整理C650型卧式车床电气及PLC控制Word文档下载推荐.docx
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综合运用所学的基础知识和技能，进一步提高学生的设计能力，培养学生创新意识和创新能力，提高控制系统分析设计的总体意识和工程实践能力。
2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）
试C650型普通卧式车床电气及PLC控制。
具体控制要求是：
完成系统的软、件设计。
设计结束后提交：
1.4000字左右的课程设计论文；
2.电气元件表；
3.绘制的工作状态图、控制原理图（若为PLC程序，绘制PLC的接线图与梯形图及程序。
）；
4.有机械设计的完成设计分析计算及CAD制图。
3、主要参考文献
[1]张建明等．《机电一体化系统设计》．北京：
高等教育出版社，2002年．
[2]赵先仲．《机电系统设计》．北京：
机械工业出版社，2004年．
[3]吴圣庄．《金属切削机床概论》．北京：
机械工业出版社，1993年．
4、课程设计工作进度计划
内容
学时
明确对控制系统的要求，进行工作过程分析
8
初步确定控制系统的形式。
进行控制系统输入、输出参数的确定与采用的安全保护措施
48
确定控制系统方案，拟订电气控制图
16
分析计算电气参数并选择适合的电器元件
系统性能验算
4
绘制所需的各类图及编制技术文件
20
合计
3周
指导教师（签字）
日期
年月日
教研室意见：
学生（签字）：
接受任务时间：
年月日
前言
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
现在PLC来控制，它有以下优点：
1.实时性
Ø
由于控制器产品设计和开发是基于控制为前提，信号处理时间短，速度快。
基于信号处理和程序运行的速度，PLC经常用于处理工业控制装置的安全联锁保护。
更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目。
2.高可靠性
所有的I/O输入输出信号均采用光电隔离，使工业现场的外电路与控制器内部电路之间电气上隔离。
各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10~20ms。
各模块均采用屏蔽措施，以防止噪声干扰。
采用性能优良的开关电源。
对采用的元器件进行严格的筛选。
良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采取有效措施，以防止故障扩大。
大型控制器还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,以及实现电源模块冗余、IO模块冗余，使可靠性更进一步提高。
3.系统配置简单灵活
控制器产品种类繁多，规模可分大、中、小等。
I/O卡件种类丰富，可根据自控工程实现功能要求不同，而进行不同的配置。
满足控制工程需要前提下，I/O卡件可灵活组合。
4.丰富的I/O卡件
控制器针对不同的工业自控工程的现场信号，如：
交流或直流；
开关量或模拟量；
电压或电流；
脉冲或电位；
强电或弱电等,有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：
按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀等直接连接。
另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块;
为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。
5.控制系统采用模块化结构
为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型控制器以外，绝大多数控制器均采用模块化结构。
控制器的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
6.价格优势
质优价廉，性价比高。
7.安装简单，维修方便
可以在各种工业环境下直接运行。
使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。
各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。
由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。
8.控制器实现的功能
逻辑控制
定时控制
计数控制
顺序控制
PID控制
数据计算
通讯和联网
其它：
还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：
定位控制模块，CRT模块。
车床是最常见的一种机床,它的主运动为主轴回转运动,刀架的移动为进给运动,车削加工一般不要求反转,但加工螺纹时,为避免乱扣,需要反转退刀,并保证工件的转速与刀具的移动速度之间具有严格的比例关系,溜板箱与主轴箱之间通过齿轮传动系统连接,C650卧式车床是其中较为常见的一种,其原控制电路为继电器控制,接触触点多.故障多.操作人员维修任务较大.针对这种情况,我们用PLC控制改造其继电器控制电路,克服了以上缺点,降低了设备故障率,提高了设备使用效率,运行效果良
C650型普通卧式车床电气及PLC控制控设计任务书
根据C650型普通卧式车床电气原理图，计算输入、输出接口数。
完成系统的软、件设计、列出电气元件表、绘制工作状态图及控制原理图选择PLC类型。
再根据所选PLC类型的编程说明书连接线路和设计设计控制程序或梯形图
基本掌握一般机电控制系统设计的设计方法及步骤。
综合运用所学的基础知识和技能，进一步提高自己的设计能力，培养创新意识和创新能力，提高控制系统分析设计的总体意识和工程实践能力。
1C650型普通卧式车床
1.1C650型普通卧式车床接触器——继电器控制电路的理图：
图1.1
1.2电气原理图说明：
从上图中可以看出，C650型普通卧式车床共有三台电动机。
主轴电动机M1由接触器KM3、KM4、KM控制：
冷却泵电动机M2由接触器KM1控制；
快速移动电动机M3由接触器KM2控制。
其中主轴电动机M1可以正、反转控制，也可以点动控制，还可以双向反接制动控制。
（1）主电路
组合开关QS将三相电源引入，FU1为主电动机M1的短路保护用熔断器，KR1为M1电动机过载保护用热继电器。
R为限流电阻，防止在点动时连续的起动电流造成电动机的过载。
通过互感器TA接入电流表A以监视主电动机绕组的电流。
熔断器FU2为M2、M3电动机的短路保护，接触器KM1、KM2为M2、M3电动机起动用接触器。
KR2为M2电动机的过载保护，因快速电动机M3短时工作，所以不设过载保护。
（2）控制电路
a、主电动机的点动调整控制图1—2为点动环节的控制电路图。
线路中KM3为M1电动机的正转接触器，KM4为M1电动机的反转用接触器，K为中间继电器。
M1电动机的点动由点动按钮SB6控制。
按下SB6，接触器KM3得电吸合，它的主触点闭合，电动机的定子绕组经限流电阻R和电源接通，电动机在较低速度下起动。
松开按钮SB6，KM3断电，电动机停止转动。
在点动过程中，中间继电器K线圈不通电，KM3线圈不会自锁。
图1-2C650卧式车床点动控制线路
b、主电动机的正反转控制电路图1—3为主电动机正反转控制电路。
主电动机正转由正向起动按钮SB1控制。
按下按钮SB1时，接触器KM首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻短接，接触器KM的辅助触点闭合使中间继电器K得电，它的辅助触点（21-23）闭合，使用权接触器KM4得电吸合。
KM4的主触点将三相电源反接，电动机在满民压下反转起动。
KM4的动合触点（15-21）和K的动合触点（5-15）的闭合将KM4线圈自锁。
KM4的动断触点（7-11），KM3的动断触点（23-25）分别串在对方接触器线圈的回路中，起到了电动机正转与反转的电气互锁作用。
（3）主轴电动机的反接制动控制
C650卧式车床采用了反接制动方式。
当电动机的转速接近到零时，用速度继电器的触点给出信号切断电动机的电源。
图1—4是C650卧式车床正转、反转与反接制动的控制线路。
我们知道，速度继电器与被控电动机是同轴连结的，当电动机正转时，速度继电器的正转开触点BV1闭合；
电动机反转时，速度继电器的反转动合触点BV2闭合，当电动机正向旋转时，接触器KM3和KM继电器K都处于得电动作状态，速度继电器的正转动合触点BV1也是闭合的，这样就为电动机正转时的反接制动做好了准备。
需要停车时，按下停止按钮SB4，接触器KM失电，其主触点断开，电阻R串入主回路。
与些同时KM3也失电，断开了电动机的电源，同时K失电，K的动断触点闭合。
这样就使反转接触器KM4的线圈也能过1-3-5-17-23-25线路得电，电动机的电源反接，电机处于反接制动状态。
当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器BV的正转动合触点BV1断开，切断了接触器KM4的通电回路，电动机脱离电源停止。
电动机反转时的制支与正转时的制动相似。
当电动机反转时，速度继电器的反转动合触点BV2是闭合的，这时按下停止按钮SB4，正转接触器线圈通过1-3-5-17-7-11线路得电，正转接触器KM3吸合将电源反接使电动机停止。
（4）刀架的快速移动和冷却泵控制
刀架的快速移动是由转动动刀架手柄压动行程开关ST来实现的。
当手柄压动行程开关ST后，接触器KM2得电吸合M3电动机转动带动刀架快速移动。
M2为冷却泵电动机，它的起动与停止是通过铵钮SB3和SB5控制的。
此外，监视主回路负载的电流表是通过电流互感器接入的。
为防止电动机起动电流对电流表的冲击，线路中采用一个时间继电器KT。
当起动时，KT线圈通电，而KT的延时断开的动断触点尚未动作，电流互感器二次侧电流只流经该触点构成闭合回路，电流表没有电流流过。
起动后，KT延时断开的动断触点打开，此时电流流经电流表，反映出负载电流的大小。
1.3主轴电动机M1的各种控制流程图
图1.3
从图1.1中还可以看出,冷却泵电动机M2由接触器KM1控制。
当按下冷却泵电动机M2的启动按钮SB3时，接触器KM1闭合，冷却泵电动机M2启动运转；
当按下冷却泵电动机M2的停止按钮SB5时，冷却泵电动机M2就停止。
快速移动电动机M3则由行程开关ST点动控制。
2PLC选择和控制
2.1PLC的选择:
由图1.1可以算出输入点数为11，输出点数为6。
所以选择PLC类型为S7—200。
关于S7-200的概述
S7-200是一
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