SA2i
FX2N—32MR
XOX1X2X3X4X5X6COK
FU5
[]
图3.4I/O接线图
如图3.4所示,PLC»人果用干接触式，输出形式为继电器输出，各个按
程开关与输人口相连接，PLC通il扫描读人各个按担员行程开关的状态，通过执
行程序，得到相应的输岀状态，通过输出口驱动接触器线圈，从而腔制接触器触
头的通U,完成对电机的控制,FR1、FR2常IO点起过载保护作用,熔断器FU5
囲起到短路保护作用oKM1sKM2常闲触直实现电气连锁，保iffKM1.KM2不会
同时冈合造成电动机姬路，从而烧坏电机。
3.5元器件选型
3.5.1电机选塑
主轴电机M1呆用三相异步电动机：
Y112M-4-854KW380V50HZ；冷却泵电机M2采用Y801-40.55KW380V50HZ；M［額定电流为7A功率因数为0.82；M2額定电爲为1.6A,功率因数为0.76。
3.5.2JSBfi器的选塑
熔斷器在电路中主要作姬路保护和严重11颈保护，用于保护线路。
熔Bi器的熔休串接于被保护的电路中，当通il它的电流小于规定16时，其熔体相当干一根导线,起电气连接作用；当通过它的电渣起过规定值（电路发生严重il我或短路时）一定时间后，其熔体自动熔Bfi并tJJBJi电路，从而起到保护作用。
一般选择熔It熔斷电流应为电机额定电流的1.5~2.5倍。
因为M1額定电流为7A,因此FU［額定电流（1.5-2.5）*7A=10.5~17.6A,因此选用16A的熔斷器，型号为RS16A16A。
M28定电渣为1.6A,因此FU2額定电流为（1.5-2.5）*1.6A=2.4~4A,选用4A的熔断器,选用茗熔RO15RT18-32團瓷保险丝。
流过FU3熔断器的电流为FU1乘以2和FU2电流之和,因litFU3选用額定电流为20A的熔断器,塑号为里号:
茗熔RGS420Ao照明电路熔断器选择:
照明灯选用的为36V50W,因此电流为50/36=1.39A,熔断器額定电流为（1.5~2.5）*1.39A=2.08~3.47A,因此选额定电流为4A的，选用営熔RO15RT18-32陶瓷保险丝。
3.5.3热娠电器选型
热地电器是利用电流热效应原理来工作的保护电器，具有号电动机容iTilffi特性相近的反时眼保护特性。
主要用于电动机的il裁保护、Bi相及电流不平炳运行保护。
也常与接触器配合成电池启动器。
三相异步电动机在实际运行中，常会遇到
因电气或机k原因等引起的过电a（iia和斷相）现象，如果过电流不严重，持续时间姬，绕组不超11允许温升，逆种过电流是允许；如果il电渣悄况严重，持续时间较长，则会加快电动机键缘老化,甚至会烧毁电动机。
应根据被保护对象的使用条件、工作环境、启动悄况、负我性质，电动机的形式以及电动机允许的il颈能力等加以考虑。
一般原则是使热缆电器的安杪特性位于电动机的il载特性之下，并尽可能地接近，以充分发挥电和机的过载能力，同时使电动机在短时11载和启动瞬间不受影响。
通常热進电器选取的额定电流应为大于或等于电动机额定电流。
整定电流一般为电动机额定电流的0.95-1.05倍，电机M1額定电流为7A,因litFR1整定电流为（0.95-1.05）*7A=6.65~7.35A,因此选用里号为正泰热il载缱电器JR36-20整定电流6.8-11AoM29定电流为1.6A,（0.95-1.05）*1.6A=1.52~1.68A,因此可选正泰热址电器NR2-25整定电$2.5-4A的热址电器,其整点X围为1.6~2.5A。
3.5.3交流接触器的选择
交流接触器是一种频繁应用于工业电气腔制，并用按0!
或其他方式来腔制其通斷的自动切换电器。
在功能上除了能自动幼换外，还貝有J1开关类手动开关所不能实现的远距离操作助能和失压（或欠压）保护功能。
其生产方便，价格低廉,应用十分广泛。
交流接触器由电磁机沟，融点系统、灭％系统、释故弹簧机构、捕助触点及基座等部分组成。
其原理是当接触器的电础线圏通人交流电时，会产生很強的磁场使装在线圈巾心的静由鉄吸动动IS铁，当两组lij鉄合拢时，安装在动衔鉄上的动顒点也I®之与静触点闲合，使电气线路接通。
当Bi开电範线圏中的电流时，磁场消失，接触器在弹簧的作用下恢夏到斷开的状态。
本次设廿选用CJX里交流接触器，根弼PU1、FU2的額定电流可知KM1、KM2可选正泰交流接触器CJX1-22/22220V380oKM3选用型号为正泰交流接触器CJX1-9/22o
3.5.4开关及按钮的选择
J1能转换开关主要用于电气控制回路的转换、配电设备的远距离控制、电气测量仪表的转换和fit电机的控制,也可以用于小功率茏塑异步电动机的起动、换相和变速。
由于它能腔制名个回路，适应夏杂线路的要求，故有II能转换开关之称。
由于PLC输人采用干接触，电流不大，因litSA1选用精益LW5-16YH3/3型号的具有三个位置的JJ能转换开关;SA2、SA3选用精益LW5D-16/2节JJ能转换开关。
按91是一种用人力操作，并具有储能复也的开关电器。
它主要用干电气控制电胳中，用于发布金令及电气连锁。
本次设it中按钮SB1、SB2选用正泰按01开关带帕按担LA18-22JO
3.5.5照明电路
根据需要变压器可选用德力西BK-150里，一次端接相电压380V,二次常有两个抽头,一个输出电压36V,为照明灯提供电能,另外一个输出6V电压,为指示灯侯能，照明灯选用车床专用照明flJL-50D-1，电压36V,功率50W；指示灯i选用6V.5W的白垠灯JC-G4-6O
3.5.6PLC的选择
本次设计采用三菱FX-2N的PLC,本次设廿有7个输人自，3f输岀点，可以果用16个输人输岀口的PLC,考虑到以后可能会有其他扩展功能，如增加调速功能、制动助能，因此选用32个输人输岀点的PLCo
PLC输岀有三种类塑：
缰电器输岀塑、晶体管输岀塑、晶阿管输岀塑，本次设廿
选用娠电器输岀型。
妹上可选PLC里号为FX-2N-32MR-001o
3.5.7导线的选择
1平方毫米銅线我流量9A；1.5平方毫米担线我流量14A；2.5平方毫米载流量为23A。
因此L1、L2、L3三根相线选用2.5平方毫米鋼线，照明电路选用1平方毫米鋼线，主电路中与M1相连导线选用1.5平方毫米堀线，与M2相连导线选用1平方毫米ifiMo
3.5.8所选器件如下
元件型号如表3.5所示
原件名称
单价（元）
个数
价格（元）
熔斷器FU1
茗熔RS16A
6.6
3
19.8
1SKSFU2
茗烟RO15RT18-324A
25
3
75
熔斷器FU3
茗熔RGS420A
11.4
3
34.2
I8KSFU4
茗烟RO15RT18-324A
25
1
25
热進电器FR1
正泰JR36-20整定电流6.8-11A
13
1
13
热進电器FR2
正泰NR2-25整定电S2.5-4A
23
1
23
交逍接触器KM1
正泰CJX1-22/22
58.5
1
58.5
交逍接触器KM2
正泰CJX1-22/22
58.5
1
58.5
交逍接U器KM3
正泰CJX1-9/22
35
1
35
JJ能转换开关SA1
M益LW5-16YH3/3
18
1
18
万能转換开关SA2
績益LW5D-16/2
16
1
16
万能转換开关SA3
績益LW5D-16/2
16
1
16
按和SB1
正泰按9）开关帑嗚按和LA18-22J
13.8
1
13.8
按和SB2
正泰按削开关带嗚按和LA18-22J
13.8
1
13.8
变压器
徳力西BK-150VA
78.5
1
78.5
照明灯
车床专用照明flJL-50D-1
50
1
50
指示灯
白纵灯JC-G4-6
2
1
2
PLC
三菱PLCFX2N-32MR-001
1300
1
1300
1850.1
表3.5元件塑号
4软件披廿
4.1主浦程
程序主流程图如图4.1所示：
闭合JJ开关QS及低压断路器QF,主电路和控制电路均通电，电源指示flHLf|电,闭合SA3,照明灯亮。
此时自击启动按0SB1,程序开始启动，PLC通过扫描SA1、SA2状态，执行预先写人的程序，从而得到相应的输岀，驱动相应接触器的SH,SA1在0位置，则Y0接通,KM1常开冈合，电机M1正转。
将SA1扳和位置，Y0失电,KM1线圏失电，电机M1停转,停转若要制动,可将SA1»到2位置，侍电机快停止转动时再扳回1位置，以爾电机反向起动。
停转后,若SA1扳倒2位置,WY1通，从而KM2线圈得电,KM2常开触头闭合，电机M1反转。
SA2在0位置时,Y2通，KM3线RS得电,KM3常开触头冈合，冷却泵M2工作，SA2扳到1位置，Y2Bi电，线圈KM3失电，泵M2停止工作，冷却结東。
点击按0ISB2,Ml］系统停止工作。
图4.1主流程图
4.2II®图
程序梯形图如图4.2所示
KOOO
T
{MCNOMl00}
NO_M1OO
X003
X002
T
19
YOOO_
X004
T卜
Y001_
X005X006
Y002
HH
23
25
{MCRNO}
ND}
图4.2程序梯形图
如图4.2,按下SB1,X0常开闭合，PLC内册继电器M0得电,常开触点冈合，实现自锁,并使主控线圏得电，系统开始工作。
SA1扳到0位置,X2接通，Y0线圈得电并自锁，使IIKM1线圈得电，常开触点
0!
合，电机M1开始正转；SA1扳到1也置，X3常冈触点斷开，Y0线圈失电，
使得缆圈KM1失电,KM1«开融点R恢夏到ffifftt态，电机M1停止转动。
SA1扳到2位置，X4接通，丫1线圈得电并自锁，使得KM2线圈得电，常开触点闲合，电机M1开始反转;SA1扳到1也置，X3常闲触点斷开，Y1线圈失电,使fISItlKM2失电，KM2常开触点只恢复到飾开状态，电机M1停止转动。
SA2扳到0也置时，X5接通，线ISY2得电并自锁，使需线B3KM3得电，KM3常开触点冈合,是枚剂泵M2I作；SA2扳到1位置时，X6常闭融点Bfi开，线圏
Y2失电，KM3线圈失电,KM3常开触农乂重新Bfi开，衿却泵失电。
SB2ffl合时，X1常闭Bfi开，MO线圈失电，进而主腔线圈失电，所有线圈失
电，系貌停止工作。
按廿心得
通过这次课程设it,我对PLC有了更深层次的理解,以前对PLC硬件电路不是很了解，不知道是如何与继电器、按钮等低压电器相连接，通ilS-KM间的学习，我学会了如何使用PLC与按担、处;电器、主令开关等连接，同时也对梯形图的编程有了更除的理解。
在课程设itil程中也遇到了很名的间题，一些器件的型号不知如何选择，以前没有接tilS类间题，R查了一些资料才选出这些器件的塑号，包枯接触器、热堆电器、II能转换开关、按別、照明灯、变压器以员导线。
在设itil程中还用到了一些以前没有接触过的軟件，«AUTOcad.visio0在做课程设廿的同时，也对这些軟件有了一定的了解，掌握了一些基本的操作，能够利用CADB出基本的电路原理图，利用visio酉一些流程图、方框图。
总之，迪次课程设廿非常有恿义，确实收获不少。
本次设it所他控制系筑能密准晞控制电机M1正反转，可以根据需要I®时开启和停止冷却泵M2,采用PLC腔制，准确度高，可靠性高，抗干扰能力強，目程序修改方便。
但同时系貌也存在许多缺点：
功能过于简单，不能涮速，只能在特定是速度下运行,另外，也没有专门制动，只能通ill!
能转换开关反接制动。
这些是需要改善的地方，以后尽可能考虑全面一些，辻系貌更实用。
参考文献
⑴钟筆心.可编程控抽器入门教程.XX：
华南理工大学,1998
⑵X敏.可编程控制器机械工业,2002
[3]鸞辜明.机床电路原理与维修.:
人民0电,2001
[4]李道霖•电气控制与PLC原理及应用•:
电子工业,2005
[5]X新军.电气控制与PLC应用技术.济源：
济源观业技术学院，2006
[6]孙平•可编程序控制器原3K®用.:
高等教育,2003
[7]胡学林•可编程序控制器教程.：
电子工业,2003
附录
电源开关及保
主轴电机
冷却泵
正转
反转
变压器
照明电路
PLC控制电路
SB2
J
S.\l>_T
SAli
T
SAh
一SA2>
SA2.
T
Y0Y1Y2COM
FX2N—32MR
XOXIX2X3X4X5X6CON
FU5
[1
FR2
升级会员 