电气控制与PLC技术实例教程教学课件ppt作者郭继红学习情境6课件.ppt

6 PLC综合应用 6.1.1 C650卧式车床的电气控制 1.车床的控制要求 （1）运动形式 主运动：安装在主轴箱中的主轴带动工件的旋转运动。 进给运动：溜板箱带动溜板和刀架直线运动。 （2）控制要求 主电动机M1，完成主轴主运动和刀具进给运动的驱动，电动机采用直接启动的方式启动，可正反两个方向旋转，并可进行正反两个旋转方向的电气停车制动。为加工调整方便，还具有点动功能。 电动机M2拖动冷却泵，在加工时提供切削液，采用直接启动停止方式，并且为连续工作状态。 快速运动电动机M3，电动机可根据使用需要，随时手动控制启停。 主电动机和冷却泵电动机部分应具有短路和过载保护。 具有局部安全照明装置。 2.电气控制电路分析 （1）主电路分析 该车床有三台电动机，M1为主电动机，拖动主轴旋转，并通过进给机构以实现进给运动。M2为冷却泵电机，提供切削液。M3为快速移动电动机，拖动刀架快速移动。 （2）控制电路分析 1）主电动机M１在控制调整车床时，要求主电动机M１点动控制。电路中KM1为M1电动机的正转接触器，KM2为M1的反转接触器，KA为中间继电器。 2）主电动机M１的正、反转控制电路 3）主电动机M１的反接制动控制 4）刀架的快速移动和冷却泵控制 5）其他辅助电路 6.1.2 C650卧式车床的改造方案 1.C650卧式车床电气控制的特点 （1）采用3台电动机拖动，尤其是车床溜板箱的快速移动由一台快速移动电动机M3拖动。 （2）主电动机M1不但有正、反向运转，还有单向低速点动的调整控制，M1正反向停车时均具有反接制动停车控制。 （3）设有检测主电动机工作电流的环节。 （4）具有完善的保护和联锁功能：主电动机M1正反转之间有互锁；熔断器FU1~FU6可实现各电路的短路保护；热继电器FR1、FR2实现M1、M2的过载保护；接触器KM1、KM2、KM4采用按钮与自锁环节，对M1、M2实现欠电压与零电压保护。 2．PLC改造方案的确定 （1）原车床的工艺加工方法不变； （2）在保留主电路的原有元件的基础上，不改变原控制系统电气操作方法； （3）电气控制系统控制元件（包括按钮、行程开关、热继电器、接触器）作用与原电气线路相同； （4）主轴、冷却泵、快速移动电动机的操作方法不变； （5）改造原继电器控制中的硬件接线为PLC编程实现。 6.1.3 PLC对C650卧式车床的改造 1．主电路 C650卧式车床的主电路参见图6-1的1~6区，其中有3台电动机，即主电动机M1、冷却泵M2、快速电动机M3，且分别由5个接触器控制。KM1、KM2控制主电动机M1的正反转，KM3控制M1短路限流电阻R；KM4控制冷却泵电动机M2；KM5控制快速移动电动机M3。FR1、FR2分别为主电动机M1、冷却泵M2的热保护元件；KS-1、KS-2为主电动机M1的反向常开及正向常开速度继电器触点。 2．硬件电路及I/O分配表 根据C650卧式车床的控制要求，该机床的输入信号11个点，输出信号5个点，如表6-1所示。输入元件中，按钮SB1、SB5，热继电器FR1、FR2，这4个点接入常闭点，而其他接入的是常开点。输出元件中KM1、KM2接触器互锁。选用I/O点数为24点（14点输入/10点输出）的CPU224型PLC即能够满足要求，I/O接线如图6-2所示，输出电源用~110V交流电。 3．PLC程序 任务6.2 Z3040摇臂钻床的PLC控制 【任务描述】 钻床是一种孔加工机床。可用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。钻床按用途和结构可分为立式钻床、台式钻床、多轴钻床、摇臂钻床及其他专用钻床。在各类钻床中，摇臂钻床操作方便、灵活，使用范围广，具有典型性，特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床。Z3040摇臂钻床的电气控制线路如图6-4所示，如改用PLC来进行控制，如何实现？ 6.2.1 Z3040摇臂钻床的电气控制 摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成。 1. 主要结构及运动形式 摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成， 　　 主运动： 主轴的旋转运动； 　　 进给运动：主轴的纵向进给； 　　 辅助运动：摇臂沿外立柱垂直移动；主轴箱沿摇臂长度方向移动；摇臂与外立柱一起绕内立柱回转运动。 2.电气控制电路分析 图6-4是Z3040摇臂钻床的电气控制原理图。图中，M1为主轴电动机，M2为摇臂升降电动机，M3为液压泵电动机，M4为冷却泵电动机。 （1）主电路分析 2）控制1）主轴电动机的控制 按下启动按钮SB2，接触器 KM1吸合并自锁，主轴电动机M1启动并运转。按下停止按钮 SB1，接触器 KM1释放，主轴电动机M1停转。 2）摇臂升降电动机