符一、結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式延遲符延遲符結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式1—進(jìn)給箱2—掛輪箱3—主軸變速箱4—溜板與刀架5—溜板箱6—尾架7—絲杠8—光杠9—床身普通車床的結(jié)構(gòu)示意圖：延遲符二、車床的控制要求延遲符延遲符控制要求根據(jù)車床的運(yùn)動(dòng)情況和工藝要求，車床電氣控制部分由以下幾個(gè)部分組成：一般中小型車床主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)選用單相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，采用直接啟動(dòng)方式，其正反向運(yùn)動(dòng)通過摩擦離合器來實(shí)現(xiàn)，因此主軸電機(jī)只作單向旋轉(zhuǎn)，為了能實(shí)現(xiàn)快速停車，常采用機(jī)械制動(dòng)或者電氣制動(dòng)。一、主運(yùn)動(dòng)加工螺紋時(shí)，要求刀具移動(dòng)和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)有固定的比例關(guān)系。二、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)車削加工時(shí)，需要對(duì)刀具和工件進(jìn)行冷卻，因此，需要一臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)冷卻泵輸出冷卻液對(duì)刀具和工件進(jìn)行冷卻，冷卻泵電機(jī)需在主軸電機(jī)啟動(dòng)之后才能啟動(dòng)，而主軸電機(jī)停止是冷卻泵電機(jī)也停止。為了實(shí)現(xiàn)溜板箱的快速移動(dòng)，由單獨(dú)的快速移動(dòng)電機(jī)拖動(dòng)，采用點(diǎn)動(dòng)方式控制。三、輔助運(yùn)動(dòng)延遲符三、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)延遲符延遲符系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)如圖所示，本系統(tǒng)采用S7-200SMART作為控制器，啟動(dòng)按鈕和停止按鈕控制主軸及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)和停止，快速移動(dòng)按鈕控制快速移動(dòng)電機(jī)的點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。延遲符四、系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝延遲符延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝普通車床的電氣主電路圖如圖所示，圖中M1為主軸電機(jī)，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，M2為冷卻泵電機(jī)，拖動(dòng)冷卻泵輸出冷卻液，M3為快速移動(dòng)電機(jī)，拖動(dòng)刀架實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。按下啟動(dòng)按鈕，接觸器KM1線圈得電吸合，KM1主觸點(diǎn)閉合，主軸電機(jī)M1啟動(dòng)，通過摩擦離合器及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)主軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，按下停止按鈕，KM1線圈斷電，主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。冷卻泵電機(jī)M2由接觸器KM2控制，主軸電機(jī)M1啟動(dòng)后，KM2接觸器線圈才能得電，KM2主觸點(diǎn)吸合，當(dāng)M1電機(jī)停止時(shí)，KM2接觸器線圈斷電，KM2主觸點(diǎn)斷開，M2電機(jī)也停止?？焖僖苿?dòng)電機(jī)M3由接觸器KM3控制，按住快速移動(dòng)按鈕，KM3線圈得電，KM3主觸點(diǎn)吸合，電機(jī)M3快速移動(dòng)，松開快速移動(dòng)按鈕，KM3線圈斷電，KM3主觸點(diǎn)斷開，電機(jī)M3停止。一、電氣原理分析延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝根據(jù)普通車床控制系統(tǒng)的分析，本系統(tǒng)輸入信號(hào)有啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、快速移動(dòng)按鈕，輸出信號(hào)有主軸電機(jī)接觸器KM1、冷卻泵電機(jī)接觸器KM2、快速移動(dòng)電機(jī)接觸器KM3，具體輸入/輸出信號(hào)地址分配情況如表所示。輸入信號(hào)輸出信號(hào)序號(hào)信號(hào)名稱PLC地址序號(hào)信號(hào)名稱PLC地址1啟動(dòng)按鈕I0.01主軸接觸器KM1Q0.02停止按鈕I0.12冷卻泵接觸器KM2Q0.13快速移動(dòng)按鈕I0.23快速移動(dòng)接觸器KM3Q0.2二、I/O地址分配延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝根據(jù)原理分析及控制系統(tǒng)輸出/輸出地址分配表，該控制系統(tǒng)的PLC接線圖如圖1-3所示。三、系統(tǒng)的PLC接線圖延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝本項(xiàng)目為學(xué)生第一次在YL-158GA電氣控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置上進(jìn)行的控制系統(tǒng)安裝與接線，因此學(xué)生需要先認(rèn)識(shí)安裝工作所需的電工工具及部分耗材，如圖1-1、圖1-2。圖1-1圖1-2（一）認(rèn)識(shí)安裝工具和電氣元器件四、系統(tǒng)安裝與接線系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝核對(duì)工具清單和電氣元器件清單，清單如表1-1、表1-2所示。表1-1表1-2（一）認(rèn)識(shí)安裝工具和電氣元器件序號(hào)工具規(guī)格數(shù)量1剝線鉗HY-15012壓線鉗HS-06WF13尖嘴鉗DL210614斜口鉗DL220615螺絲刀SLD-A5033/SLD-A503416萬用表MY6017內(nèi)六角09101CH1序號(hào)名稱文字符號(hào)型號(hào)數(shù)量1三相異步電動(dòng)機(jī)MYS502422組合開關(guān)QSDZ47LE-3213熔斷器FURT28N-3214交流接觸器KMCJX2-0955熱繼電器FRNR2-2526按鈕SBLA68B6注：表1-1工具清單

表1-2電氣元器件清單四、系統(tǒng)安裝與接線系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝1、正面柜門，正面柜門上有電源總開關(guān)及保護(hù)、電源啟動(dòng)及保護(hù)、多功能儀表、觸摸屏、溫度控制器及電氣控制元件按鈕、指示燈及十字開關(guān)；電源啟動(dòng)及保護(hù)電源總開關(guān)及保護(hù)溫度控制器觸摸屏電氣控制元件（組件）按鈕、指示燈、十字開關(guān)多功能儀表（二）認(rèn)識(shí)設(shè)備系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝2、正面柜門門后，正面門后有正面門板電源輸出的三相五線的插口、觸摸屏通訊線插口窗及電氣控制元件按鈕、指示燈、開關(guān)、溫控器引出線標(biāo)識(shí)；觸摸屏通訊線插口窗正面門板電源輸出插口三相五線電氣控制元件（組件）按鈕、指示燈、十字開關(guān)、溫控器引出線對(duì)應(yīng)標(biāo)示（二）認(rèn)識(shí)設(shè)備系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝3、正面門后電氣元件引出線接線端子，如電源接線端子，按鈕、主令開關(guān)及十字開關(guān)接線端子，指示燈接線端子等；電氣控制元件（組件）引出線接線端子（二）認(rèn)識(shí)設(shè)備系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝4、正面柜體上面板，正面上面板有柜內(nèi)照明用日光燈、電流表、電壓表、4-20mA電流輸出、0-10V電壓輸出、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及開關(guān)、PLC固定導(dǎo)軌以及變頻器等電氣元件固定位置；固定變頻器等電器元件電流、電壓表及電流（DC4-20mA）、電壓（DC0-10V）輸出步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器開關(guān)西門子S7-200固定導(dǎo)軌日光燈用于柜內(nèi)照明（二）認(rèn)識(shí)設(shè)備系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝5、正面下面板，正面下面板有電氣元件區(qū)、對(duì)接引線接線端子以及小車運(yùn)動(dòng)單元電子元件器對(duì)接引線接線端子小車運(yùn)動(dòng)單元（二）認(rèn)識(shí)設(shè)備系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝6、反面柜門有電源總開關(guān)及保護(hù)、電源啟動(dòng)既保護(hù)、電源各相電壓及電流顯示儀表、電氣控制元件按鈕、指示燈及十字開關(guān)電源啟動(dòng)及保護(hù)電源總開關(guān)及保護(hù)電氣控制元件（組件）按鈕、指示燈、十字開關(guān)電源各相電壓及電流顯示儀表（二）認(rèn)識(shí)設(shè)備系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝7、反面門后，反面門后有三相五線電源輸出插口反面門板電源輸出插口；三相五線（二）認(rèn)識(shí)設(shè)備系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝8、反面上面板，反面上面板有柜內(nèi)照明用日光燈、電流表、電壓表、4-20mA電流輸出、0-10V電壓輸出、24V和5V直流電源輸出、PLC固定導(dǎo)軌以及變頻器等電氣元件固定位置。對(duì)接引線接線端子電流、電壓表及電流（DC4-20mA）、電壓（DC0-10V）輸出電源：DC24V；DC5V日光燈用于柜內(nèi)照明西門子S7-200固定導(dǎo)軌固定PLC、變頻器等電器元件（二）認(rèn)識(shí)設(shè)備系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝9、反面下面板，反面下面板為故障板，學(xué)生可利用此故障板上故障現(xiàn)象分析故障原因，排除故障。工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換鑰匙開關(guān)控制、執(zhí)行元件引出線接線到電機(jī)（二）認(rèn)識(shí)設(shè)備系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)與安裝1、380V/220V電源在YL-158GA1型現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置中，S7-300PLC、S7-200SMARTSR40、變頻器、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等器件上標(biāo)注U、V、W或者L1、L2、L3的接線端子均需接入380V三相交流電源，由實(shí)訓(xùn)裝置正反面板上的三相五線制電源供電；器件上標(biāo)注L1、N、接線端子均需接入220V單相交流電源，L1由實(shí)訓(xùn)裝置正反面板上的三相五線制電源中的任一相火線接入，零線N和由面板上N和PE端子接入。（一）電源接線2、24V電源在YL-158GA1型現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)考核裝置中，S7-300PLC、S7-200SMARTSR40、變頻器、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等器件上標(biāo)注L+、M的端子均需接入24V電源，L+接24V電源正端（24V），M接24V電源負(fù)端（0V）。（二）PLC的I/O接線PLC的I/O接線根據(jù)控制系統(tǒng)接線圖進(jìn)行接線，注意信號(hào)必須構(gòu)成回路。三、安裝步驟延遲符五、程序設(shè)計(jì)延遲符程序設(shè)計(jì)雙擊電腦桌面上S7-200SMART編程軟件圖標(biāo)，打開編程軟件如圖所示一、啟動(dòng)運(yùn)行S7-200SMART編程軟件程序設(shè)計(jì)在圖左側(cè)CPU處雙擊，彈出CPU設(shè)置對(duì)話框如圖所示，在模塊處點(diǎn)擊下拉菜單，選擇CPUSR40(AC/DC/Relay)。二、硬件組態(tài)程序設(shè)計(jì)（一）修改電腦IP地址在電腦桌面的右下角雙擊網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，進(jìn)行電腦的IP地址設(shè)置192.168.2.9（此地址可以自己設(shè)定），具體設(shè)置步驟如圖所示。三、設(shè)置以太網(wǎng)通訊地址程序設(shè)計(jì)（二）設(shè)置PLC的IP地址電腦IP地址設(shè)置完成后，再進(jìn)行PLC地址的設(shè)置，雙擊PLC編程軟件左側(cè)的通信按鈕，彈出通信設(shè)置窗口，如圖1-1所示。點(diǎn)擊查找PLC，如果PLC已經(jīng)連接好，通訊設(shè)置窗口右側(cè)的MAC地址、IP地址等會(huì)自動(dòng)顯示出來，如圖1-2所示。此處MAC地址是西門子PLC的“身份證”，每個(gè)PLC的，MAC地址均不相同，IP地址可以按要求進(jìn)行修改，但必須跟電腦的IP地址在同一個(gè)網(wǎng)段，也就是IP地址的前三位是一致的。三、設(shè)置以太網(wǎng)通訊地址程序設(shè)計(jì)(一)主軸電機(jī)按下啟動(dòng)按鈕I0.0，主軸電機(jī)接觸器線圈得電，主觸點(diǎn)吸合，主軸電機(jī)運(yùn)行。（二）冷卻泵電機(jī)由于工件在加工過程中會(huì)發(fā)熱，為了給工件降溫，冷