cw6136b型普通車床繼電器控制系統(tǒng)的plc的改進設計說明

1、 . . . 一、設計題目CW6136B型普通車床繼電器控制系統(tǒng)的PLC的改進設計二、設計步驟1、了解和熟悉CW6136B型普通車床的工藝過程和機械動作情況，根據(jù)已知的繼電器電器原理圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理（了解被控對象）。2、根據(jù)CW6136B型普通車床電氣原理圖統(tǒng)計PLC的輸入信號和輸出信號，并確定這些信號的性質(zhì)（開關量還是模擬量，直流量還是交流量，電壓的大小等等）。3、根據(jù)系統(tǒng)復雜程度，I/O點數(shù)以與所需存儲器的容量等因素確定所需的PLC型號。4、主要元器件型號的選擇（原來不能使用的）。5、通過列表給輸入/輸出信號分配元件號。表中體現(xiàn)各信號的意義和符號。此步驟即為設計硬件接線圖做好

2、了準備，也為設計梯形圖做好了準備。6、設計PLC的外部硬件接線圖與其他電器原理圖。7、電器元件布置圖。8、電器安裝接線圖。9、設計梯形圖程序10、仿真。三、設計任務書1、繪制CW6136B型普通車床繼電器電氣原理圖，并分析控制系統(tǒng)的工作原理。主控電路圖設計CW6136B型普通車床由主軸電動機M1，冷卻泵電動機M2，快速進給電動機M3三臺電動機拖動。當按下主軸電動機M1的啟動按鈕SB3或SB4時，接觸器KM1通電閉合，主軸電動機M1啟動運轉(zhuǎn)；當按下主軸電動機M1的停止按鈕SB1或SB2時，接觸器KM1失電釋放，主軸電動機M1斷電停轉(zhuǎn)。當主軸電動機M1啟動運轉(zhuǎn)后，按下冷卻泵電動機M2的啟動按鈕SB

3、6，冷卻泵電動機M2啟動運轉(zhuǎn)?？焖龠M給電動機M3是一個點動控制，即當按下點動按鈕SB7時，快速進給電動機M3啟動運轉(zhuǎn)，松開點動按鈕SB7時，快速進給電動機M3停轉(zhuǎn)。如圖1所示，為CW6136B型普通車床繼電器電氣電路原理圖。根據(jù)CW6163B型普通車床的繼電器電氣原理圖，分析工作原理.先介紹一下“動作序列圖”，即用圖解的方式來說明控制線路中各元件的動作狀態(tài)，線圈的得電與失電狀態(tài)等.動作符號規(guī)定如下： 1）用帶有“”或“”作為上角標的線圈的文字符號來表示元件線圈的失電或得電狀態(tài)。 2）用帶有“+”或“-”作為上角標的文字符號來表示元件觸點的閉和或斷開狀態(tài).下面用“動作序列圖”來分析控制系統(tǒng)的工作

4、原理：主軸電動機M1啟動操作：SB3+或SB4+KM1KM1+主觸頭吸合，M1啟動.KM1+輔助常開觸點吸合，自鎖.冷卻泵電動機啟動操作：SB6+KM2KM2+主觸頭吸合，M2啟動.KM2+輔助常開觸點吸合，自鎖.快速進給電動機點操作：SB7+KM3KM3+主觸頭吸合，M3啟動.主軸電動機M1停止操作：SB1-或SB2-KM1KM1-主觸頭釋放脫開，M1停止運轉(zhuǎn).KM2KM2-主觸頭釋放脫開，M2 停止運轉(zhuǎn).冷卻泵電動機停止操作：SB5-KM2KM2-主觸頭釋放脫開，M2 停止運轉(zhuǎn).2、系統(tǒng)改造的現(xiàn)實意義。目前PLC已經(jīng)廣泛應用于所有的工業(yè)部門，隨著其性能價格比的不斷提高，PLC的應用圍不斷擴

5、大，發(fā)展也十分迅速，在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中占有極其重要的地位。其主要優(yōu)點如下所示：1）可靠性高，抗干擾能力強傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障。而PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，如在硬件方面采用了屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護、隔離與模塊結構等措施來增加PLC的可靠性；在軟件方面，設置了自診斷、警戒時鐘WDT、信息保護和恢復等措施；此外，PLC還采用周期掃描、集中采樣、集中輸出的工作方式，這些都極有效的提高了自身的抗干擾能力，并可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，使PLC成為廣大用戶公認為最可靠的工業(yè)控制設備之一，被譽為“不會損壞的儀表”

6、。14 / 14電源開關與保護主軸電動機短路保護冷卻泵電動機快速進給電動機控制變壓器照明電源指示工作指示快速進給控制主軸電動機控制冷卻泵電動機控制44415222913555123456789101112131415圖1 CW6136B型普通車床接觸器繼電器電氣控制電路原理圖2）功能強，性能價格比高一臺小型PLC有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。它不僅具有邏輯運算、定時、計數(shù)、順控等功能，還具有較強的數(shù)值處理功能、模擬量輸入輸出處理功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能等；此外，還能擴展位置控制、運動控制等各種特殊功能的智能模塊。與一樣功能的繼電器控制相比，具有很高的性

7、能價格比。3）硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強。PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組合成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應工藝條件的變化。4）編程方法簡單易學目前，梯形圖是使用最多的PLC的編程語言，其電路符號和表達式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。5）系統(tǒng)的設計安裝調(diào)試工作量少PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設

8、計、安裝、接線工作量大大減少。同時PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。6）體積小，重量輕，能耗低由于半導體集成電路的應用，PLC的體積相對很小，一臺收音機大小的PLC具有相當于三個1.8m高的繼電器柜的功能，節(jié)省電能達50%以上。例如，日本松下電工社的FP0系列機型小巧精致，一個控制單元只有25mm寬，高度為90mm，長為60mm，甚至擴充至I/O口為128點，總寬度也只有105mm。3、PLC的選型。PLC

9、是20世紀70年代以來以微處理器為核心，綜合計算機技術、自動控制技術和通信技術發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制，被廣泛應用于各個領域，因為它具有幾個突出的特點：可靠性高，抗干擾強；編程簡單，易于掌握；功能完善，靈活方便；體積小，質(zhì)量輕，功耗低。PLC機型的選擇和安裝知系統(tǒng)所需IO點數(shù)較少（如在十幾點以下），控制要求教簡單.該系統(tǒng)的IO點數(shù)為10點（其中輸入7點，輸出3點），選擇PLC機型得留有一定的余量以便滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展或工藝的改進.對存儲容量的選擇。因此，對PLC的選型應具體考慮一下幾個方面：1）結構合理2）功能相當3）機型統(tǒng)一4）容量滿足(通常I/O點數(shù)可按實際需要的10%15%考慮裕量

10、)5）其他特殊要根據(jù)以上要求在日本松下電工（NAIS）公司生產(chǎn)的FP系列產(chǎn)品FP0、FP1、FP2、FP3、FP5、FP10等多個系列中選擇較早進入中國市場的FP1系列，F(xiàn)P1系列屬于整體式結構的小型化PLC產(chǎn)品，該產(chǎn)品系列有緊湊小巧的C14型與C16型，還有具高級處理功能的C24、C40、C56、C72型等多種規(guī)格。根據(jù)CW6136B型普通車床的功能，應選擇FP1-C14，其外部接線圖如圖1，它屬于標準型，I/O點數(shù)分配為8個輸入點，6個輸出點。圖2 CW6136B型普通車床FP1-C14型PLC控制的外部接線圖根據(jù)FP1-C14型PLC的外部接線圖統(tǒng)計PLC的輸入和輸出信號與其信號的性質(zhì)

11、輸入信號：主軸電動機M1停止按鈕 SB1、 SB2主軸電動機M1啟動按鈕 SB3、SB4主軸電動機M1熱繼電器 KR1 冷卻泵電動機M2停止按鈕 SB5冷卻泵電動機M2啟動按鈕 SB6冷卻泵電動機M2熱繼電器 KR2 輸出信號：主軸電動機M1接觸器 KM1冷卻泵電動機接觸器 KM2快速進給電動機接觸器 KM3上述信號均屬開關量，交流電壓量，電壓大小可見于電氣控制原理圖，根據(jù)以上分析可列出CW6136B型普通車床PLC的輸入和輸出點分配表，見表1。 表1輸入信號輸出信號名稱代號輸入點編號名稱代號輸出點編號主軸電動機M1停止按鈕SB1, SB2X0主軸電動機M1接觸器KM1Y0主軸電動機M1啟動按

12、鈕SB3, SB4X1冷卻泵電動機M2接觸器KM2Y1主軸電動機M1熱繼電器KR1X2快速進給電動機M3接觸器KM3Y2冷卻泵電動機M2停止按鈕SB5X3冷卻泵電動機M2啟動按鈕SB6X4冷卻泵電動機M2熱繼電器KR2X5快速進給電動機M3點動按鈕SB7X64、元器件型號的選擇。表2文字符號名稱型號規(guī)格M1主軸電機JO2-72-430Kw,1470r/minM2冷卻泵電動機JCB-220.125KwM3快速進給電動機NH7-75BYG45010.125KwKM1，KM2，KM3交流接觸器CJ0-7575A,線圈電壓220VKR1，KR2熱繼電器TK-E02R-C10A,線圈電壓220VFU,F

13、U1，F(xiàn)U2，F(xiàn)U3，F(xiàn)U4熔斷器RM1-100TC控制變壓器BK-400400V·A 380/220/24VQF斷路器3VU16SB1,SB2主軸電動機停止按鈕LA8-1SB3,SB4主軸電動機啟動按鈕LA8-1SB5冷卻泵電機停止按鈕LA8-1SB6冷卻泵電機啟動按鈕LA8-15、系統(tǒng)主電路和PLC接線圖與其他電氣原理圖的設計。圖3 CW6136B型普通車床PLC控制系統(tǒng)主電路和PLC接線圖6、電器元件布置圖。如圖4所示，為CW6136B型普通車床PLC控制的電器元件布置圖。7、電氣安裝接線圖的設計。如圖5所示，為CW6136B型普通車床PLC控制的電氣安裝接線圖。8、梯形圖的設計。如圖6所示，為CW6136B型普通車床PLC控制梯形圖。圖6 CW6136B型普通車PLC控制梯形圖 圖4 CW6136B型普通車PLC控制電器元件布置圖9、心得體會。通過這一學期的課程學習和這次課程設計我對電氣控制和可編程控制器PLC也有了一定的了解和掌握，在這次學習后，我對接觸器控制，PLC程序控制兩者不同之處有了深刻的體會。接觸器控制具有自動控制方法簡單，工作可靠，成本低，大多是用于有觸電控制系統(tǒng)，適用于固定動作要求的控制設備，一旦工作中發(fā)生程序變化、錯誤，就需要重新配線，比較麻煩，不適用于較復雜和控制要求經(jīng)常改變的場合。PLC程序控制是在計算機技術