cw6b型普通車床繼電器控制系統(tǒng)的plc的改進(jìn)設(shè)計(jì)_secret

1、一、設(shè)計(jì)題目CW6136B型普通車床繼電器控制系統(tǒng)的PLC的改進(jìn)設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)步驟1、了解和熟悉CW6136B型普通車床的工藝過程和機(jī)械動(dòng)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(duì)象）。2、根據(jù)CW6136B型普通車床電氣原理圖統(tǒng)計(jì)PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，并確定這些信號(hào)的性質(zhì)（開關(guān)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(fù)雜程度，I/O點(diǎn)數(shù)以及所需存儲(chǔ)器的容量等因素確定所需的PLC型號(hào)。4、主要元器件型號(hào)的選擇（原來不能使用的）。5、通過列表給輸入/輸出信號(hào)分配元件號(hào)。表中體現(xiàn)各信號(hào)的意義和符號(hào)。此步驟即為設(shè)計(jì)硬件接線圖做好了準(zhǔn)備，也為設(shè)

2、計(jì)梯形圖做好了準(zhǔn)備。6、設(shè)計(jì)PLC的外部硬件接線圖及其他電器原理圖。7、電器元件布置圖。8、電器安裝接線圖。9、設(shè)計(jì)梯形圖程序10、仿真。三、設(shè)計(jì)任務(wù)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(shè)計(jì) CW6136B型普通車床由主軸電動(dòng)機(jī)M1，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2，快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3三臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。當(dāng)按下主軸電動(dòng)機(jī)M1的啟動(dòng)按鈕SB3或SB4時(shí)，接觸器KM1通電閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)按下主軸電動(dòng)機(jī)M1的停止按鈕SB1或SB2時(shí)，接觸器KM1失電釋放，主軸電動(dòng)機(jī)M1斷電停轉(zhuǎn)。當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，按下冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的啟動(dòng)按鈕SB6，冷卻泵電

3、動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)?？焖龠M(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3是一個(gè)點(diǎn)動(dòng)控制，即當(dāng)按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB7時(shí)，快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開點(diǎn)動(dòng)按鈕SB7時(shí)，快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)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(dòng)作序列圖”，即用圖解的方式來說明控制線路中各元件的動(dòng)作狀態(tài)，線圈的得電與失電狀態(tài)等.動(dòng)作符號(hào)規(guī)定如下： 1）用帶有“”或“”作為上角標(biāo)的線圈的文字符號(hào)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(biāo)的文字符號(hào)來表示元件觸點(diǎn)的閉和或斷開狀態(tài).下面用“動(dòng)作序列圖”來分析控制系統(tǒng)的工作原理：主軸電

4、動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)操作：SB3+或SB4+KM1KM1+主觸頭吸合，M1啟動(dòng). KM1+輔助常開觸點(diǎn)吸合，自鎖.冷卻泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)操作：SB6+KM2KM2+主觸頭吸合，M2啟動(dòng). KM2+輔助常開觸點(diǎn)吸合，自鎖.快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)點(diǎn)操作：SB7+KM3KM3+主觸頭吸合，M3啟動(dòng).主軸電動(dòng)機(jī)M1停止操作：SB1-或SB2-KM1KM1-主觸頭釋放脫開，M1停止運(yùn)轉(zhuǎn). KM2KM2-主觸頭釋放脫開，M2 停止運(yùn)轉(zhuǎn).冷卻泵電動(dòng)機(jī)停止操作：SB5-KM2KM2-主觸頭釋放脫開，M2 停止運(yùn)轉(zhuǎn).2、系統(tǒng)改造的現(xiàn)實(shí)意義。目前PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于所有的工業(yè)部門，隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，PLC的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，

5、發(fā)展也十分迅速，在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中占有極其重要的地位。其主要優(yōu)點(diǎn)如下所示：1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)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(hù)、隔離及模塊結(jié)構(gòu)等措施來增加PLC的可靠性；在軟件方面，設(shè)置了自診斷、警戒時(shí)鐘WDT、信息保護(hù)和恢復(fù)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(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，使PLC成為廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一，被譽(yù)為“不會(huì)損壞的儀表”。電

6、源開關(guān)及保護(hù)主軸電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)冷卻泵電動(dòng)機(jī)快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)控制變壓器照明電源指示工作指示快速進(jìn)給控制主軸電動(dòng)機(jī)控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)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(qiáng)，性能價(jià)格比高一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。它不僅具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順控等功能，還具有較強(qiáng)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(kuò)展位置控制、運(yùn)動(dòng)控制等各種特殊功能的智能模塊。與相同功能的繼電器控制相比，具有很高的性能價(jià)格比。3）硬

7、件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)。PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(yīng)工藝條件的變化。4）編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)目前，梯形圖是使用最多的PLC的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來編制用戶程序。5）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接

8、線工作量大大減少。同時(shí)PLC的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開關(guān)來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)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(shí)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(dǎo)體集成電路的應(yīng)用，PLC的體積相對(duì)很小，一臺(tái)收音機(jī)大小的PLC具有相當(dāng)于三個(gè)1.8m高的繼電器柜的功能，節(jié)省電能達(dá)50%以上。例如，日本松下電工社的FP0系列機(jī)型小巧精致，一個(gè)控制單元只有25mm寬，高度為90mm，長(zhǎng)為60mm，甚至擴(kuò)充至I/O口為128點(diǎn)，總寬度也只有105mm。3、PLC的選型。PLC是20世紀(jì)7

9、0年代以來以微處理器為核心，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，因?yàn)樗哂袔讉€(gè)突出的特點(diǎn)：可靠性高，抗干擾強(qiáng)；編程簡(jiǎn)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(jī)型的選擇和安裝知系統(tǒng)所需IO點(diǎn)數(shù)較少（如在十幾點(diǎn)以下），控制要求教簡(jiǎn)單.該系統(tǒng)的IO點(diǎn)數(shù)為10點(diǎn)（其中輸入7點(diǎn)，輸出3點(diǎn)），選擇PLC機(jī)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(jìn).對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇。因此，對(duì)PLC的選型應(yīng)具體考慮一下幾個(gè)方面：1）結(jié)構(gòu)合理2）功能相當(dāng)3）機(jī)型統(tǒng)一4）容量滿足(通常I/O點(diǎn)數(shù)可按實(shí)際需要的10%15%考慮裕量)5）其他特

10、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(gè)系列中選擇較早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的FP1系列，F(xiàn)P1系列屬于整體式結(jié)構(gòu)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(jí)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(yīng)選擇FP1-C14，其外部接線圖如圖1，它屬于標(biāo)準(zhǔn)型，I/O點(diǎn)數(shù)分配為8個(gè)輸入點(diǎn)，6個(gè)輸出點(diǎn)。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(jì)PLC的輸入和輸出信號(hào)及其信號(hào)的性質(zhì) 輸入信號(hào)：

11、主軸電動(dòng)機(jī)M1停止按鈕 SB1、 SB2主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)按鈕 SB3、SB4主軸電動(dòng)機(jī)M1熱繼電器 KR1 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2停止按鈕 SB5冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)按鈕 SB6冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2熱繼電器 KR2 輸出信號(hào)：主軸電動(dòng)機(jī)M1接觸器 KM1冷卻泵電動(dòng)機(jī)接觸器 KM2快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)接觸器 KM3上述信號(hào)均屬開關(guān)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(diǎn)分配表，見表1。 表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)主軸電動(dòng)機(jī)M1停止按鈕SB1, SB2X0主軸電動(dòng)機(jī)M1接觸器KM1Y0主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)按鈕SB3,

12、 SB4X1冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2接觸器KM2Y1主軸電動(dòng)機(jī)M1熱繼電器KR1X2快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3接觸器KM3Y2冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2停止按鈕SB5X3冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)按鈕SB6X4冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2熱繼電器KR2X5快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3點(diǎn)動(dòng)按鈕SB7X64、元器件型號(hào)的選擇。表2文字符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格M1主軸電機(jī)JO2-72-430Kw,1470r/minM2冷卻泵電動(dòng)機(jī)JCB-220.125KwM3快速進(jìn)給電動(dòng)機(jī)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,FU1，F(xiàn)U

13、2，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(dòng)機(jī)停止按鈕LA8-1SB3,SB4主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕LA8-1SB5冷卻泵電機(jī)停止按鈕LA8-1SB6冷卻泵電機(jī)啟動(dòng)按鈕LA8-15、系統(tǒng)主電路和PLC接線圖及其他電氣原理圖的設(shè)計(jì)。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(shè)計(jì)。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(shè)計(jì)。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(huì)。通過這一學(xué)期的課程學(xué)習(xí)和這次課程設(shè)計(jì)我對(duì)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(xué)習(xí)后，我對(duì)接觸器控制，PLC程序控制兩者不同之處有了深刻的體會(huì)。接觸器控制具有自動(dòng)控制方法簡(jiǎn)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(dòng)作要求的控制設(shè)備，一旦工作中發(fā)生程序變化、錯(cuò)誤，就需要重新配線，比較麻煩，不適用于較復(fù)雜和控制要求經(jīng)常改變的場(chǎng)合。PLC程序控制是在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種工業(yè)自動(dòng)控制，它