數(shù)控機床維修實訓報告

1、喪春工4大室2015 - 201/年第二學期2014級課程設計/實訓1/實習報告課程名稱 機床電氣實訓專業(yè)班級數(shù)控技術專業(yè) 31431班學生姓名趙星光韓兆祥張潁譯馬成龍尹金榮趙致醇指導教師柳虹亮起止日期 2016年6月13日至7月8日應用技術學院CCUTSOFT目錄團隊構成及分工 4工程進度計劃 5實訓安排6一、實訓內(nèi)容6二、實訓進行方式 6三、實訓進行7四、器件設計圖紙 8五、工程功能設計11（一）功能設計：交通信號燈控制系統(tǒng)的設計11設計目的11設計設備11設計必備知識11設計步驟11（二）功能設計：通風機運行狀態(tài)的監(jiān)視16設計目的16設計設備16設計必備知識16設計步驟16（三）功能設計

2、：異步電機的工作原理、電路設計、運行狀態(tài)控制 21設計目的21設計設備21設計必備知識21設計內(nèi)容23設計步驟2324（四）功能設計：電機的行程控制和時間控制、電機的自鎖和互鎖的控制設計目的24設計設備24設計必備知識24設計內(nèi)容27設計步驟27（五）功能設計：按鈕自鎖和互鎖白正反轉控制27設計目的27設計設備 27設計必備知識 27設計內(nèi)容27設計步驟29（ 六 ） 功能設計 : PLC 設計電機的啟保停、長定時、斷電保持、單按扭的起停控制 30設計目的30設計設備30設計必備知識 31設計內(nèi)容33設計步驟34（ 七 ）功能設計 : CP1E 控制器的數(shù)據(jù)通信、 CX-ONE 編程軟件使用

3、35設計目的35設計設備35設計必備知識 35設計內(nèi)容36設計步驟36六、工程實施圖表41七、工程中的梯形圖與語句表45實訓歸納總結47團隊構成及分工職能成員任務分工成績組長趙星光技術方案制定組員趙致醇識圖、連線韓兆祥聯(lián)機調(diào)試馬成龍程序編寫尹金榮文檔經(jīng)管張潁譯程序編寫指導教師簽字：年 月 日參考評分規(guī)范編號評分規(guī)范滿分得分1繪圖準確性、規(guī)范性；識圖準確性2 01.1器件連線準確無遺漏，供電關系正1 51.2電氣柜內(nèi)線路與器件布置均勻、合理101.3器件安裝正確，102獨立完戈程序報告編用作，無拷貝他人成果現(xiàn)象2 53按W完成#項實力旺務54獨立完成圖紙、實訓報告的打印任務55遵守紀律無缺勤，服

4、從安排1 0總分舊0-100為優(yōu)翦0-89為良好0-79中等60-69及格0-5魴為/、及格° )（百分制）（五級記分制）工程進度計劃序號任務名稱開始時間完成時間持續(xù)時間1實訓動員、講解實訓內(nèi)容、要求及安全注意事項，并進行實訓分組6.136.131天2對基本低壓電器件的認識、掌握原理及使用方法、實現(xiàn)簡單元器件連接的電路設計6.146.152天3實現(xiàn)綜合電路圖的設計、按要求組裝電控柜、實現(xiàn)綜合器件連接6.166.172天4PLC的基本硬件組成及工作方式， 了解PLC的外部接線（輸入、輸出）6.206.223天5實現(xiàn)與CP1E控制器的數(shù)據(jù)通信設置、及對CX-ON既程軟件使用、程 序的上傳

5、、下載6.236.242天6PLC的典型控制程序一啟、保、停， 長定時，斷電保持，單按扭的起停 控制6.276.271天7異步電機的工作原理及電路設計、通過PLC與接觸器實現(xiàn)電機的運行狀態(tài)控制6.286.292天8對電機進行行程控制和時間控制、 實現(xiàn)電機的自鎖和互鎖的控制6.307.12天9PLC控制系統(tǒng)的設計方法之時序法-交通燈的設計7.47.52天10PLC控制系統(tǒng)的設計法之邏輯法 -通風機的運行狀態(tài)監(jiān)測7.67.61天11PLC控制系統(tǒng)的設計法之經(jīng)驗設計7.77.71天法一送料小車的自動控制系統(tǒng)12實訓歸納總結，完成實訓報告，組 內(nèi)、組外互評，答辯7.87.81天實訓安排一、實訓內(nèi)容本次

6、實訓主要包括機床電器控制課程部分實驗，電氣控制柜的設計、 安裝與調(diào)試，過程控制以及PLC控制系統(tǒng)的設計，軟件編程等四部分內(nèi)容。整個實訓分指導教師講解和同學們實踐動手操作兩個過程。指導教師講解內(nèi)容包括：1、講解實訓內(nèi)容、要求、時間安排、安全注意事項及考核方法。2、結合本指導書講解電機控制系統(tǒng)實驗裝置的基本結構、工作原理，布置實驗內(nèi)容及要求。3、布置電氣控制系統(tǒng)的設計題目及具體要求。4、結合實物，介紹接觸器、繼電器、行程開關等常見低壓電器的結構、 工作原理、電氣參數(shù)和安裝維護方法。5、介紹電氣控制線路設計應遵循的原則， 電氣原理圖、接線圖及位置圖 的繪制方法。6、介紹系統(tǒng)安裝、配線和調(diào)試的基本技巧

7、，講解一些常見故障的處理方 法。7、結合本指導書講解過程控制系統(tǒng)實驗裝置的基本結構， 各單元的功能。8、布置過程控制系統(tǒng)的設計題目及具體要求。9、介紹PLC系統(tǒng)設計的方法、步驟、注意事項，以及調(diào)試過程。10、結合實驗裝置講解PLC編程工具的使用以及注意事項。11、除了指導教師講授以上的內(nèi)容外，其它時間由學生自己按要求實習 操作，指導教師進行有針對性的輔導，隨時解答學生們的疑問，及時處理實 習中遇到的問題。二、實訓進行方式為了提高效率、講求實效、取得預期的收獲，本次生產(chǎn)實訓建議按以下方式進行。1、實訓前預習預習是實訓前的重要準備工作，是保證實訓順利進行的必要步驟，也是培養(yǎng)學生獨立工作能力、提高實

8、訓質(zhì)量與效率的重要環(huán)節(jié)，要求做到：2、實訓前應復習相關課程的內(nèi)容，熟悉有關理論知識認真閱讀實訓指導書，了解本次實訓的內(nèi)容、方法、要求和系統(tǒng)工作原理， 明確實訓過程中應注意的問題， 有些內(nèi)容可到實訓教室對照實物預習 （如熟悉所用儀器設備、抄錄有關電器產(chǎn)品的銘牌數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的使用說明書等，有條件的同學也可上網(wǎng)了解相關內(nèi)容） 。3、按照實訓指導書熟悉有關實驗線路，明確接線方式，擬出實訓步驟，列出實訓時需記錄的各項數(shù)據(jù)表格等。4、實訓預習期間進行學生分組，每組4-6 人，安排組長1 人，明確組內(nèi)合理分工，預習需人人進行，由組長負責檢查，實訓前每組應就有關實習內(nèi)容進行討論，做到心中有數(shù)。三、實訓進行整個實

9、訓過程中必須嚴肅認真，集中精力按時完成工作。1、預習檢查、嚴格把關實訓開始前應由指導教師檢查預習質(zhì)量（包括對本次實習的理解、認識及預習報告） ， 當確認已做好了實訓前的準備工作方可開始實訓， 對于因沒有預習而對本次實習的目的、內(nèi)容、方法、要求了解很差的同學，應拒絕其參加實訓。2、分工配合、協(xié)調(diào)工作實訓以小組為單位進行，組長負責實習的安排，如分配記錄、接線、安裝、調(diào)試及檢查等各項工作，務求在實訓過程中人人動手、個個主動、分工配合、協(xié)調(diào)操作，做到實訓內(nèi)容完整、方法得當、數(shù)據(jù)準確。3、按圖接線、力求簡明根據(jù)擬定的實訓線路及選用的儀表設備，按圖接線，力求簡單明了。接線原則是先串聯(lián)后并聯(lián)，即由電源開始先

10、連接主要的串聯(lián)電路，例如單相或直流電路，應從一極出發(fā)，經(jīng)過主要線路的各儀表、設備，最后返回另一極。串聯(lián)電路接好后再把并聯(lián)支路逐段并上。主回路與控制回路應分清，根據(jù)電流大小，主回路用粗導線連接，控制回路用細導線連接，每個接線柱上的接線盡量不超過三根。4、確保安全、檢查無誤為了確保安全，線路接好后應互相校對并請指導教師檢查，確認無誤后 方可合閘通電。5、按照計劃、操作測試按實訓步驟，由簡到繁、逐步進行操作測試，實訓中要嚴格遵守操作規(guī) 程和注意事項，仔細觀察實習中的現(xiàn)象，認真做好數(shù)據(jù)測試工作，并結合理 論分析與預測趨勢相比較，判斷數(shù)據(jù)的合理性。6、認真負責、完成實訓實訓完畢后，應將實習記錄數(shù)據(jù)或完成

11、制做的實物交指導教師審閱，經(jīng) 指導教師認可簽字后才允許拆線、整理現(xiàn)場，并做到導線分類整理，儀表、 工具物歸原處。四、器件設計圖紙根據(jù)功能需求，結合器件的連接和電氣指標，設計電氣柜內(nèi)部電路圖如低壓配電原理圖ArltubHECElr-8PLC輸入原理圖fin-CEL *£r <TTrBU*m3I liPLC輸入原理圖J.irdkidtl就PLC俞出原理圖1五、工程功能設計（ 一 ） 功能設計 : 交通信號燈控制系統(tǒng)的設計設計目的1、熟練掌握CP1E勺基本指令和內(nèi)部定時器的工作特點2、 熟練掌握時間繼電器工作原理和工作方法。3、掌握PLC系統(tǒng)設計的時序設計法設計設備1、CP1E空制器

12、2、指示燈7只3、按鈕2個4、時間繼電器2個設計必備知識交通信號燈是一種通過控制兩個路口方向的紅燈、 綠燈、 黃燈的交替亮起和熄滅來實現(xiàn)車輛的控制，而信號燈的交替亮滅是可以依靠PLC內(nèi)部時間繼電器的定時時間來進行控制。在十字路口上設置的紅、黃、綠交通信號燈，其布置如圖 1-1 所示。由于東西方向的車流量較小、南北方向的車流量較大，所以南北方向的放行（ 綠燈亮 ）時間為30s,東西方向的放行時間（綠火T亮）為20s。當在東西（或南北）方向的綠 燈滅時，該方向的黃燈與南北（或東西） 方向的紅燈一起以 5Hz 的頻率閃爍5s，以提醒司機和行人注意。閃爍5s 之后，立即開始另一個方向的放行。要求只用一

13、個控制開關對系統(tǒng)進行啟?？刂啤ＴO計步驟1、時序圖法編程的思路下面介紹用時序圖法編程的思路。（1）分析PLC的輸入和輸出信號，以作為選擇PLC機型的依據(jù)之一。在滿 足控制要求的前提下，應盡量減少占用PLC的I/O點。由上述控制要求可見，由 控制開關輸入的啟停信號是輸入信號。由PLC的輸出信號控制各指示燈的亮、滅。 在圖中，南北方向的三色燈共6 盞，同顏色的燈在同一時間亮、滅，所以可將同色燈兩兩并聯(lián)，用一個輸出信號控制。同理，東西方向的三色燈也照此辦理，只占6個輸出點(2)為了弄清各燈之間亮、滅的時間關系，根據(jù)控制要求，可以先畫出各 方向三色燈的工作時序圖。本例的時序如圖1-2所示。綠黃紅綠黃紅紅

14、黃綠 東圖1-1交通燈示意圖啟動眥勃南北黃燈京的燈東酉顆果醺燈南北紅燈2、交通燈工作時序圖圖4-2交通燈工作時序圖由時序圖分析各輸出信號之間的時間關系。圖4-2中，南北方向放行時間可分為、兩個時間區(qū)段：南北方向的綠燈和東西方向的紅燈亮， 換行前東西方向的 紅燈與南北方向的黃燈一起閃爍；東西方向放行時間也分為兩個時間區(qū)段，東西方向的綠燈和南北方向的紅燈亮，換行前南北方向的紅燈與東西方向的黃燈一起 閃爍。一個循環(huán)內(nèi)分為4個區(qū)段，這4個時間區(qū)段對應著4個分界點：t1、t2、t3、t4。在這4個分界點處信號燈的狀態(tài)將發(fā)生變化3、4個時間區(qū)段必須用4個定時器來控制，為了明確各定時器的職責，以便于理順各色

15、燈狀態(tài)轉換的準確時間， 最好列出定時器的功能明細表；對本例如 表 4-1 0表1-1定時器的功能明細表定時器用tiUTIM00Q定時30$開始定時.南北嫁“東西 紅燈開始亮定時到輸出Nil保持.南北爆燈火*1南北黃、東西 紅燈開始閃ONON開始干一個徜環(huán) 的定葉TIM001定時3”開始定時罐線定時定時到，輸出 QN且保持.南北黃、東西紅燈火；東西明南北紅 燈開始亮ON開始下一個循環(huán) 的定時TIMOOC 更時55»開始定時繼續(xù)定時彈韁定時定時到，輸出 ON且保持.東西綠燈滅I 東西黃,南北紅 燈開始閃開始下一個循環(huán) 的定時TJMOOJ定時加5開的定時學壤定片 繼續(xù)定時雉續(xù)定時定時到,輸

16、出QN. 隨即自龕位且開 好下一個循環(huán)的東西黃.南北紅燈 天：南北緣、索西紅燈 開始亮4、進行PLC的I/O分配。下面是使用CPM1A寸所彳W勺I/O分配如表所示:表1-2 PLC的I/O分配輸入輸出控制開關1南北綠燈南北黃燈南北紅燈東醵燈東西黃燈東西紅燈000000100001001010020100301004010055、根據(jù)定時器功能明細表和I/O分配，畫出的梯形圖如圖所示。對圖 1-3 的設計意圖及功能簡要分析如下。程序用IL/ILC指令控制系統(tǒng)啟停，當00000為ON時程序執(zhí)行，否則不執(zhí) 行。程序啟動后4個定時器同時開始定時，且 01000為ON使南北綠燈亮、東西紅燈亮當TIM00

17、0定時時間到,其一，01000為OFF®南北綠燈滅；其二，01001為ON#南北黃燈閃爍（25501以5Hz的頻率ON OFF）,東西紅 燈也閃爍。當TIM001定時時間到，其一，01001為OFF®南北黃燈、東西紅燈滅；其二，01003為ON#東西綠燈、南北紅燈亮。當TIM002定時時間到，其一，01003為OFF®東西綠燈滅：其二，01004為ONf£東西黃燈閃爍，南北紅燈也閃爍。TIM003記錄一個循環(huán)的時間：當 TIM003定時時間到，其一，01004為OFF®東西黃燈、南北紅燈滅；其二，TIM000 TIM003全部復位，并開始下一個

18、循環(huán)的定時。由于TIM000 為OFF所以南北綠燈亮、東西紅燈亮，并重復上述過程。7、交通燈控制梯形圖系統(tǒng)自動南北餐燈，東西 紅燈亮物定時南北黃燈、東西 斜燈閃先定時東西岸燈、南北 紅燈亮20s定時東西黃燈、甫北 紅燈閃”熊K南北以燈亮取東西紅燈亮油、內(nèi)5s南北黃燈內(nèi)a東西M克加|用北紅燈亮曲, WSfi東西黃燈閃5$圖1-3交通燈控制梯形圖南北紅幻東西球燈東西黃燈南北綠燈東西紂燈南北黃燈圖1-4交通燈控制的接線圖8、下面把時序圖設計法歸納如下：(1)分析控制要求，明確各輸入/輸出信號個數(shù)，合理選擇機型。(2)明確各輸入和各輸出信號之間的時序關系，畫出各輸入和輸出信號的 工作時序圖。(3)把時

19、序圖劃分成若干個時間區(qū)段，確定各區(qū)段的時間長短。找出區(qū)段 間的分界點，弄清分界點處各輸出信號狀態(tài)的轉換關系和轉換條件。(4)根據(jù)時間區(qū)段的個數(shù)確定需要幾個定時器，分配定時器號，確定各定 時器的設定值，明確各定時器開始定時和定時時間到這兩個關鍵時刻對各輸出信 號狀態(tài)的影響。(5)對PLC進行I/O分配。(6)根據(jù)定時器的功能明細表、時序圖和I/O分配畫出梯形圖。(7)作模擬運行實驗，檢查程序是否符合控制要求，進一步修改程序。對一個復雜的控制系統(tǒng)，若某個環(huán)節(jié)屬于這類控制，就可以用這個方法去處理。（二）功能設計：通風機運行狀態(tài)的監(jiān)視設計目的熟練掌握CP1E的基本指令和內(nèi)部定時器的工作特點熟練掌握時間

20、繼電器工作原理和工作方法。掌握PLC系統(tǒng)設計的邏輯方法設計設備1、CP1E空制器 2、指示燈7只3、按鈕2個設計必備知識當主要對開關量進行控制時，使用邏輯設計法比較好。邏輯設計法的基礎是 邏輯代數(shù)。在程序設計時，對控制任務進行邏輯分析和綜合， 將控制電路中元件 的通、斷電狀態(tài)視為以觸點通、斯狀態(tài)為邏輯變量的邏輯函數(shù)，對經(jīng)過化簡的邏 輯函數(shù)，利用PLC的邏輯指令可以順利地設計出滿足要求的且較為簡練的控制程 序。這種方法設計思路清晰,所編寫的程序易于優(yōu)化，是一種較為實用可靠的程 序設計方法。下面以一個簡單的控制為例介紹這種編程方法。設計步驟某系統(tǒng)中有4臺通風機，要求在以下幾種運行狀態(tài)下應發(fā)出不同的

21、顯示信 號：三臺及三臺以上開機時，綠燈常亮；兩臺開機時，綠燈以 5Hz的頻率閃爍； 一臺開機時；紅燈以5Hz的頻率閃爍；全部停機時，紅燈常亮。1.紅燈常亮的程序設計當4臺通風機都不開機時紅燈常亮。設燈常亮為“ 1”、滅為“0”，通風機 開機為“ 1”、停為“ 0” （下同）。其狀態(tài)表為：由狀態(tài)表可得 Fl的邏輯函數(shù)：F1 ABCD（1）根據(jù)邏輯函數(shù)（1）容易畫出其梯形圖如下圖所示。表2-1邏輯函數(shù)ABCDFl00001圖2-1紅燈常亮的梯形圖2、綠燈常亮能引起綠燈常亮的情況有5種，列狀態(tài)表為下左表：由狀態(tài)表可得F2的邏輯函數(shù)為：F1 ABCD ABCD ABCD ABCD(2)根據(jù)這個邏輯函數(shù)

22、直接畫梯形圖時，梯形圖會很煩瑣，所以要先對邏輯函數(shù) (2)進行化簡。例如將(2)化簡成下式：F2=AB(D+C)+CD(4B)(3)(3)再根據(jù)(3)畫出的梯形圖如下右圖所示。圖2-2綠燈常亮梯形圖表2-2邏輯函數(shù)ABcDF20111i10k 1 11111011111 ;0i111113 .紅燈閃爍的程序設計設紅燈閃爍為“ 112字狀卷!后乜左I卷二由狀查冬可得 F1的邏輯函數(shù)為:F1 ABCD ABCD ABCD ABCD(4)將(4)化簡為:F1 AB CD CD (5CD AB AB由(5)畫出的梯形圖如右下圖所示。其中25501能產(chǎn)生0.2s即5Hz的脈沖 信號。表2-3邏輯函數(shù)AB

23、cDFl0001t0r o1010i00110001圖2-3紅燈閃爍梯形圖4 .綠燈閃爍的程序設計設綠燈閃爍為“ 1”，列狀態(tài)表左下表為：由狀態(tài)表可得 F2的邏輯函數(shù)為:F2 AB AB CD CD ABCD ABCD將上式化簡為 F2 ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD根據(jù) 畫出其梯形圖如右下圖所示表2-4邏輯函數(shù)ABCDF201 ,01110101101101100111010111001圖2-4綠燈閃爍梯形圖5 .選才? PLC機型，作I/O點分配本例只有A、B、C、D4個輸入信號，F(xiàn)1、F2兩個輸出;若選擇的機型是CPM1A作出I/O分配如表所示；表2-5I/O

24、 分配輸入'輪出ABCDFIF2001010010200103001040110101102由I/O分配及上幾個圖，綜合在一起便得到總梯形圖。下面把邏輯設計法歸納如下：用不同的邏輯變量來表示各輸入、 輸出信號，并設定對應輸入、輸出信號 各種狀態(tài)的邏輯值。根據(jù)控制要求，列出狀態(tài)表或畫出時序圖由狀態(tài)表或時序圖寫出相應酌邏輯函數(shù)，并進行化簡根據(jù)化簡后的邏輯函數(shù)畫出梯形圖上機調(diào)試，使程序滿足要求。通風機的梯形圖圖2-5通風機的梯形圖圖2-5通風機控制的接線圖（三）功能設計：異步電機的工作原理、電路設計、運行狀態(tài)控制設計目的明確線路中的所有電器元件及其作用； 熟悉電路的工作原理；熟悉起動按鈕 和

25、停止按鈕的結構要求和動作原理； 理解接觸器自鎖觸頭的作用；接觸器自鎖的 欠壓、失壓保護的功能；領會熱繼電器過載保護的原理和熱繼電器的接線要求。設計設備1、接觸器 2、PLC （OMRON CP 1E 3、正轉、反轉、停止按鈕設計必備知識三相異步電動機的轉子旋轉方向由旋轉磁場進行控制，轉子隨著旋轉磁場共同轉動。而旋轉磁場完全依靠接在定子三相繞組的電流來控制。1、電流幅值的大小將決定著磁場的大?。创艌龅拇艅觿?F）, 2、三相電流的相序?qū)Q定旋轉 磁場旋轉方向，也就是決定著三相電機的旋轉方向。在下圖中，相序如果是 U V W,電機將正轉，反之,相序為 W V U ,電機將反轉。改變?nèi)?電流的相

26、序，只需將繞組U、V、W任意兩相調(diào)換位置即可。圖3-1異步電機的正反轉圖3-2異步電機的正反轉的梯形圖而相序的改變，通常是由兩個接觸起來實現(xiàn)的 KM1與KM2可以分別設計成常 開和常閉觸點，其中一個導通，另一個必截止，一個斷開，另一個必導通，這樣, 便實現(xiàn)了交流電機的正反轉控制操作。圖3-3三相異步電動機基本接線原理圖設計內(nèi)容1、 利用面板上的按鈕和接觸器實現(xiàn)異步電機的三種基本運行狀態(tài)：正轉、反轉和停止2、利用CPIEk的輸入輸出觸點實現(xiàn)正反轉的控制。設計步驟1 .根據(jù)圖 1 繪出電動機正反轉控制電路的元件位置圖和電氣接線圖。2. 按圖 1 所示配齊所有電器元件，并進行檢驗。（ 1）電器元件的

27、技術數(shù)據(jù)（如型號、規(guī)格、額定電壓、額定電流）應完整并符合要求，外觀無損傷。（ 2）電器元件的電磁機構動作是否靈活，有無銜鐵卡阻等不正?，F(xiàn)象，用萬用表檢測電磁線圈的通斷情況以及各觸頭的分合情況。（ 3）接觸器的線圈電壓和電源電壓是否一致。（ 4）對電動機的質(zhì)量進行常規(guī)檢查（每相繞組的通斷，相間絕緣，相對地絕緣）3. 在控制板上按元件位置圖安裝電器元件，工藝要求如下：（ 1）組合開關、熔斷器的受電端子應安裝在控制板的外側。（ 2）每個元件的安裝位置應整齊、勻稱、間距合理、便于布線及元件的更 換。（ 3）緊固各元件時要用力均勻，緊固程度要適當。4. 按接線圖的走線方法進行板前明線布線和套編碼套管，

28、板前明線布線的工藝要求如下：（ 1）布線通道盡可能地少，同路并行導線按主、控制電路分類集中，單層密排，緊貼安裝面布線。（ 2）同一平面的導線應高低一致或前后一致，不能交叉。非交叉不可時，應水平架空跨越，但必須走線合理。（ 3）布線應橫平豎直，分布均勻。變換走向時應垂直。（ 4）布線時嚴禁損傷線心和導線絕緣。（ 5） 在每根剝?nèi)ソ^緣層導線的兩端套上編碼套管。 所有從一個接線端子 （或 線樁）到另一個接線端子（或接線樁）的導線必須連接，中間無接頭。（ 6）導線與接線端子或接線樁連接時，不得壓絕緣層、不反圈及不露銅過長。（ 7）一個電器元件接線端子上的連接導線不得多于兩根。（四）功能設計：電機的行程

29、控制和時間控制、電機的自鎖和互鎖的控制設計目的1、掌握使用時間繼電器實現(xiàn)電機的啟停的方法2、掌握使用行程開關實現(xiàn)電機的啟停的方法設計設備1、三相異步電動機2、時間繼電器3、行程開關 4、PLC （CP1E設計必備知識1、時間繼電器JS14A-00的基本知識時間繼電器JS14A是一種通電延時式時間繼電器，該系列晶體管時間繼電器 采用大規(guī)模專用集成電路，旋鈕整定。精度高、延時范圍寬、功耗低。外型美觀、 體積小。JS14A為裝置式，JS14A-M為面板式、JS14A-Y為外接式。廣泛應用于 交流50Hz,電壓380V及以下或直流24V的控制電路中作延時元件，按預定時間 接通或分斷電路。JS14A-0

30、0可以實現(xiàn)最長3分鐘的時間延時，當PLC的輸出信號加到PLC的 外部輸入端的時候時間繼電器開始計時， 計時時間由前面板的旋鈕來控制，當計 時時間到達時，尤其輸出端輸出到時信號給 PLC的輸入通道。再由PLC產(chǎn)生控制 動作。OU1QO00101圖4-1時間繼電器與 PLC連接圖2、行程開關LX19-111的基本知識行程開關，又稱限位開關，是一種利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出 控制指令的主令電器，用于控制生產(chǎn)機械的運動方向，速度，行程大小或位置的 一種自動控制器件，其結構形式多種多樣，按其基本結構可分為三個部分。擺桿、 觸頭系統(tǒng)以及外殼，按工作原理分類可分為直動式和滾輪式。本設計采用滾輪式行

31、程開關LX19-111作為行程控制電路主要元件。LX19-111是單滾輪式行程開關，交直流兩用，交流額定電壓380V,直流額定電壓220V,額定電流I=5A,當直線運動部件帶動滾輪時，內(nèi)部動觸點與靜觸 點分離，將此信號輸?shù)絇LC輸入0通道2時，便會有信號產(chǎn)生。i a r g 8圖4-2行程開關與PLC連接控制圖圖4-3機床工作臺自動往返運行控制的示意圖和電路圖ao >I I d _ 11U. %NT MT rr邙iJ a<tom> 1ur I用rr等！T<roi t ><TOO?><TOI2?<TOU>圖4-4機床工作臺自動往返運行控

32、制的梯形圖圖4-5機床工作臺自動往返運行控制的接線圖設計內(nèi)容1、 驗證時間繼電器的延時功能，通過編寫上位機程序，實現(xiàn)時間繼電器的延時輸出。三相異步電動機的正反轉。2、 驗證滾珠式行程開關的行程控制功能，通過編寫上位機程序，實現(xiàn)行程開關的限位控制，以此控制異步電機的正反轉。設計步驟1、根據(jù)圖4 1和圖4-2,把行程開關輸入輸入到PLC輸入端子0.00和 0.01 兩端。（ 五 ） 功能設計 : 按鈕自鎖和互鎖的正反轉控制設計目的1、 熟練掌握電機啟保停電路系統(tǒng)的設計2、 熟練掌握電機正反轉原理及其應用方法設計設備1、 OMRON 控制器2、接觸器3、電機4、按鈕5、指示燈。設計必備知識數(shù)控機床的

33、電機正反轉對電機的主軸運動起著很重要的作用， 車床中的工件夾緊， 刀架中的選刀和鎖定， 需要電機的正反轉運行中有一個很好的按鈕互鎖功能。 互鎖， 就是將復合按鈕動合觸點作為起動按鈕， 而將其動斷觸點作為互鎖觸點串接在另一個接觸器線圈支路中。 這樣， 要使電動機改變轉向， 只要直接按反 轉按鈕就可以了，而不必先按停止按鈕，簡化了操作。設計內(nèi)容1、 電機接觸器自鎖功能實現(xiàn)。2、 電機接觸器互鎖功能實現(xiàn)。電機接觸器自鎖功能的實現(xiàn)：下面梯形圖給出了三相電機自鎖功能的實現(xiàn)。l.U WLUV.UUI I04:100.00圖5-1自鎖按鈕0.00按下通過100.00輸出，通過輸出觸點100.00實現(xiàn)按鈕的自

34、鎖，這 是按鈕一旦按下，便會保持自鎖狀態(tài)。電機會連續(xù)運行下去。電機PLC觸點互鎖功能的實現(xiàn)：Q:9UU.OOq：oo Qi，一圖5-2互鎖在下面的邏輯電路功能中，按鈕 0.00和0.01實現(xiàn)的兩個控制接觸器的互鎖 功能，電機的正反轉控制通過實驗五可知， 兩個互補的接觸器可以電機運行狀態(tài) 的相互獨立。電機的運行狀態(tài)及原理如下圖所示。圖5-3電機接觸器正反轉互鎖原理圖圖5-4接觸器互鎖功能結構圖兩個接觸器線圈KM1和KM2 ,通過上面的一個結構，可以保證兩套接觸器 主觸點的依次吸和斷開，保證電機正反轉狀態(tài)相互獨立。設計步驟自鎖功能實現(xiàn)1、根據(jù)圖8-3,將電機三個接線端子按照實驗 3、4的接線方法接

35、線。2、按照自鎖功能原理圖，將電機的控制接觸器的控制端接到PLC的輸出接點，將PLC輸入節(jié)點連入相應的自鎖控制按鈕3、 將 PLC 的上位機程序進行設計編譯，編譯后輸出到 PLC。4、 觀察實驗現(xiàn)象。按下啟動按鈕，觀察實驗現(xiàn)象?；ユi功能實現(xiàn)1、根據(jù)上一步的方法接線：將三相端子分別連入兩個接觸器的控制端。將兩個接觸器的控制主觸點分別連入兩個PLC 輸出線圈。2、將兩個PLC 的輸入觸點依次連入兩個輸入按鈕。3、 在 PLC 上位機程序中按照上面互鎖 PLC 功能進行梯形圖編譯。編譯好的程序?qū)?PLC 。4、 分別按下正轉和反轉按鈕，觀察實驗現(xiàn)象。（六）功能設計：PLC設計電機的啟保停、長定時、

36、斷電保持、單按扭的起?？刂?、2、設計目的 熟練掌握異步電機啟停基本原理熟練掌握PLC啟保停電路的基本電路結構及其設計方法設計設備1、三相異步電動機2、按鈕3個4、CP1E空制器5、指示燈設計必備知識三相異步電動機在啟動后達到額定工作狀態(tài)時，需要狀態(tài)一直保持，而普通的按鈕具有復位彈簧，很難將狀態(tài)保持下去，按鈕一旦松開，電路狀態(tài)會再次復 原，因此在電機啟動過程中，需要設計一個具有自動保持功能的裝置來維持電機 運行狀態(tài)的不變。圖6-1感應電機的Y-啟動原理圖圖6-2控制的梯形圖電動機電動控制系統(tǒng)和啟保?？刂葡到y(tǒng)：下圖是三相電機電動控制系統(tǒng)接線 原理圖，按下啟動按鈕SB2,接觸器KM通電吸合，主觸點

37、閉合，電動機啟動運 行；松開按鈕SB2接觸器KM斷電釋放，主觸點斷開，電動機斷電停止轉動。 這種線路不能實現(xiàn)連續(xù)運行，只能實現(xiàn)點動控制。圖6-3感應電機的Y-啟動原理圖11IIn1141圖6-4感應電機的Y-啟動的梯形圖該電路最大特點是按鈕松開，電機會恢復停轉狀態(tài)，要實現(xiàn)電動機的連續(xù)運 行，必須在電機中加入保持裝置，即電機具有基本的啟動保持功能。典型的具有保持功能的電路如下圖所示：Q; ICO. 001；0.00嘉京Q; 100.00圖6-5啟保停電路的基本設計方法當按鈕按下時，常閉觸點0.01會吸合，電路通過線圈100.00處于保持狀態(tài), 當停止按鈕按下時，常閉觸點 0.01才斷開。設計內(nèi)容

38、1、設計并用指示燈驗證啟保停電路的基本功能2、電機電動控制系統(tǒng)的驗證與實現(xiàn)3、驗證啟保停裝置在電機運行狀態(tài)控制當中所起的作用設計步驟1、根據(jù)圖3-1 ,在CP1E仿真器中，繪制出啟保停的電路結構，并將電 機三項端子U、V、W接入到電控箱接線端子的 L1、L2、L3處，將L1、L2、 L3連入接觸器1的主觸點，將主觸點的控制觸點連入PLC輸出觸點100.00端。將啟動按鈕連入PLC輸入觸點0.00端2、 通過上位機程序繪制梯形圖，使得按鈕按下的時候，輸出觸點被接通。觀察按鈕按下時，電機的狀態(tài)。3、 保持原狀態(tài)不變，在梯形圖中加入一個輸入常閉觸點 0.01 ，其余狀態(tài)保持不變，并將常閉觸點接入另一

39、個輸入按鈕。重復步驟 2，觀察實驗現(xiàn) 象。4、 將 100.00 觸點接入另外一個指示燈，重復步驟 2 和步驟3，觀察指示燈的變化現(xiàn)象。（七）功能設計：CP1E控制器的數(shù)據(jù)通信、CX-ON蹄程軟件使設計目的1、掌握CP1E空制器的驅(qū)動安裝方法2、熟悉CP1E空制器的基本邏輯控制指令系統(tǒng)3、熟悉CP1E控制器的編程環(huán)境和PLCt上位機通訊的基本方法。設計設備1、OMRON CPDE制器2、驅(qū)動軟件、安裝補丁 3、傳輸數(shù)據(jù)線, 上位機設計必備知識CP1E控制器的基本特點CP1ES制器是以繼電器輸出和晶管輸出兩種主要形式的PLC控制器，本實驗系統(tǒng)采用的是30 觸點的類型， 18 輸入觸點 +12 輸

40、出觸點。PLC系統(tǒng)設計概述述（一）PLC控制系統(tǒng)的設計包括三個重要的環(huán)節(jié)，1、是通過對控制任務的分析，確定控制系統(tǒng)的總體設計技術方案；2、是根據(jù)控制要求確定硬件構成技術方案；3、是設計出滿足控制要求的應用程序。要想順利地完成PLC 控制系統(tǒng)的設計，需要不斷地學習和實踐。（二）可編程序控制器系統(tǒng)設計的基本步驟1 . 對控制任務作深入的調(diào)查研究2 . 確定系統(tǒng)總體設計技術方案3 .根據(jù)控制求確定輸入/輸出先件，選擇PLC機型4 .確定PLC的輸入/輸出點分配5 . 設計應用程序6 . 應用程序的調(diào)試7 . 制做電氣控制柜和控制盤8 . 連機調(diào)試程序9 .編寫技術文件CP1E空制器的基本指令集CP1

41、E空制器主要的指令有：1. LD和LD NOT指令2. OU麗OUT NO指令3. AND® AND NO指令4. ORf0 OR NOT旨令5. AND LD旨令6. OR LD旨令7. 置位和復位指令SET和RESET8. .保持指令KEEP9. .上升沿微分和下降沿微分指令 DIFU和DIFD10. .空操作指令NOP11. .結束指令END設計內(nèi)容CP1E空制器驅(qū)動程序的安裝方法用上位機做一些簡單的指示燈的控制。設計步驟一、CP1E空制器驅(qū)動軟件的安裝：啟動驅(qū)動程序圖7-1單擊OK圖7-2單擊“Next”圖7-3選中第一個單選框，單擊“ Next圖7-4輸入用戶名、密碼、及盤

42、面上的 16位序列號圖7-5單擊“Next”圖7-6依次單擊“Next”（即 Io- Im-cmI libs4 iJ hi|V j4u 2d 曲癡* J 占f d 心 IrfNi，*，Qlifi- Ckl CliMri 陋 M,frw Mxwd.圖7-7單擊 “install開始安裝驅(qū)動I MlWj l«i?*1 Wk-ffliJ審 小崎”，圖lg圖7-8單擊“ Finished ”，完成安裝二、軟件的運行首先將數(shù)據(jù)線US屋端插入上位機，另一端插入PLC前面板相應插孔”二？國ft*77-4 醺心 j£l.MrF flr，liidj lb Wy*可崢WH L->ITrJ

43、i+ "_MhH-L St!b二七lbiwll IldAsM,由h««Wb NT一 linSK 11啪臼國，1*/ WE* ii Sr ll« 力工 iiAriL E-|Jv f Uj44 iHHlRi feiKM:."ap+rticiFn Tiihprirrrt l&tWBi ,L -ASWie-vn k4>n>Ke A, Ff 呷1 1.d四-IXCq*武上七g+iaIFl lA AHTMM-ll«ME lj-Lni4irr 匚 a-tkJt B edM” E2 rT-lM*.r tt (E5 由a不 一 曰

44、IT-*- ii TTH 匚 dig/HF 白u- i1皿u.亡日中胴*e u)rze B:hk小/0 rj-grb0 X H* AfriH * IB+.-iT, J* L4wr酷,P"*j Lu -Li+0- nhdkLar u.bi 3>» UuL.i* nr Q hnll* B +r xg r>Ri JL %】 “ >= 飛 SWMJCZH圖7-9在“開始”菜單中找到安裝軟件圖 7-10在設備類型選項中，選擇所用 PLC型號CP1E網(wǎng)絡類型，選擇USB點擊 “確定”。- Cl-rrojr - £&flci.3i .bi L(W&am

45、p;田UT|n V蜉奔百斤福爾 抑田/ 餐ti£ *膈，糧投有1二n0 皆口/=?肚中中。南岳口 ¥gCB二甲管蛭 0、3c、Q/圖T£ 耳日也I 4Z甘J口察鬲Qh券一同由國XI-告*f工程I- & thJKllt.商城 安再MQ羽“湎-暇月序且序3 新堤郡“保石號西門 LfJ ，一R工柞/戰(zhàn)士| *r.增北也.建口.Z噓*.JtW'tr暗口?汨門rrwi I,儀點中-原調(diào)圖 7-11進入編輯頁面開始對新建程序進行編輯六、工程實施圖表1 .繪制電器原理圖時應遵循的原則(1)電路圖一般分主電路和輔助電路兩部分。主電路是電氣控制線路中強電流通過的部分，是由電機以及與它相連接的電器元件(包含接觸器的主觸點、熱繼電器的熱元件、熔斷器、電動機等 )所組成線路圖。輔助電路 是由繼電器和接觸器的線圈、繼電器的觸點、接觸器的輔助觸點、按鈕、照明燈、 信號燈、控制變壓器等電器元件組成的，包括控制電路、照明電路、信號電路及 保護電路等。(2)所有電器元件都應采用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形