C534J1型雙柱立式車床PLC系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)正文

1、c534j1型雙柱立式車床plc系統(tǒng)控制摘 要：本文介紹了用可編程序控制器來對雙柱立式車床控制系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代化改造，簡要敘述了雙柱立式車床的工作原理及用plc進(jìn)行改造設(shè)計(jì)的方法和設(shè)計(jì)步驟，并給出plc編程程序梯形圖。plc控制的特點(diǎn)使原機(jī)床控制大大的簡單化，并且維修方便,易于檢查。節(jié)省大量的繼電器元件，使機(jī)床的工作效率更高。關(guān)鍵詞：plc,雙柱立式車床,控制control of c534j1 type double column vertical lathe plc systemabstract: this paper introduces a programmable controller i

2、s used to double column vertical lathe control system modernization, briefly describes the working principle of double column vertical lathe and method of the design and the design procedure of plc, and gives the plc programming ladder diagram. plc control features of the original machine control gr

3、eatly simplified, and the repair is convenient, easy to check. save a lot of relay element, make the machine work efficiency is higher.keywords: plc, double column vertical lathe, control目錄1 緒論.1 1.1本文的選題意義1 1.2 c534j1型雙柱立式車床的簡介.12 c534j1型雙柱立式車床的控制系統(tǒng)分析.2 2.1 c534j1型立式車床基本情況.2 2.2 c534j1型雙柱立式車床的電氣原理圖

4、及電路分析.2 2.2.1 工作臺(tái)主拖動(dòng)電氣控制電路分析.2 2.2.2 橫粱升降控制電路分析.5 2.2.3 刀架移動(dòng)控制電路分析.73 c534j1型雙柱立式車床plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).11 3.1 plc的基本組成及分類.11 3.2 plc的基本工作原理.11 3.3 plc與繼電器控制系統(tǒng)、微機(jī)區(qū)別.11 3.4 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)12 3.5 plc控制的io設(shè)備的分配.13 3.6 plc外部接線圖.16 3.7 plc梯形圖設(shè)計(jì).183.8 c534j1型雙柱立式車床西門子s7-200型plc調(diào)試.234 電器元件的選型.284.1 交流電動(dòng)機(jī)的選擇.284.2 控制變壓器的

5、選擇.284.3 斷路器qf的選擇284.4 接觸器km的選擇284.5 時(shí)間繼電器kt的選擇294.6 中間繼電器k的選擇304.7 熔斷器fu的選擇.304.8 電動(dòng)機(jī)電纜的選擇315 總結(jié).32參考文獻(xiàn).33致謝3411 緒論1.1本文的選題意義利用plc 的高可靠性、高抗干擾，壽命長、維修量少、查找外部線路簡單的特點(diǎn)改造傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)是很好的方法。用plc 對系統(tǒng)進(jìn)行邏輯控制和變速位置的數(shù)據(jù)處理，既能較好地實(shí)現(xiàn)原工藝要求，簡化線路，又提高了可靠性和機(jī)床的運(yùn)行率。plc控制程序它是機(jī)床廠根據(jù)機(jī)床的具體控制要求設(shè)計(jì)、編制的機(jī)床控制軟件，plc 程序中包含了機(jī)床動(dòng)作的執(zhí)行過程，以及執(zhí)行動(dòng)

6、作所需的條件，它表明了指令信號(hào)、檢測元件與執(zhí)行元件之間的全部邏輯關(guān)系。借助 plc 程序，維修人員可以迅速找到故障原因，它是數(shù)控機(jī)床維修過程中使用最多、最重要的資料 在某些系統(tǒng)（如fanuc系統(tǒng)、sxemens802d等）中，利用數(shù)控系統(tǒng)的顯示器可以直接對plc程序進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測和觀察，它為維修提供了極大的便利，因此，在維修中定要熟練掌握這方面的操作和使用技能。1.2 c534j1型雙柱立式車床的簡介c534j1 型立式車床是一種雙柱立式車床，具有兩個(gè)刀架，一般應(yīng)用于冶金行業(yè)車制各種大型工件。可用于內(nèi)外圓柱面、圓錐面、端面、內(nèi)孔、切槽、切斷等加工。c534j1 型立式車床是一種自動(dòng)化程度要求較高

7、的機(jī)電設(shè)備，它通常采用繼電器邏輯控制方式，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器，由于控制觸點(diǎn)多，電控系統(tǒng)故障率高，檢修周期長。立式機(jī)床使用年月久后，電氣控制系統(tǒng)線路老化，繼電器故障頻繁，檢修困難【1】。2 c534j1型立式車床控制系統(tǒng)2.1 c534j1型立式車床基本情況c534jx型雙柱立式車床的主要運(yùn)動(dòng)部件有圓形工作臺(tái)、橫粱和刀架。如圖2.1所示。工作臺(tái)下面有圓形導(dǎo)軌，工作臺(tái)圍繞垂直軸心旋轉(zhuǎn)。立柱上裝有橫粱，橫梁可以沿立柱上下移動(dòng)，并在機(jī)床加工時(shí)被夾緊在立桂上。橫粱上裝置刀架，刀架能夠沿橫粱左右快速移動(dòng)或進(jìn) 圖2.1 c534j1型雙柱立式車床示意圖給移動(dòng)。刀架上裝有

8、滑枕，滑枕沿刀架可以快速移動(dòng)或進(jìn)給移動(dòng)。2.2 c534j1型雙柱立式車床的電氣原理圖及電路分析2.2.1工作臺(tái)主拖動(dòng)電氣控制電路工作臺(tái)主拖動(dòng)電氣控制電路原理圖如圖2.2所示工作臺(tái)起動(dòng)時(shí)為避免過大的機(jī)械沖擊，用液壓裝置將工作臺(tái)稍微抬起，以減少導(dǎo)軌摩擦，便于起動(dòng)。工作臺(tái)電動(dòng)機(jī)為繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，采用轉(zhuǎn)子兩級電阻起動(dòng)，停車時(shí)反接制動(dòng)。工作臺(tái)主拖動(dòng)電氣控制電路與其他的控制電路之間具有連鎖關(guān)系。在下列情況下，工作臺(tái)主電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)：軸變速鞘內(nèi)齒輪沒有完全嚙合；潤滑系統(tǒng)工作不正常，特別是當(dāng)工柞臺(tái)導(dǎo)軌油量不足時(shí)；工作臺(tái)導(dǎo)軌溫度超過60；橫粱在升降或未夾緊時(shí)【2】。工作臺(tái)起動(dòng)的條件：先起動(dòng)油泵電動(dòng)機(jī)一供給潤

9、滑油一油量足夠時(shí)一水銀開關(guān)sl觸點(diǎn)閉臺(tái)ka5線圈得電吸合一使控制電路電源接通。圖2.2 立式車床工作臺(tái)主拖動(dòng)電氣控制電路原理圖（一）圖2.2 立式車床工作臺(tái)主拖動(dòng)電氣控制電路原理圖（二）（1)工作臺(tái)起動(dòng)和制動(dòng)。 起動(dòng)。接通控制電路電源后，指示燈h2亮，說明潤滑正常。在橫粱夾緊時(shí)壓下 sq1。在齒輪嚙臺(tái)正常時(shí)，限位開關(guān)sq3、sq4復(fù)位，同時(shí)指示燈h1亮，以示齒輪嚙合良好。當(dāng)工作臺(tái)導(dǎo)軌油溫過高達(dá)50時(shí)。水銀接觸溫度計(jì)st1將ka11接通，報(bào)警燈h3亮，表示導(dǎo)軌溫度過高；當(dāng)溫度達(dá)到60時(shí)，水銀接觸溫度計(jì)st2將ka12接通，使工作臺(tái)自動(dòng)停止工作【3】。按下起動(dòng)按鈕sb6接觸器kml1、中間繼電器k

10、a13線圈得電吸合自鎖，工作臺(tái)電動(dòng)機(jī)m1起動(dòng)，同時(shí)使ktx，kt2得電，ktl延時(shí)3-4s后動(dòng)作，使kmx線圈得電吸合kt2延時(shí)7-8s后動(dòng)作，使kmz線圈得電吸臺(tái)，實(shí)現(xiàn)逐級切除ml電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻完成平穩(wěn)起動(dòng)。在油泵電動(dòng)機(jī)m7起動(dòng)時(shí)，電磁鐵ya9得電推動(dòng)油壓閥，油壓使得工作臺(tái)略有抬起。當(dāng)工作臺(tái)起動(dòng)結(jié)束，km2吸合后，使ya9失電，工作臺(tái)下降到正常位置。反轉(zhuǎn)時(shí)，按下sb11后動(dòng)作過輥與正轉(zhuǎn)時(shí)類似。制動(dòng)。主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用反接制動(dòng)當(dāng)m1電機(jī)轉(zhuǎn)速高于135150rmxn時(shí)，速度繼電器sr的觸點(diǎn)sr -l閉臺(tái)，使ka3吸合，為反接制動(dòng)做好準(zhǔn)備。按下停止按鈕sb16時(shí)，切斷km11、ka13線圈電源，電機(jī)

11、m1失電；同時(shí)km1、km2失電，又使轉(zhuǎn)子電路外接電阻接入電路。在按下sb16時(shí)，也使kt4得電。當(dāng)放開sbl6時(shí)，kt4失電，其動(dòng)斷觸點(diǎn)延時(shí)閉臺(tái)，使kml2得電，電機(jī)m1反接制動(dòng)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降到40r/mxn以下時(shí)sr-1觸點(diǎn)復(fù)位斷開，使ka3失電，從而切斷kml2電源，電機(jī)ml自由停車。為了在安裝工件或?qū)Φ稌r(shí)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，電路中設(shè)置有點(diǎn)動(dòng)控制。點(diǎn)動(dòng)控制由按鈕sblo、sbl5完成，點(diǎn)動(dòng)時(shí)仍有反接制動(dòng)停車。（2）工作臺(tái)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。工作臺(tái)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)由主變建箱和輔助變建箱配合調(diào)節(jié)，共有18種轉(zhuǎn)速。變速箱中的齒輪換接由電磁鐵控制液壓裝置完成。工作臺(tái)變速時(shí)，主電機(jī)應(yīng)輕微轉(zhuǎn)動(dòng)，便于齒輪嚙臺(tái)。工作臺(tái)調(diào)速步

12、驟如下：按下調(diào)節(jié)器手柄，使箭頭指向所需轉(zhuǎn)速，再按下起動(dòng)按鈕sb6(sb11)，主電機(jī)ml起動(dòng)，隨即按下停車按鈕sb16 sb16應(yīng)一直按著不放），使工作臺(tái)自動(dòng)停車轉(zhuǎn)速逐漸降低，當(dāng)降至相當(dāng)?shù)蜁r(shí)，按下變速按鈕sb51，電磁鐵ya8失電，ya7得電，液壓裝置將推動(dòng)齒輪換接。如變速完成，齒輪未嚙合好，則應(yīng)按上面步驟重復(fù)操作一次。在上述操作中，如果按鈕sbl6放開。工作臺(tái)便會(huì)在反接制動(dòng)下迅速停車，不便于齒輪的換接【4】。2.2.2 橫粱升降控制電路橫粱升降控制電路如圖2.3所示。立車切削工作時(shí)，橫粱應(yīng)夾緊在立柱上。橫粱在移動(dòng)時(shí)，應(yīng)先放松夾緊裝置，在移動(dòng)結(jié)束后，再將橫縶夾緊。而在橫梁下降時(shí)，為消除絲桿和螺

13、母間的空隙，下降結(jié)束后應(yīng)再使橫粱回升一下。橫粱升降電路能自動(dòng)完成放松、上升、夾緊和放松、下降、回升和夾緊的工作程序。圖2.3 橫粱升降控制電路在橫粱上升時(shí)，接上升按鈕sb52ka4吸臺(tái)（因sq2未被壓下），km61得電，夾緊電機(jī)m6正轉(zhuǎn)，夾緊裝置放松。放松到一定程度，壓下sq2，km61失電，km51得電，升降電機(jī)m5正轉(zhuǎn)，橫粱上升。松開按鈕sb52ka4失電km51失電m5停轉(zhuǎn)，橫粱上升停止。由于ka4釋放，使km62噬臺(tái)，夾緊電機(jī)m6反轉(zhuǎn)，將橫梁夾緊。橫粱夾緊到一定程度時(shí)，夾緊電機(jī)m6負(fù)載增加，使夾緊電流上升到一定值，電流繼電器ka動(dòng)作，km62失電橫粱夾緊停止。橫梁下降時(shí)，接下降按鈕sb

14、53，橫粱放松和下降過程與上升時(shí)相同，但km52得電的同時(shí)，斷電延時(shí)繼電器kt3也得電，為km51接通橫粱回升作準(zhǔn)備。當(dāng)橫粱下降到位，松開按鈕sb53ka4，km52、kt3失電。因kt3斷電延時(shí)，使km51得電，升降電機(jī)m5正轉(zhuǎn)橫梁回升，kt3動(dòng)臺(tái)觸點(diǎn)延時(shí)打開，km5斷電，m5失電橫梁回升停止，同時(shí)km62得電，夾緊電機(jī)m6反轉(zhuǎn)，將橫粱夾緊，橫粱夾緊到一定程度時(shí)，夾緊電機(jī)m6負(fù)載增加，使夾緊電流上升到一定值，電流繼電器ka動(dòng)作，km62失電，橫粱夾緊停止。為防止夾緊電機(jī)m6起動(dòng)時(shí)電流過大而使ka誤動(dòng)作，在電路中設(shè)置了行程開關(guān)sq1，該行程開關(guān)只有當(dāng)橫粱被夾緊時(shí)才被壓住，這樣，即使m6起動(dòng)時(shí)k

15、a動(dòng)作，也不會(huì)使km62失電。同時(shí)，sq1還有另外一個(gè)作用，就是與工作臺(tái)連鎖。橫粱放松時(shí)，sq1未被壓住，工作臺(tái)不能起動(dòng)。由干橫粱升降，夾緊都是短時(shí)工作，電動(dòng)機(jī)工作在點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)，sql5、sq16為上、下限位開關(guān)。2.2.3 刀架移動(dòng)控制電路分析刀架移動(dòng)控制電路原理圖【5】如圖2.4所示。刀架在橫粱上可水平方向移動(dòng)，滑枕又可沿刀架上下移動(dòng)。刀架和滑枕都有進(jìn)給移動(dòng)、快速移動(dòng)和低速調(diào)整移動(dòng)三種工作方式。用十字開關(guān)sa1作為刀架進(jìn)給方向選擇，sa5作為三種工作方式變換的轉(zhuǎn)換開關(guān)。刀架的工作方式、進(jìn)給方向和進(jìn)給速度都用電磁離合器控制。左右刀架的控制電路完全相同，這里只分析左刀架控制電路的工作原理。圖2.

16、4 立式車床刀架移動(dòng)電氣控制線路原理圖(一)圖2.4 立式車床刀架移動(dòng)電氣控制線路原理圖（二）1)刀架進(jìn)給控制。工作臺(tái)起動(dòng)后可令刀架作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)換開關(guān)sa5放在“進(jìn)給”位置，再用十字開關(guān)sa1選擇進(jìn)給方向，如滑枕向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)ka14和ka6吸合，使k2 - hl得電。查線跟蹤可以看到，電磁離合器yc29、yc2-l得電。yc29得電后接通刀架垂直方向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，yc2 -l得電使水平方向的進(jìn)給機(jī)構(gòu)剎車，刀架不能在水平方向移動(dòng)。這時(shí)，再按下接鈕sb27，km81得電，電機(jī)m8正轉(zhuǎn)，滑枕向上進(jìn)給。同樣，當(dāng)sa1選定滑枕向下位置時(shí)，按下sb27，則km82吸臺(tái)m8反轉(zhuǎn)，滑枕向下進(jìn)給，將sa1置中

17、間，進(jìn)給電機(jī)m8停止。切削刀具裝在滑枕下端。刀架水平進(jìn)給時(shí)。如sal置刀架于中心位置，ka9得電，k2-lr吸臺(tái)，電磁離臺(tái)器yc28，yc2-s得電。yc28得電接通刀架水平進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，yc2-s得電將滑枕剎車。再按下sb27，km81得電。m8正轉(zhuǎn)。刀架向離開中心方向移動(dòng)。同樣，如sal置刀架向中心位置，按下sb27，則km82得電，m8反轉(zhuǎn)，刀架向中心方向移動(dòng)。2)刀架快速移動(dòng)控制。刀架快速移動(dòng)為點(diǎn)動(dòng)控制。將sa1放在所需方向上，sa5轉(zhuǎn)至“快速”位置，ka20吸合，接通ka21使電磁離合器yc2-f、yc2l相繼得電，接通刀架快速移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。再按下sb27，km81或km82得電，電

18、機(jī)m8正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，刀架便在設(shè)定的方向快速移動(dòng)，由于ka14來吸合，km81或km82無自鎖，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。3)刀架調(diào)整移動(dòng)控制。這種工作方式也稱低速調(diào)整移動(dòng)，用于精確對刀，故以點(diǎn)動(dòng)方式進(jìn)行。sal放在所需方向，sa5置空擋，“進(jìn)給”“快速”均斷開。接下sb27，km8l或km82得電，電機(jī)m8正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，刀絮隨之移動(dòng)。4)刀架進(jìn)給速度控制。左右刀架備有一個(gè)進(jìn)給調(diào)速器，它的手輪有12個(gè)位置，即可得到l2種進(jìn)給速度。手輪在每個(gè)位置時(shí)，都有兩對觸點(diǎn)接通，使兩個(gè)繼電器動(dòng)作，繼電器再接通兩個(gè)電磁離臺(tái)器電路，控制進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，獲得所需耍的進(jìn)給速度。圖228中的sa2即為調(diào)速器，c534j1型立式車球左刀架

19、調(diào)速器動(dòng)作情況見表2.1。從表中可以看出，如調(diào)速器手輪轉(zhuǎn)到各擋位置時(shí)，調(diào)速器上的觸點(diǎn)、繼電器和電磁離臺(tái)器的工作狀態(tài)。由于電磁離合器的線圈電磁很大，在斷開電路時(shí)，觸點(diǎn)間將產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花。為了減弱斷開時(shí)火花的強(qiáng)度，可在電磁離合器線圈兩端并聯(lián)一個(gè)放電電阻。表2.1 c534j1型立式車床左刀架調(diào)速器動(dòng)作情況表電磁離合器調(diào)速器觸點(diǎn)速度級 yc23sa-1+yc22sa-2+yc21sa-3+yc23sa-4+yc22sa-5+yc21sa-6+yc23sa-7+yc22sa-8+c21sa-9+yc23sa-10+yc22sa-11+yc21sa-12+yc27sa-13+yc27sa-14+yc27

20、sa-15+yc26sa-16+yc26sa-17+yc26sa-18+yc25sa-19+yc25sa-20+yc25sa-21+yc24sa-22+yc24sa-23+yc24sa-24+3 c534j1型雙柱立式車床plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 plc的基本組成plc基本組成包括中央處理器(cpu)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口(縮寫為x/o，包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴(kuò)展接口等)、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成。plc內(nèi)部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接，外部則根據(jù)實(shí)際控制對象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成plc控制系統(tǒng)。plc的分類【6】（1）按結(jié)構(gòu)分類：1）

21、整體式：是把plc各組成部分安裝在一起或少數(shù)幾塊印刷電路板上，并連同電源一起裝在機(jī)殼內(nèi)形成一個(gè)單一的整體，稱之為主機(jī)或基本單元、小型、超小型plc采用這種結(jié)構(gòu)。2）模塊式：是把plc各基本組成做成獨(dú)立的模塊。中型、大型plc采用這種方式。便于維修。（2）按plc的x/o點(diǎn)數(shù)分類：1）小型256點(diǎn)以下；2）中型256點(diǎn)以上，2048點(diǎn)以上；3）大型2048點(diǎn)以上。3.2 plc的基本工作原理plc采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式（1）每次掃描過程。集中對輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。集中對輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。（2）輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有

22、程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新狀態(tài)才被讀入。（3）一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。（4）元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。（5）掃描周期的長短由三條決定：cpu執(zhí)行指令的速度。指令本身占有的時(shí)間。指令條數(shù)。（6）由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。3.3 plc與繼電器控制系統(tǒng)、微機(jī)區(qū)別（1）plc與繼電器控制系統(tǒng)區(qū)別：前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”；前者用“軟件”，后者用“硬件”。（2）plc與微機(jī)區(qū)別：前者工作方式是“循環(huán)掃描”，后者工作方式是“待命或中斷”。plc 編程方式plc最突出的優(yōu)點(diǎn)采用“軟繼電

23、器”代替“硬繼電器”，用“軟件編程邏輯”代替“硬件布線邏輯”。plc編程語言有梯形圖、布爾助記符語言，等等。尤其前兩者為常用。梯形圖語言特點(diǎn)：每個(gè)梯形圖由多個(gè)梯級組成。梯形圖中左右兩邊的豎線表示假想的邏輯電源。當(dāng)某一梯級的邏輯運(yùn)算結(jié)果為“1”時(shí)，有假想的電流通過。繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而它的常開、常閉觸點(diǎn)可以出現(xiàn)無數(shù)次。每一梯級的運(yùn)算結(jié)果，立即被后面的梯級所利用。輸入繼電器受外部信號(hào)控制。只出現(xiàn)觸點(diǎn)，不出現(xiàn)線圈。3.4 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的起停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，工業(yè)現(xiàn)場中的這些

24、自動(dòng)控制問題，若采用可編程序控制器（plc）來解決自動(dòng)控制問題已成為最有效的工具之一，本文敘述plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問題。硬件選購目前市場上的plc產(chǎn)品眾多，除國產(chǎn)品牌外，國外有：日本的omron、mxtsubxshx、fujj、anasonxc,德國的sxemens，韓國的lg等。近幾年，plc產(chǎn)品的價(jià)格有較大的下降，其性價(jià)比越來越高，這是眾多技術(shù)人員選用plc的重要原因。那么，如何選購plc產(chǎn)品呢？（1）系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定系統(tǒng)用plc單機(jī)控制，還是用plc形成網(wǎng)絡(luò)，由此計(jì)算plc輸入、輸出點(diǎn)。數(shù)，并且在選購plc時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上留有一定余量（10%）【8】。（2）確定負(fù)載

25、類型根據(jù)plc輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及plc輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或晶閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。（3）存儲(chǔ)容量與速度盡管國外各廠家的plc產(chǎn)品大體相同，但也有一定的區(qū)別。目前還未發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品。各個(gè)公司的開發(fā)軟件都不相同，而用戶程序的存儲(chǔ)容量和指令的執(zhí)行速度是兩個(gè)重要指標(biāo)。一般存儲(chǔ)容量越大、速度越快的plc價(jià)格就越高，但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用plc產(chǎn)品9。3.5 c534j1型雙柱立式車床西門子st-200型plc控制i/o分配見表3.1表3.1 c534

26、xj1型雙柱立式車床西門子s7-200型plc控制i/o分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)導(dǎo)軌溫度報(bào)警輸入st1x0齒輪嚙合指示燈h1y0導(dǎo)軌溫度切除輸入st2x1潤滑指示燈h2y1橫梁夾緊行程開關(guān)sq1x2導(dǎo)軌高溫報(bào)警h3y2齒輪嚙合行程開關(guān)sq3x3主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)電阻切除接觸器km2y3齒輪嚙合行程開關(guān)sq4x4主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)電阻切除接觸器km1y4速度繼電器srx5主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器km11y5總停止按鈕sb1，sb5x6主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)反接接觸器km12y6主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕sb6x7油泵電動(dòng)機(jī)接觸器km7y7主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕sb10x10卸載電磁閥y

27、a9y10主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕sb11x11工作臺(tái)變速電磁閥yay11續(xù)表3.1輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕sb15x12工作臺(tái)變速電磁閥ya7y12主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)停止按鈕sb16x13橫梁上升接觸器km51y13主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)熱繼電器fr1x14橫梁下降接觸器km52y14水銀開關(guān)slx15橫梁放松接觸器km61y15油泵起動(dòng)開關(guān)sb20x16橫梁夾緊接觸器km62y16油泵電動(dòng)機(jī)熱繼電器fr7x17刀架進(jìn)給電動(dòng)機(jī)中正轉(zhuǎn)接觸器km81y17工作臺(tái)變速按鈕sb51x20刀架移動(dòng)電動(dòng)機(jī)中反轉(zhuǎn)接觸器km82y20夾緊電動(dòng)機(jī)過電流繼電器kax21刀架調(diào)

28、速電磁鐵yc21y21橫梁放松行程開關(guān)sq2x22刀架調(diào)速電磁鐵yc22y22橫梁上升限位行程開關(guān)sq15x23刀架調(diào)速電磁鐵yc23y23橫梁下降限位行程開關(guān)sq16x24刀架調(diào)速電磁鐵yc24y24橫梁上升點(diǎn)動(dòng)按鈕sb53x25刀架調(diào)速電磁鐵yc25y25橫梁下降點(diǎn)動(dòng)按鈕sb52x26刀架調(diào)速電磁鐵yc26y26刀架進(jìn)給十字開關(guān)sa1-1x27刀架調(diào)速電磁鐵yc27y27刀架進(jìn)給十字開關(guān)sa1-2x30刀架左右控制電磁鐵yc28y30續(xù)表3.1輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)刀架進(jìn)給十字開關(guān)sa1-3x31刀架垂直制動(dòng)電磁鐵yc2-sy31刀架進(jìn)給十字開關(guān)sa1-4x3

29、2刀架上下電磁鐵yc29y32刀架進(jìn)給轉(zhuǎn)換開關(guān)sa5-1x33刀架水平制動(dòng)電磁鐵yc2-ly33刀架進(jìn)給轉(zhuǎn)換開關(guān)sa5-2x34刀架快速電磁鐵yc2-fy34刀架向中心進(jìn)給限位行程開關(guān)sq7x35刀架向中心進(jìn)給限位行程開關(guān)sq12x36刀架進(jìn)給限位行程開關(guān)sq8x37滑枕向上進(jìn)給限位行程開關(guān)sq17x40進(jìn)給電動(dòng)機(jī)熱繼電器fr8x41進(jìn)給（移動(dòng)）電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)按鈕sb27x42調(diào)速開關(guān)sa2-1x43調(diào)速開關(guān)sa2-2x44調(diào)速開關(guān)sa2-3x45調(diào)速開關(guān)sa2-4x46續(xù)表3.1輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)調(diào)速開關(guān)sa2-5x47調(diào)速開關(guān)sa2-6x50調(diào)速開關(guān)sa2-7

30、x51調(diào)速開關(guān)sa2-8x52調(diào)速開關(guān)sa2-9x53調(diào)速開關(guān)sa2-10x54調(diào)速開關(guān)sa2-11x55調(diào)速開關(guān)sa2-12x56調(diào)速開關(guān)sa2-13x57調(diào)速開關(guān)sa2-14x60調(diào)速開關(guān)sa2-15x61調(diào)速開關(guān)sa2-16x62調(diào)速開關(guān)sa2-17x63調(diào)速開關(guān)sa2-18x64調(diào)速開關(guān)sa2-19x65調(diào)速開關(guān)sa2-20x66調(diào)速開關(guān)sa2-21x67調(diào)速開關(guān)sa2-22x70調(diào)速開關(guān)sa2-23x71調(diào)速開關(guān)sa2-24x723.6 c534j1型雙柱立式車床西門子s7-200控制接線圖10如圖4.1所示圖4.1 c534x1型雙柱立式車床西門子s7-200控制接線圖3.7 c5

31、34j1型雙柱立式車床三菱fx2n系列plc控制梯形圖設(shè)計(jì)和調(diào)試c534j1型雙柱立式車床三菱fx2n系列plc控制梯形圖如圖3.2所示圖3.2 c534j1型雙柱立式車床三菱fx2n系列plc控制梯形圖3.8 c534j1型雙柱立式車床西門子s7-200型plc調(diào)試程序的調(diào)試及運(yùn)行監(jiān)控是程序開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，很少有程序一經(jīng)編制就是完善的，只有經(jīng)過試運(yùn)行甚至現(xiàn)場運(yùn)行才能發(fā)現(xiàn)程序中不合理的地方并且進(jìn)行修改。gx-developerv7.0具有監(jiān)控功能，可用于程序的調(diào)試及監(jiān)控。（1）啟動(dòng)編程軟件gx developer，創(chuàng)建一個(gè)“新工程”。如圖3.3所示.圖3.3 啟動(dòng)編程軟件gx develope

32、r（2）編寫plc梯形圖。（3）先f4變換，然后可以通過“菜單欄”啟動(dòng)仿真。如圖3.4所示。圖3.4啟動(dòng)仿真（4）這樣就可以啟動(dòng)仿真，會(huì)出現(xiàn)仿真窗口，顯示運(yùn)行狀態(tài)。（5）啟動(dòng)仿真后，程序開始在電腦上模擬plc寫入過程。（6）這時(shí)程序開始運(yùn)行。如圖3.5所示圖3.5 程序的調(diào)試與監(jiān)控圖3.5 程序的調(diào)試與監(jiān)控（二）圖3.5 程序的調(diào)試與監(jiān)控（三）圖3.5 程序的調(diào)試與監(jiān)控（四）344 電氣元件的選擇4.1 交流電動(dòng)機(jī)的選擇11根據(jù)c534j1型雙柱立式車床的國標(biāo)，選取電動(dòng)機(jī)如下：表3.1 電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)代號(hào)型號(hào)額定功率額定電流額定轉(zhuǎn)速效率功率因數(shù)主軸電動(dòng)機(jī)m1y280m655104980920

33、.87油泵電動(dòng)機(jī)m2y100l142.25.031430810.82橫梁升降電動(dòng)機(jī)m3y160l87.518.3750850.73右立刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)m4y100l142.25.031430810.82右立刀架進(jìn)給電動(dòng)機(jī)m5yd100l161.33.8940740.70左立刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)m6y100l142.25.031430810.82左立刀架進(jìn)給電動(dòng)機(jī)m7yd100l161.33.8940740.704.2 控制變壓器的選擇【12】跟據(jù)設(shè)計(jì)需要，本設(shè)計(jì)中，變壓器型號(hào):t1為bk-300,380v/127-6.3v；t2為bk-1500，380v/32-30-28v；t3為bk-100

34、，380v/36v。4.3 斷路器qf的選擇斷路器又稱自動(dòng)開關(guān)，是一個(gè)開關(guān)和保護(hù)電器的組合體，可用來接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路，也可用來控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。對電路和電氣設(shè)備有短路、過載、漏電和失（欠）壓的保護(hù)作用【13】。本設(shè)計(jì)所需的斷路器為：qf1為dz10-250/330，120a；qf2為dz5-20/330，4.5a；qf4為dz5-20/330，2a。4.4 接觸器km的選擇接觸器是一種用于頻繁地接通或斷開交直流主電路、大容量控制電路等大電流電路的自動(dòng)切換電器。在功能上接觸器除能自動(dòng)切換外，還具有手動(dòng)開關(guān)所缺乏的遠(yuǎn)距離操作功能和失壓（或欠壓）保護(hù)功能，但沒有低壓斷路器所具有的過載和短路保

35、護(hù)功能。接觸器具有操作頻率高、使用壽命長、工作可靠、性能穩(wěn)定、成本低廉、維修簡便等優(yōu)點(diǎn)，主要用于控制電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)、電容器組等，是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制線路中應(yīng)用最廣泛的控制電器之一。根據(jù)負(fù)載回路的電壓、電流，接觸器所控制回路的電壓及所需點(diǎn)的數(shù)量等來進(jìn)行接觸器的選擇【14】。本設(shè)計(jì)中km1、km2與km3主要對m1進(jìn)行控制，而m1額定電流為104a，控制回路電源為127v，km1與km2需要主觸點(diǎn)3對，輔助觸點(diǎn)3對（1對常開，2對常閉），所以km1、km2選cj2o -160型接觸器；而km3的作用是能耗制動(dòng)，需要主觸點(diǎn)2對，輔助觸點(diǎn)3對（2對常開，1對常閉），所以km3選cz18160/

36、10接觸器。km4主要對m2進(jìn)行控制，而m2額定電流為5.03a，控制回路電源為127v，需要主觸點(diǎn)3對，輔助觸點(diǎn)2對（常開），所以km4選cj2o-10型接觸器。km5主要對m4進(jìn)行控制，而m4的額定電流為5.03a，控制回路電源為127v，需要主觸點(diǎn)3對，輔助觸點(diǎn)3對（1對常開，2對常閉），所以，km5選cj2o-10型接觸器。km6主要對m5進(jìn)行控制，而m5的額定電流為3.8a，控制回路電源為127v，需要主觸點(diǎn)3對，輔助觸點(diǎn)3對（常開），所以km6選cj2o-10型接觸器。km7主要對m6進(jìn)行控制，而m6的額定電流為5.03a，控制回路電源為127v，需要主觸點(diǎn)3對，輔助觸點(diǎn)3對（1對

37、常開，2對常閉），所以km7選cj2o-10型接觸器。km8主要對m7進(jìn)行控制，而m7的額定電流為3.8a，控制回路電源為127v，需要主觸點(diǎn)3對，輔助觸點(diǎn)3對（常開），所以km8選cj2o-10型接觸器。km9與km10主要對m3進(jìn)行控制，而m3的額定電流為18.3a，控制回路電源為127v，需要主觸點(diǎn)3對，輔助觸點(diǎn)1對（常閉），所以km9選cj2o-25型接觸器【15】。4.5 時(shí)間繼電器kt的選擇時(shí)間繼電器是指從得到輸入信號(hào)（線圈的通電或斷電）開始，經(jīng)過一定的延時(shí)后才輸出信號(hào)（信號(hào)的閉合或斷開）的繼電器。時(shí)間繼電器的延時(shí)方式包括通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種。通電延時(shí)：接受輸入信號(hào)后延遲一定的時(shí)

38、間，輸出信號(hào)才發(fā)生變化；當(dāng)輸入信號(hào)消失后，輸出瞬時(shí)復(fù)原。斷電延時(shí)：接受輸入信號(hào)時(shí)，瞬時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)；當(dāng)輸入信號(hào)消失后，延遲一定的時(shí)間，輸出才復(fù)原【16】。根據(jù)時(shí)間繼電器輔助觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)、電流、電壓的需求，kt1kt4選擇js7-2a型時(shí)間繼電器；kt6kt9選擇js74a型時(shí)間繼電器。4.6 中間繼電器k的選擇根據(jù)中間繼電器輔助觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)、電流、電壓的需求，k1選擇jz7-62型中間繼電器；k2k12選擇jz7-44型中間繼電器。4.7 熔斷器fu的選擇熔斷器是一種利用物質(zhì)過熱熔化的性質(zhì)制作的保護(hù)電器。當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重過載或短路時(shí)，將有超過限定值的電流通過熔斷器而將熔斷器的熔體熔斷而切斷電路

39、，達(dá)到保護(hù)的目的。根據(jù)熔斷器的額定電壓、額定電流和熔體的額定電流等進(jìn)行熔斷器的選擇。熔斷器熔體電流按以下方法確定：對照明電路：ifu1ilcifu1熔體額定電流，ilc 回路計(jì)算電流交流電動(dòng)機(jī)線路中：單臺(tái)電動(dòng)機(jī)線路：ifu1=(1.5-2.5)in多臺(tái)電動(dòng)機(jī)線路：ifu1(1.5-2.5)inmax+inin電動(dòng)機(jī)額定電流，inmax線路中最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流，in線路中除最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)外的計(jì)算電流總和。本設(shè)計(jì)中涉及到熔斷器有8個(gè)：fu1、fu2、fu3、fu4、fu5、fu6、fu7、fu8。按以上方法可為fu1fu8選擇，fu1選擇rt0-400型熔斷器，熔體電流為300a；fu2選擇r

40、l1-60型熔斷器，熔體電流為50a；fu3、fu4選擇rl1-15型熔斷器，熔體電流為15a；fu5、fu6、 fu7、fu8選擇rl1-15型熔斷器, 熔體電流為6a。4.8 電動(dòng)機(jī)電纜的選擇【17】根據(jù)各個(gè)電動(dòng)機(jī)電流和電壓的要求，現(xiàn)與主軸電動(dòng)機(jī)m1連接的電纜選bv銅芯型標(biāo)稱截面為50mm2的內(nèi)含3根導(dǎo)線的電纜；與油泵電動(dòng)機(jī)m2連接的電纜選bv銅芯型標(biāo)稱截面為1.0mm2的內(nèi)含3根導(dǎo)線的電纜；與橫梁電動(dòng)機(jī)m3連接的電纜選bv銅芯型標(biāo)稱截面為4mm2的內(nèi)含3根導(dǎo)線的電纜；與右立刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)m4連接的電纜選bv銅芯型標(biāo)稱截面為1.0mm2的內(nèi)含3根導(dǎo)線的電纜；與右立刀架進(jìn)給電動(dòng)機(jī)m5連接的電纜選bv銅芯型標(biāo)稱截面為1.0mm2的內(nèi)含3根導(dǎo)線的電纜；與左立刀架快