Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)PLC改造

1、旱地筱針（淪弍丿題目：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1、Z3040搖臂鉆的特點62、Z3040搖臂鉆的缺點63、如何克服Z3040搖臂鉆的缺點64、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、機床電氣控制原理分析101. 電氣基本要求：102. 主電路分析103. 控制電路分析104. 其他電路分析115. 其他聯(lián)鎖和保護12四、PL

2、C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：26柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書系（部）專業(yè)班學(xué)生學(xué)號畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)PLC改造二、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作規(guī)定進行的日期：2013年7月5日起至2013年10月30日止三、畢業(yè)設(shè).計（論文）進行3也點、: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、較孔

3、、攻絲 及修刮端面等多種形式的加工。Z3040搖臂鉆床外形圖如圖1所示。圖1 23010揺杵鉆床外形圖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；主軸箱沿搖臂長度 方向的左右移動；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 一機械裝置，電氣一液壓或電氣一液壓一機械等控制方法實現(xiàn)。若釆用液

4、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）搖臂鉆床運動部件較多，為了簡化傳動裝置，釆用多臺電動機拖動。例 如Z3040型搖臂鉆床釆用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

5、降電動機要求能正反向旋轉(zhuǎn)。（7）搖臂的移動嚴格按照搖臂松開一移動一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Z3040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（繼電器一一

6、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)生對工作認真負責、一絲不茍，認真思考、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)生的知識而、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、書而及口頭表達能力進行綜合考核。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

7、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)輸入輸岀接線圖、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，

8、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 PLC機型的選擇、I/O端口的分配、I/O硬件接線圖的繪制，PLC梯形圖程序的設(shè)計。 對PLC控制揺臂鉆床的工作過程作了詳細闡述，論述了采用PLC取代傳統(tǒng)繼電器 接觸器電氣控制系統(tǒng)從而提高機床工作的性能的方法，給岀了相應(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1> Z3040搖臂鉆的特點：Z3040搖臂鉆床具有結(jié)構(gòu)簡單實用、操作維修方 便等特點，而且將其他鉆床的優(yōu)點聚為一體，使之加

9、大了鉆床的加工范圍。如：鏗 孔、攻絲、套絲、總平而、鉆、餃、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。2、Z3040搖臂鉆的缺點：Z3040搖臂鉆存在線路復(fù)雜、可靠性穩(wěn)定性差、故 障診斷和排除故障難等問題。3、如何克服Z3040搖臂鉆的缺點：通過用PLC改造控制系統(tǒng)，使機床結(jié)構(gòu) 更簡單、穩(wěn)定性可旅性、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:SIM

10、ATIC 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SINIATIC S7-200的應(yīng)用領(lǐng)域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)o 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。結(jié)構(gòu)緊湊小

11、巧-狹小空間處任何應(yīng)用的理想選擇在所有CPU型號中的基本和高級功能，大容量程序和數(shù)據(jù)存儲器杰出的實時響應(yīng)-在任何時候均可對整個過程進行定全遜1，從而提高了質(zhì)量、效 率和安全性易于使用STEP 7-Micro/WIN I程軟件-初學(xué)者和專家的理想選擇集成的R-S 485接口或者作為系統(tǒng)總線使用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格的流程(3) ：組成(3. 1)基本單元S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號的8種CPU供選擇使用.(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).

12、(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)，可直接釆用梯形圖語言編 程，實現(xiàn)在線監(jiān)測，非常直觀，且功能強大，S7-200系列PLC的專用編程軟件為 STEP7-Micro/WINo(3. 4)程序存儲卡為了保證程序及

13、重要參數(shù)的安全，一般小型PLC設(shè)有外接EEPROM卡盒接口，通過 該接口可以將卡盒的內(nèi)容寫入PLC,也可將PLC內(nèi)的程序及重要參數(shù)傳到外接 EEPROM卡盒內(nèi)作為備份。程序存儲卡EEPROM有6ES7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0兩種，程序容量分別為8K和16K程序步。(3. 5)寫入器寫入器的功能是實現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送，是將PLC中RAM區(qū)的程序通過 寫入器固化到程序存儲卡中，或?qū)LC中程序存儲卡中的程序通過寫入器傳送到RAM 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

14、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 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、Z3040搖臂鉆普通機床電氣原理圖L33 4 SOS 生201 oKT§LW1bd-d,SB4V31U2a'zlm d2LCI5 r1 4MKKM2 KM3z34gKM2U31WPS e(rKJS 02 -Q§GM1§gnLL>LLfldOS02>A1

15、§sAOLMA05r討HOLnPEOS0夢03主軸 匸作B上升一卜降ssH123456789101112131415三、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：Ml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。Ml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是短時運行，所 以不設(shè)過載保護。M3為液壓泵電動機，由接觸器

16、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Ml、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Ml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KA11 (2-3)自鎖，主軸電動機Ml起動，HL3指示燈亮。按下

17、停止按鈕SB1,接觸器 KM1斷電釋放，主軸電動機停轉(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Ml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）斷開，繼電器KM4線圈 通電，使M3正轉(zhuǎn)，液

18、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，搖臂升降電動機M2停轉(zhuǎn)，搖臂停 止升降。KT釋放后

19、，延時1到3S,其常閉延時閉合觸點（17-18）閉合，KH5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M3反轉(zhuǎn)，直至夾 緊后SQ

20、3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)。按下主軸箱夾緊按鈕SB6 （1

21、-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，表示主軸箱和立柱己夾 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。4其他電路分析控制變壓器T輸岀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輸岀6. 3V交流電壓，供給指示燈用。指示燈HL1燈亮表示主軸 箱和立

22、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KH4和KW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揺臂夾 緊油路，將按鈕SB5和SB6的常閉觸點串聯(lián)在電磁閥YV線圈的電路中

23、，以達到聯(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?！?】失壓（欠壓）保護 主軸電動機Ml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?！?】機床的限位保護搖臂升降都具有限位保護

24、，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10.0SB1主軸電機Ml停止按鈕Q0.0KM1主電機用接觸器10.1SB2主軸電機Ml起動按鈕Q0.1KM2搖臂升降電機正轉(zhuǎn)10.2SB3搖臂上升按鈕Q0.2KM3搖臂升降電機反轉(zhuǎn)10.3SB4搖臂下降按鈕3Q0.3KM4液壓泵電機正轉(zhuǎn)10.4SB5主軸箱松開按鈕Q0.4/KM5液壓泵電機反轉(zhuǎn)10.5SB6主軸箱夾緊按鈕Q0.5YV控制電磁閥10.6SQ1搖臂上升限位開關(guān)Q0.7HL1主軸箱和立體箱松 開指示燈10.7SQ2搖臂放松限位開關(guān)Q1.0HL2主軸箱和立體箱夾 緊指示燈11.0SQ3搖臂夾緊限

25、位開關(guān)Q1.1HL3電機工作指示燈11.1SQ4主軸箱立柱松緊限位開關(guān)11.2SQ5搖臂下降限位開關(guān)五、PLC的選擇及控制的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)指標如表2-1所列。表2-1 CPU 22X系列的技術(shù)指標項目名稱CPU221CPU222CPU224CPU226CPU226XM用戶程序區(qū)4KB4KB8KB8KB16KB數(shù)據(jù)存儲區(qū)2KB2KB5KB5KB1 OKB主機數(shù)字量輸入/輸出 點數(shù)6/48/614/1024/1624/16模擬量輸

26、入/輸出點數(shù)無16/1632/3232/3232/32掃描時間/I條指令0.37ps0.37|js0.37ps0.37ps0.37|js最大輸入/輸出點數(shù)256256256256256位存儲區(qū)256256256256256定時器256256256256256計數(shù)器256256256256256允許最大的擴展模塊無2模塊7模塊7模塊7模塊允許最大的智能模塊無2模塊7模塊7模塊7模塊時鐘功能可選可選內(nèi)置內(nèi)置內(nèi)置數(shù)字量輸入濾波標準標準標準標準標準模擬量輸入濾波無標準標準標準標準高速計數(shù)器4個 30KHZ4 個30KHZ6個 30KHZ6 個 30KHZ6個 30KHZ脈沖輸出2 個 20KHZ2 個

27、20KHZ2 個 20KHZ2 個 20KHZ2 個 20KHZ通信口1XRS4851XRS4851 XRS4852XRS4852XRS485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S7-200PLC, CPU型號為224,其輸入/輸出點數(shù)14/10o下面是PLC接線圖：六、PLC控制的梯形圖和指令表NetArk 1 絡(luò)世遼0=10.10=00.70=11.00=10.00=03.0T 丿I Id（）0=00.0T HNetwork 20=10.20=40.0H ）0=10 3Network 5Net

28、work 5*>03.4»>M0.0-PI-OT37IN TOF30 FT 103 nisNetwork 6I 0=10.70=10.30=10.60=00.20=M.1H I_I_)_I I()0=10.20=11.20=000=M.2Hd_d_d()Netrk 70=T271=11.1M0.30=00.40=10.5 XMQ.OTI_ /HNet-ork SNeUrk &1=11.13.70=03.3M1.0H HHd/I()0=0140=0100=Q1.1指令表0 7 4 4 3 o o o o o MIIQQ網(wǎng)絡(luò)3I揺臂和立柱主軸融拜7 4 4 3 o o

29、 o o I I QQDN N L A o A =網(wǎng)絡(luò)4I電蹴閥通電0450 55 o o o 1 o o MIQI IQD DNDNL L A L A o A =網(wǎng)絡(luò)5|延時3SQO.MO.T37. 30ppnofLOLA = L A T9 絡(luò)LD10.40Q0.7AN11.1=Q0.7網(wǎng)絡(luò)10o 1 o 1 I QQQD NLOA =o 1 o 1 QQ 嚴七、電器元件計算選擇1、電動機的線電流In = P“xUn xcos0）2、接觸器p xlO31）主觸點的額定電壓與 % > % =380VIKMN > IN = 備K的取值為1.01.42）吸引線圈的額定電壓3）輔助觸點的

30、數(shù)量3、熱繼電器/杯=（0951.05）/亦4、熔斷器1）負載較平穩(wěn)，無尖峰電流，如照明電路、信號電路、電阻爐電路等。熔體額定電流IFUN > I2）負載出現(xiàn)尖峰電流，如籠型異步電動機的啟動電流為47倍Ld（電動機額定電流）。 單臺不頻繁啟動、停機，且長期工作的電動機：/腸，（卩2.5）4 單臺頻繁啟動、長期工作的電動機：IFUN =（332.5）4 多臺長期工作的電動機共用熔斷器：>（1.52.5"心找+工/曲3）采用降壓啟動的電動機：IFUN > Ied八、電器元件清單電氣代號名稱用途型號數(shù)量Ml電動機主軸旋轉(zhuǎn)YD90L-4/2, B5, 1. 3/3kw 14

31、30/2850 轉(zhuǎn)/分1M2搖臂升降電機Y07124T3, 1. 5KW1400轉(zhuǎn)/分1M3液壓泵電機Y06334T3, 0. 6KW1400轉(zhuǎn)/分1M4冷卻泵電機AB-25, 0. 125KW2800 轉(zhuǎn)/ 分1KMl交流接觸器主軸電機旋轉(zhuǎn)ZC1-D093+LA1-D22 110V1KM2搖臂升降電機正轉(zhuǎn)LC1-D99, 110V1KM3揺臂升降電機反轉(zhuǎn)LC1-D99, 110V1KM4液壓泵電機正轉(zhuǎn)LC1-D99, 110V1KM5液壓泵電機反轉(zhuǎn)LC1-D99, 110V1SB1按鈕停止LAY3-01ZS/1 紅色1SB2起動LA19-11A 綠色1SB3搖臂上升LA19-11A 黑色1S

32、B4搖臂下降LA19-11A 黑色1SB5主軸箱放松LA19-11A 綠色1SB6主軸箱夾緊LA19-11A 紅色1SQ1行程開關(guān)主軸限位KWX1SQ2搖臂升降JWL1-111SQ3搖臂夾緊JWL1-111SQ4主軸箱和立柱的松 開夾緊JWL1-111SQ5搖臂下降限位JWL1-111FU1熔斷器保護主電路RTF. 3A1FU2保護M2, M3RTF. 3A1FU3保護工作燈RTF. 3A1FR1熱繼電器主電機過載保護LR1-D093101FR2冷卻泵電機過載保 護LR1-D093031SAI主令開關(guān)立柱松開和夾緊LS3-21QS自動開關(guān)電源總開關(guān)DZ5/20FHS/330, 10A. 24V

33、1TC變壓器控制回路照明及信 號燈110V. SOWJBK4-160, 380/36V. 40W24V、 30W6. 3V.10W1HL1指不燈主軸箱和立體箱松開 夾緊指示燈XDX1-R,白色1HL2主軸箱和立體箱夾緊 指示燈XDXl-Za,綠色1HL3電機工作指不燈XDX1-Z蘭色1YV電磁閥搖臂松開DZD5-10, 10NM1EL工作燈工作照明LED 36V/40W1PLC可編程邏 輯控制器S7-200CPU224AC/DC 繼電 器1SA2照明開關(guān)控制照明燈LS3-21九、電器元件安裝位置圖QSFU1FU2FU3KM1KM2KM3KM4KM5TCFR1FR2YCPLC224AC/DC/繼

34、 電器U1CV1CW10U20V20W20U30V30W30U40|V40W401235781C12141721十、電柜內(nèi)電器元件接線圖示意圖QS：yyy-! 丫 W :LUJ2.V12 W12 KM1FU1FU2；U£2 V12 吐12；| U11 Vtl V11|訃 n： ；h j；!ui1 V11 W11 ! i U3 j I U31 V31 W31 iKM2KM3FU3201202KM4TCMJKM5U31 V31 W31 0 2 iI'!): i t-n| U21 V21 W21 104 3! U30V30W-I 304W31 V31 1|31 1.U30V30 W

35、30 11；9 CH101 1I ；W31 V31 U31'I J I 19 | U41 V41 W41 °101' I 15"r 18 I19 ；F6lU31 V31 W31 14WHU41 V41 W41 15 |35CH 4 IFR1FR2I U20 V20 W20 101 II U41 V41 W41 16 1用*I U40 V40 W40101 lEP3L2LN1LQ1.1Q1.CQ0.730.5Q0.4QO.cQ0.2M.1Q0.0S7-200 CPU224/AC/DC/繼電器L+M1M2M11211 1 I1.0I0.7I0.6I0.5I0.4

36、 I0.3I0 2101I0 0L1L2L3U10V10W10U20V20W20U30V30W3CU40V40W40L+|l1.2|l,111.0I0.7I0.6I0.5I0.4I0.3I0.210.1I0.0/ 卜一.電柜外電器元件接線圖示意圖TCrii W31V31 iKM1KM2KM3KM4KM5U31V3M 02 !(VV31V31U31 10 |I U31V31W31 8W31V31 U3118 |JU31V31W31 14間冊II卅1III；HI|U21V21W211O4 3|)U30V30W30 11 U30V30W30 9U41V41W4119 U41V41W41 f51 3

37、s 4 | 9 _Q1011|11<廿10l 115*16 I n|354L上4FR1FR2YVI U21V21W21 4 I；U41V41W411IU20V20W201011I U40V40W401011I101LL.:SB1I 2 'f ；SB217SB5LAJLl117 1I 12 8 Ii 8 iU10 V10W10J'SAfSB4 趣：SQ1SQ2I II 203 ISA2Life.!1cI III Il1 1l 1 11 |1 111 1l :1 117! 103102 J I 6ISQ3 SQ4 SQ5L1L2L3U1V1W1U2V2U3V3W33457131517233133102103十二、總結(jié)結(jié)束語畢業(yè)設(shè)計是我們在大學(xué)學(xué)習階段一次非常難得的理論與