Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)PLC改造概要

1、 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目：Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)PLC改造 姓名 學(xué)號 專業(yè) 年級 指導(dǎo)教師 完成時間 目錄 6一、概述 . 6搖臂鉆的特點 . 1、Z3040 6搖臂鉆的缺點 . 2、Z3040搖臂鉆的缺點 . 6 3、如何克服Z30404、西門子s7-200PLC的介紹: . 6 (1):應(yīng)用領(lǐng)域 . 6 (2):優(yōu)點 . 7 (3)：組成 . 7 (3.1)基本單元 . 7 (3.2)擴展單元 . 7 (3.3)編程器 . 7 (3.4)程序存儲卡 . 8 (3.5)寫入器 . 8 (3.6)文本顯示器 . 8 二、Z3040搖臂鉆普通機床電氣原理圖 . 8 三

2、、機床電氣控制原理分析 . 10 1電氣基本要求： . 10 2主電路分析 . 10 3.控制電路分析 . 10 4.其他電路分析 . 11 5.其他聯(lián)鎖和保護 . 12 四、PLC控制的I/O分配表 . 12 五、 PLC的選擇及控制的I/O接線圖 . 13 六、 PLC控制的梯形圖和指令表 . 14 七、電器元件計算選擇 . 20 八、電器元件清單 . 20 九、電器元件安裝位置圖 . 22 十、電柜內(nèi)電器元件接線圖示意圖 . 23 十一、電柜外電器元件接線圖示意圖 . 23 十二、總結(jié) . 24 答謝詞 . 25 主要參考文獻(xiàn)： . 26 柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 任 務(wù) 書 學(xué)

3、號 班學(xué)生 系（部） 專業(yè) 改造PLC搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)一、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：Z3040 3010月日 止7二、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作規(guī)定進行的日期：2013年月5日起至2013年 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進行地點： 四、任務(wù)書的內(nèi)容： 鉆床是一種對工件進行孔加工的機床。它可用于鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲 所示。1搖臂鉆床外形圖如圖Z3040及修刮端面等多種形式的加工。 圖1 Z3040搖臂鉆床外形圖 1、運動形式 ? 主運動 搖臂鉆床的主運動是指主軸的旋轉(zhuǎn)運動。 ? 進給運動 搖臂鉆床的進給運動是指主軸的縱向進給。 ? 輔助運動 搖臂沿外立柱上導(dǎo)軌的上下垂直移動；主軸箱沿?fù)u臂長度方向的左右移動；

4、搖臂與外立柱一起繞內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn)運動。 2、控制要求 （1）搖臂鉆床的主運動和進給運動均為主軸的運動，為此這兩項運動有一臺主軸電動機拖動，分別經(jīng)主軸傳動機構(gòu)，進給傳動機構(gòu)實現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)和進給。 （2）內(nèi)外主軸的夾緊與放松、主軸與搖臂的夾緊與放松可用機械操作、電氣機械裝置，電氣液壓或電氣液壓機械等控制方法實現(xiàn)。若采用液壓裝置，則備有液壓泵電機，拖動液壓泵提供壓力油來實現(xiàn)，液壓泵電機要求能正反向旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)要求采用點動控制。 （3）為了適應(yīng)多種形式的加工要求，搖臂鉆床主軸的旋轉(zhuǎn)及進給運動有較大的調(diào)速范圍，一般情況下多由機械變速機構(gòu)實現(xiàn)。主軸變速機構(gòu)與進給變速機構(gòu)均裝在主軸箱內(nèi)。 （4）搖臂鉆床運動部

5、件較多，為了簡化傳動裝置，采用多臺電動機拖動。例如Z3040型搖臂鉆床采用4臺電動機拖動，他們分別是主軸電動機，搖臂升降電動機，液壓泵電動機和冷卻泵電動機，這些電動機都采用直接啟動方式。 （5）在加工螺紋時，要求主軸能正反轉(zhuǎn)。搖臂鉆床主軸正反轉(zhuǎn)一般采用機械 方法實現(xiàn)。因此主軸電動機僅需要單向旋轉(zhuǎn)。（6）搖臂升降電動機要求能正反向旋轉(zhuǎn)。 （7）搖臂的移動嚴(yán)格按照搖臂松開移動搖臂夾緊的程序進行。因此搖臂的夾緊與搖臂升降按自動控制進行。 （8）冷卻泵電動機帶動冷卻泵提供冷卻液，只要求單向旋轉(zhuǎn)。 （9）具有連鎖與保護環(huán)節(jié)以及安全照明、信號指示電路。 設(shè)計要求：選用西門子7S-200系列的PLC對Z30

6、40搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)進行改造設(shè)計。給定參數(shù)：主電動機3kW， 380V；搖臂升降電動機1.5kW， 380V；冷卻液電動機0.125kW， 300V；液壓泵電動機0.6kW，380V。其余參數(shù)由學(xué)生自己設(shè)定。 目的： （1）通過本設(shè)計使學(xué)生掌握根據(jù)普通機床的加工工藝要求進行機床電氣控制系統(tǒng)改造（繼電器接觸器控制、PLC控制）的基本方法進一步鞏固電氣控制技術(shù)與可編程控制器的理論和應(yīng)用知識，培養(yǎng)學(xué)生分析控制要求、設(shè)計和調(diào)試控制系統(tǒng)的能力，為將來從事機電設(shè)備電氣控制設(shè)計、維修和管理打下基礎(chǔ)。 （2）提高學(xué)生對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍，認(rèn)真思考、用于開拓、用于實踐的基本素質(zhì)。 （3）培養(yǎng)學(xué)生綜合運用

7、所學(xué)知識，結(jié)合實際獨立完成課題的工作能力和解決生產(chǎn)中實際問題的能力。 （4）對學(xué)生的知識面、掌握知識的深度、運用理論結(jié)合實際去處理問題的能力、實驗?zāi)芰?、計算機運用水平、書面及口頭表達(dá)能力進行綜合考核。 任務(wù)： （1）收集Z3040搖臂鉆床的相關(guān)資料，分析其工作過程。 （2）技術(shù)參數(shù)的設(shè)定。 （3）設(shè)計機床電氣控制系統(tǒng)，分析電氣控制電路工作過程。 （4）選擇PLC型號，設(shè)計PLC控制系統(tǒng)輸入輸出接線圖、梯形圖。 （5）完成電氣元件計算選擇、列出元件清單。 （6）設(shè)計機床電氣接線施工方案。 摘要 本論文是研究機械加工中常用的Z3040搖臂鉆床傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的改造 問題，旨在解決傳統(tǒng)繼電器-接觸器

8、電氣控制系統(tǒng)存在的線路復(fù)雜、可靠性穩(wěn)定性差、故障診斷和排除困難等問題。由于PLC電氣控制系統(tǒng)與繼電器-接觸器電氣控制系統(tǒng)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、調(diào)試周期短、可靠性高、抗干擾能力強、故障率低，對工作環(huán)境要求低等一系列優(yōu)點。因此，本論文對Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的改造，將把PLC控制技術(shù)應(yīng)用到改造方案中去，從而大大提高搖臂鉆床的工作性能。本論文分析了搖臂鉆床的控制原理，制定了可編程控制器改造Z3040搖臂鉆床電氣控制的設(shè)計方案，完成了電氣控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計，其中包括梯形圖程序的設(shè)計。PLC硬件接線圖的繪制，I/O端口的分配、I/O機型的選擇、PLC取代傳統(tǒng)繼電器控制搖臂鉆床的工作

9、過程作了詳細(xì)闡述，論述了采用PLC對PLC接觸器電氣控制系統(tǒng)從而提高機床工作的性能的方法，給出了相應(yīng)的控制原理- 圖。關(guān)鍵詞 ：可編程控制器、搖臂鉆床、梯形圖、電氣控制系統(tǒng) 一、概述搖臂鉆的特點1、Z3040：搖臂鉆床具有結(jié)構(gòu)簡單實用、操作維修方Z3040 便等特點，而且將其他鉆床的優(yōu)點聚為一體，使之加大了鉆床的加工范圍。如：鏜孔、攻絲、套絲、锪平面、鉆、鉸、擴孔等功能，廣泛用于中小型企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和個體工業(yè)的機械加工。 搖臂鉆的缺點、Z30402：搖臂鉆存在線路復(fù)雜、可靠性穩(wěn)定性差、故Z3040 障診斷和排除故障難等問題。 搖臂鉆的缺點如何克服Z30403、：改造控制系統(tǒng)，使機床結(jié)構(gòu)PLC通過用

10、更簡單、穩(wěn)定性可靠性、抗干擾能力更強，故障率也降低，對工作環(huán)境要求也降低 等。 4、西門子s7-200PLC的介紹: SIMATIC S7-200 Micro 自成一體:別緊湊但是具有驚人的能力-特別是有關(guān)它的實時性能-它速度快，功能強大的通訊方案，并且具有操作簡便的硬件和軟件。但是還有更多特點:SIMATIC S7-200 Micro PLC具有統(tǒng)一的模塊化設(shè)計-目前不是很大，但是未來不可限量的定制解決方案。這一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一個緊湊的性能范圍內(nèi)為自動化控制提供一個非常有效和經(jīng)濟的解決方案。 (1):應(yīng)用領(lǐng)域 SIMATIC S7-200的應(yīng)用領(lǐng)域

11、從更換繼電器和接觸器一直擴展到在單機、網(wǎng)絡(luò)以及分布式配置中更復(fù)雜的自動化任務(wù)。S7-200也越來越多地提供了對以前曾由于經(jīng)濟原 因而開發(fā)的特殊電子設(shè)備的地區(qū)的進入。 (2):優(yōu)點 SIMATIC S7-200發(fā)揮統(tǒng)一而經(jīng)濟的解決方案。整個系統(tǒng)的系列特點 強大的性能， 最優(yōu)模塊化和開放式通訊。 -狹小空間處任何應(yīng)用的理想選擇結(jié)構(gòu)緊湊小巧 CPU型號中的基本和高級功能，在所有 大容量程序和數(shù)據(jù)存儲器在任何時候均可對整個過程進行完全控制，從而提高了質(zhì)量、效杰出的實時響應(yīng)- 率和安全性 -初學(xué)者和專家的理想選擇易于使用STEP 7-Micro/WIN工程軟件 R-S 485接口或者作為系統(tǒng)總線使用集成

12、的 極其快速和精確的操作順序和過程控制 通過時間中斷完整控制對時間要求嚴(yán)格的流程 ：組成(3) 基本單元(3.1)PLC中可提供4種不同的基本型號的8系列種CPU供選擇使用. S7-200(3.2)擴展單元 S7-200系列PLC主要有6種擴展單元，它本身沒有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴展I/O點數(shù). (3.3)編程器 PLC在正式運行時，不需要編程器。編程器主要用來進行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入PLC中，在調(diào)試過程中，進行監(jiān)控和故障檢測。S7-200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡易型和智能型。 簡易型編程器是袖珍型的，簡單實用，價格低廉，是一種很好的

13、現(xiàn)場編程及監(jiān)測工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計算機進行編程操作，將專用的編程軟件裝入計算機內(nèi)，可直接采用梯形圖語言編的專用編程軟件為系列PLC程，實現(xiàn)在線監(jiān)測，非常直觀，且功能強大，S7-200 STEP7-Micro/WIN。 (3.4)程序存儲卡卡盒接口，通過設(shè)有外接EEPROM為了保證程序及重要參數(shù)的安全，一般小型PLC內(nèi)的程序及重要參數(shù)傳到外接，也可將PLC該接口可以將卡盒的內(nèi)容寫入PLC6ES 有EEPROM卡盒內(nèi)作為備份。程序存儲卡EEPROM程序步。16K程序容量分別為8K和7291-8GD00-0XA07291-8GC00-0XA0和

14、6ES 兩種， 寫入器(3.5)區(qū)的程序通過RAMPLC中之間的程序傳送，是將寫入器的功能是實現(xiàn)PLC和EPROMRAM中程序存儲卡中的程序通過寫入器傳送到或?qū)LC寫入器固化到程序存儲卡中， 區(qū)。(3.6)文本顯示器 文本顯示器TD200不僅是一個用于顯示系統(tǒng)信息的顯示設(shè)備，還可以作為控制單元對某個量的數(shù)值進行修改，或直接設(shè)置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認(rèn)的方法，最多可顯示80條信息，每條信息最多4個變量的狀態(tài)。過程參數(shù)可在顯示器上顯示，并可以隨時修改。TD200面板上的8個可編程序的功能鍵，每個都分配了一個存儲器位，這些功能鍵在啟動和測試系統(tǒng)時，可以進行參數(shù)設(shè)置和診斷。 二、Z3

15、040搖臂鉆普通機床電氣原理圖 下松開上主軸夾緊主軸搖臂松緊變壓器照明搖臂升降電動機液壓泵電動機電源冷卻泵電動機主軸電動機夾緊延時放松降指示升工作指示L32 L1 L1QS2221011W5UVB101SFU1FU2201TW31SB3KTSB4SQ3V31512U316BSSQ5SQ1SB11111114WV17U4Q3Q6US2SFKM1KM12KM1SB5Q2KTSQ2SKM2022430001111311271322B20WUVS43B54SB62MMMTSB2KKAKKSKM421S31L10M1HL14K18H8KM2FR12111131LSA14L44HWKM5EUVKM3YV0

16、0000021019121203015WWU3VVU3039WUVKMKMKMKMPFRK1FRFRMMM3M333453141321121110987615 三、機床電氣控制原理分析 1電氣基本要求： 電壓：3/PE/380 控制回路電壓：AC100V,機床照明電壓36V 為了傳動各機構(gòu)機床裝有下列電機： M1-主軸電機 M2-橫臂升降電機 M3-液壓泵電機 M4-冷卻泵 2主電路分析 1111111111111111 三相交流電源由開關(guān)Q引入。 M1為主軸電動機。由接觸器KM1控制其單方向起停，熱繼電器FR1做過載保護。 M2為搖臂升降電動機，由接觸器KM2和KM3控制其正反轉(zhuǎn)，因M2是短

17、時運行，所以不設(shè)過載保護。 M3為液壓泵電動機，由接觸器KM4和KM5控制其正反轉(zhuǎn)，由熱繼電器FR2做過載保護。 M4為冷卻泵電動機，由于容量小，所以用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1直接控制。 熔斷器FU1作為M1、M4的短路保護，熔斷器FU2作為M2、M3及控制電路的短路保護。所有電動機外殼均采取接地保護。 3.控制電路分析 222222222 （1）控制電路電源 控制電路由變壓器T將380V交流電壓降為110V，作為控制電源。 （2）主軸電動機的旋轉(zhuǎn)控制 主軸電動機M1單方向旋轉(zhuǎn)，由按鈕SB1、SB2和接觸器KM1控制其起動和停止。按下起動按鈕SB2(2-3)，和接觸器KM1得點吸合，觸點KM1(2-3)

18、自鎖，主軸電動機M1起動，HL3指示燈亮。按下停止按鈕SB1，接觸器KM1斷電釋放，主軸電動機M1停轉(zhuǎn)，指示燈HL3熄滅。過載時，熱繼電器FR1的常閉觸點斷開，接觸器KM1釋放，主軸電動機M1停轉(zhuǎn)。 （3）搖臂升降控制 控制電路要保證在搖臂升降時，首先使液壓泵電動機起動運轉(zhuǎn)，供出液壓油，經(jīng)液壓系統(tǒng)將搖臂松開，然后才使搖臂升降電動機M2起動，拖 動搖臂上升或下降。當(dāng)位移到位后，控制電路又要保證M2先停下，在通過液壓系統(tǒng)將搖臂夾緊，最后液壓泵電動機M3停轉(zhuǎn)。 1) 松開搖臂。按住上升按鈕SB3（或下降按鈕SB4），時間繼電器KT線圈通電，其常開觸點(13-14)閉合，常閉延時閉合觸點（17-18）

19、斷開，繼電器KM4線圈通電，使M3正轉(zhuǎn)，液壓泵供出正向液壓油。同時，KT常開延時打開觸點(1-17)閉合，接通電磁閥YV線圈，使液壓油進入搖臂松開油腔，推動松開機構(gòu)。 2) 搖臂上升（或下降）。搖臂松開機構(gòu)動作完成時碰壓行程開關(guān)SQ2，其常閉觸點（6-13）閉合，使接觸器KM4線圈斷電，M3停止轉(zhuǎn)動，搖臂維持松開狀態(tài)。同時，SQ2常開觸點(6-7)閉合，使接觸器KM2（下降為KM3）線圈通電，搖臂升降電動機M2正轉(zhuǎn)（下降為反轉(zhuǎn)），拖動搖臂上升（或下降）。 3) 夾緊搖臂。當(dāng)搖臂上升（或下降）到所需位置時，松開按鈕SB3（或SB4）接觸器KM2(下降為KM3)和時間繼電器KT均斷電，搖臂升降電動

20、機M2停轉(zhuǎn)，搖臂停止升降。KT釋放后，延時1到3S，其常閉延時閉合觸點（17-18）閉合，KM5線圈通電，液壓泵電動機M3反轉(zhuǎn)，反向供給液壓油。因SQ3的常閉觸點（1-17）是閉合的，YV線圈仍通電，結(jié)果使液壓油進入搖臂夾緊油腔，推動夾緊機構(gòu)使搖臂夾緊。夾緊后，夾緊機構(gòu)壓下SQ3，其常閉觸點（1-17）斷開，KM5和電磁閥YV因線圈斷電而使液壓泵電動機M3停轉(zhuǎn)，完成了搖臂的整個升降過程。 如果點動按鈕SB3或SB4通電時間太短，可能會造成搖臂處于半松狀態(tài)，使行程開關(guān)SQ3常閉觸點(1-17)復(fù)位，這時，電磁閥YV線圈通電，時間繼電器KT的延時閉合常閉觸點（17-18）閉合，接通接觸器KM5，使

21、M3反轉(zhuǎn)，直至夾緊后SQ3被壓下，斷開KM5和YV，這樣就保證了搖臂在加工工件前總是處于夾緊狀態(tài)。 4）主軸箱和立柱的松開與夾緊控制 立柱與主軸箱的放松與夾緊均采用液壓操縱，兩者同時進行工作，工作時要求二位六通車電磁閥YV不通電。 按主軸箱放松按鈕SB5（1-14），接觸器KM4通電，液壓泵電動機M3正轉(zhuǎn)，電磁閥YV不通電，液壓油進入主軸箱放松液壓缸和立柱放松液壓缸，推動松緊機構(gòu)使主軸箱和立柱松開。行程開關(guān)SQ4不受，其常閉觸點（101-102）閉合，指示燈HL1亮，可以操作主軸箱和立柱的移動。主軸箱在搖臂的水平導(dǎo)軌上由手輪操縱來回移動，通過推動搖臂可使其與外立柱一起繞內(nèi)立柱旋轉(zhuǎn)。 按下主軸箱

22、夾緊按鈕SB6（1-17），接觸器KM5通電，液壓泵電動機M3反轉(zhuǎn)，這時，電磁閥YV仍不通電，液壓油進入主軸箱和搖臂夾緊液壓缸，推動松緊機構(gòu)使主軸箱和搖臂夾緊，同時行程開關(guān)SQ4被壓，其常閉觸點(101-102)斷開，指示燈HL1滅，其常開觸點（101-103）閉合，指示燈HL2亮，表示主軸箱和立柱已夾緊，可以進行加工。 利用主軸箱和立柱的夾緊、放松，還可以檢查電源相序正確與否，以確保搖臂升降電動機M2工作正常。 其他電路分析4.控制變壓器T輸出照明用交流安全電壓36V，由主令控制開關(guān)SA2控制，采用熔斷器FU3作短路保護。 控制變壓器T輸出6.3V交流電壓，供給指示燈用。指示燈HL1燈亮表示

23、主軸箱和立柱同時處于放松狀態(tài)，指示燈HL2燈亮表示主軸箱和立柱同時處于夾緊狀態(tài)，這兩只指示燈分別由行程開關(guān)SQ4的常閉、常開觸點控制。指示燈HL3燈亮表示主軸電動機帶動主軸旋轉(zhuǎn)工作，由接觸器KM1的常開輔助觸點控制。 5.其他聯(lián)鎖和保護 【1】按鈕、接觸器聯(lián)鎖 在搖臂升降電路中，除了采用按鈕SB3和SB4的機械聯(lián)鎖外，還采用了接觸器KM2和KM3的電氣聯(lián)鎖，即對搖臂升降電動機M2實現(xiàn)了正反轉(zhuǎn)復(fù)合聯(lián)鎖，在液壓泵電動機M3的正反轉(zhuǎn)控制電路中，接觸器KM4和KM5采用了電氣聯(lián)鎖，在主軸箱和立柱的夾緊、放松電路中，為了保證液壓油不供給搖臂夾緊油路，將按鈕SB5和SB6的常閉觸點串聯(lián)在電磁閥YV線圈的電

24、路中，以達(dá)到聯(lián)鎖的目的。 【2】限位聯(lián)鎖 在搖臂升降電路中，行程開關(guān)SQ2是搖臂放松到位的信號開關(guān)，其常開觸點串聯(lián)早接觸器KM2和KM3線圈中，它在搖臂完全放松到位后才動作閉合，以確保搖臂的升降在其放松后進行。 【3】時間聯(lián)鎖 通過時間繼電器KT延時斷開的常開觸點和延時閉合的常閉觸點，時間繼電器KT能保證在搖臂升降電動機M2完全停止運行后，才能進行搖臂的夾緊動作，時間繼電器KT的延時長短由搖臂升降電動機M2從切斷電源到停止的慣性大小來決定。 【4】失壓（欠壓）保護 主軸電動機M1采用自鎖控制方式，具有失壓保護；其他各接觸電器線圈自身也具有欠電壓保護功能。 【5】機床的限位保護 搖臂升降都具有限

25、位保護，由組合限位開關(guān)SQ1來完成。 四、PLC控制的I/O分配表 輸入端子 元件 作用 輸出端子 元件 作用 KM1 SB1 I0.0 Q0.0 主電機用接觸器主軸電機M1停止按鈕 KM2 Q0.1 I0.1 SB2 搖臂升降電機正轉(zhuǎn)M1起動按鈕 主軸電機KM3 SB3 Q0.2 I0.2 搖臂升降電機反轉(zhuǎn) 搖臂上升按鈕KM4 Q0.3 I0.3 SB4 液壓泵電機正轉(zhuǎn) 搖臂下降按鈕3 KM5 SB5 Q0.4/ I0.4 液壓泵電機反轉(zhuǎn)主軸箱松開按鈕 YV I0.5 SB6 Q0.5 控制電磁閥 主軸箱夾緊按鈕HL1 I0.6 SQ1 Q0.7 主軸箱和立體箱松搖臂上升限位開關(guān) 開指示燈

26、緊指示燈 HL3 Q1.1 SQ3 I1.0 電機工作指示燈搖臂夾緊限位開關(guān) SQ4 I1.1 主軸箱立柱松緊限位開關(guān)無模擬量輸入濾波 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 4個30KHz 4 個30KHz 6個30KHz 6個30KHz 6個30KHz 高速計數(shù)器2個20KHz 2個20KHz 2個20KHz 2個脈沖輸出 20KHZ 2個20KHz 通信口1xRS485 1xRS485 1 xRS485 2xRS485 2xRS485 電氣代號 名稱 用途 型號 數(shù)量 1 ， 自動開關(guān)電源總開關(guān)QS DZ5/20FHS/33010A.24V 1 110V、TC 80W 控制回路照明及信變壓器 40W 號燈

27、JBK4-160，、380/36V30W 24V、 10W 6.3V、1 HL1 指示燈白色XDX1-R, 主軸箱和立體箱松開 夾緊指示燈1 綠色XDX1-Za, HL2 主軸箱和立體箱夾緊 指示燈1 YV 電磁閥搖臂松開DZD5-10 ，10NM 1 LED 36V/40W 工作照明 工作燈EL PLC224AC/DC/繼電器U10V10W10U20V20W20U30V30W30U40V40W40123578101214HL2 I0.7 SQ2 Q1.0 主軸箱和立體箱夾 搖臂放松限位開關(guān) 1 HL3 XDX1-Z蘭色電機工作指示燈 I1.2 SQ5 搖臂下降限位開關(guān)五、 PLC的選擇及控制

28、的I/O接線圖 1、 確定I/O點數(shù)：在改造中盡可能使用原有電器，根據(jù)原有控制電路計算I/O點數(shù)。其中輸入點11個，輸出9個。 2、選擇PLC機型：根據(jù)確定I/O點數(shù)， CPU 22X 主機的技術(shù)指標(biāo)如表2-1所列。 表2-1 CPU 22X 系列的技術(shù)指標(biāo) 項目名稱 CPU221 CPU222 CPU224 CPU226 CPU226XM 用戶程序區(qū)16KB 4KB 8KB 4KB 8KB 數(shù)據(jù)存儲區(qū)l OKB 2KB 2KB 5KB 5KB 輸出/主機數(shù)字量輸入24/16 6/4 8/6 24/16 14/10 點數(shù)模擬量輸入/輸出點數(shù) 無 32/32 16/16 32/32 32/32

29、掃描時間/1條指令 0.37s 0.37s 0.37s 0.37s 0.37s 輸出點數(shù)最大輸入/256 256 256 256 256 位存儲區(qū)256 256 256 256 256 定時器256 256 256 256 256 計數(shù)器256 256 256 256 256 允許最大的擴展模塊 無 7模塊 7模塊模塊模塊2 7允許最大的智能模塊 無模塊7 模塊7 2模塊模塊 7時鐘功能內(nèi)置 內(nèi)置 內(nèi)置 可選 可選 標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)字量輸入濾波標(biāo)準(zhǔn)所以我們選擇CPU224，該機型有14輸入10輸出，剛好合適。 3、PLC控制的I/O分配表中輸入/輸出點數(shù)11/9,因此我們選擇西門子S7

30、-200PLC， 接線圖：PLC。下面是14/10輸出點數(shù)/，其輸入224型號為CPU L1 L2 L3QS220V 26.3V22111WUVFU1FU2U31T36VPEFU3V31W31N111111LELWVUSA2M3L1MKM12MKM12LSQ5KM2L+NCPU224AC/DC/I1.2SQ41LHL3I1.13Q1.145SQ3MMMI1.0HL2KKKSQ2Q1.0HL1I0.7 SQ1Q0.7FR1YVI0.6000Q0.5SA1SB6444繼電器WKM5UVKM4I0.500000Q0.40FR2SB5210121200WW3UVVUFR233I0.4WUVKM4KM5

31、Q0.3SB4PEI0.3KM3KM2Q0.2SB3I0.2KM2KM3SB2Q0.1I0.1FR1SB1M4M1KM1Q0.0I0.0M23M3333 控制的梯形圖和指令表PLC 六、 指令表 七、電器元件計算選擇 ?cosU?3I?P? 1、電動機的線電流NN 2、接觸器310P?MN?I?IUU? 1）主觸點的額定電壓與 =380V NKMNCNKMKUMN1.4 K的取值為1.0 2）吸引線圈的額定電壓 ）輔助觸點的數(shù)量3?I.050.95?I1 3、熱繼電器MNKMN 、熔斷器4 1）負(fù)載較平穩(wěn)，無尖峰電流，如照明電路、信號電路、電阻爐電路等。II? 熔體額定電流FUN )。(2）負(fù)

32、載出現(xiàn)尖峰電流，如籠型異步電動機的啟動電流為47倍I電動機額定電流ed?I1.25.5?I 單臺不頻繁啟動、停機，且長期工作的電動機：edFUN?I532.I?3 單臺頻繁啟動、長期工作的電動機：edFUN?II?.?I1525 多臺長期工作的電動機共用熔斷器：edmaxNFUeII? ）采用降壓啟動的電動機：3edFUN 八、電器元件清單 1 YD90L-4/2,B5,1.3/3kw 主軸旋轉(zhuǎn) M1 電動機 /分1430/2850轉(zhuǎn)1 1.5KW Y07124T3M2 ，搖臂升降電機 /分轉(zhuǎn)14001 液壓泵電機 Y06334T3,0.6KW M3 分/轉(zhuǎn)1400 M4 AB-25，0.12

33、5KW 2800轉(zhuǎn)/冷卻泵電機 1 分1 ZC1-D093+LA1-D22 110V 觸KM1 交流接主軸電機旋轉(zhuǎn) 器1 KM2 110V 搖臂升降電機正轉(zhuǎn) LC1-D99，1 搖臂升降電機反轉(zhuǎn)KM3 LC1-D99，110V 1 110V KM4 LC1-D99，液壓泵電機正轉(zhuǎn)1 LC1-D99，110V KM5 液壓泵電機反轉(zhuǎn) 1 紅色 按鈕 SB1 停止 LAY3-01ZS/11 起動 LA19-11ASB2 綠色 1 LA19-11A黑色SB3 搖臂上升1 黑色 搖臂下降 SB4 LA19-11A1 主軸箱放松 LA19-11A綠色 SB5 1 LA19-11A紅色主軸箱夾緊SB6 1

34、 KWX SQ1 行程開關(guān) 主軸限位1 搖臂升降SQ2 JWL1-11 1 JWL1-11 搖臂夾緊SQ3 1 SQ4 JWL1-11 主軸箱和立柱的松 開夾緊1 JWL1-11 搖臂下降限位SQ5 1 FU1 RTF.3A 熔斷器 保護主電路1 保護FU2 M2,M3 RTF.3A 1 保護工作燈FU3 RTF.3A1 主電機過載保護LR1-D09310 FR1 熱繼電器 1 LR1-D09303 FR2 冷卻泵電機過載保 護1 立柱松開和夾緊 LS3-2 SA1 主令開關(guān) PLC 可編程邏 S7-200CPU224AC/DC繼電1 器輯控制器 LS3-2 1 照明開關(guān) SA2 控制照明燈

35、九、電器元件安裝位置圖 FU1FU2FU3QSKM1KM2KM3KM4KM5TCFR1FR2Y121 十、電柜內(nèi)電器元件接線圖示意圖 TC020114154Q0.1Q0.2I0.3I0.2I0.1I0.4I0.3QSYVL1L3L2W12V12FU1FU2W11V11U11W12V12U12FU320121W31U12U31V31W31W11V11U11202101101KM1KM2KM4KM5KM3W31U31V31V31W31U31V3102W31U31W31U31V31V31W31U3110188U41V41W41U30W41U41V41U30V30V30W3019119W303V21W

36、21104U2111151610110193435FR2FR13L2LN1LQ1.1Q1.0Q0.5Q0.3Q0.4Q0.7EPU21U41V21V41W21W41416S7-200 CPU224/AC/DC/繼電器U20V20W20101U40V40W40101L+M1M2MI1.0I0.7I0.6I0.5I0.4I1.1I1.2L1L3L+I1.2I1.1I1.0I0.7I0.6L2I0.5W40U10V30U30W20U20W10V10V20W30V40U40V3Q0.I0.I0.I0.I0.0 十一、電柜外電器元件接線圖示意圖7U11SB3107U10SB48SQ16SQ213126S

37、Q5FU1L3U12V12W121TC1QSFU2FU3L2L1201W11U11V11V31W31SB12251U12V12V11W11U11W12KM202W31V31U3110202W31U31V3101012011SB2312KM1KM4KM3KM515U31V31W31W31V31U31U31V31W3118814V31W31U31U30V3011W30310494SB52V21W21U21U41V41W41U30V30W30199V41W41U4115163111510110116435SB66FR2177FR1YV1KT00U21V21U41V41W21W4141416211131717103102U20V20W20101U40V40W40101101101171418SQ3SQ4L1L2L3U1W1U2V2W2V1U3V3345713151723W33133102103V11W1V10W1SA2020SA2 十二、總結(jié) 結(jié)束語 畢業(yè)設(shè)計是我們在大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得