毕业论文：C650车床PLC控制系统设计 ㊣ 精品文档 值得下载

床的工艺加工方法不变。

不改变原控制系统电气操作方法和按钮手柄等操作元件的功能。

改造原继电器控制中的硬件接线，改为与触摸屏屏编程实现。

有完善的限位保护电机过流保护等保护功能。

原有控制功能不变的情况下，把主轴电机起动改为起动取消降压电阻。

具体要求如下主轴具有正反转起停功能和正转点动功能。

主轴具有点动功能，点动时主轴电机为形接法。

主轴正转反转起动时采用起动。

④主轴制动时采用接法。

冷却泵电机起停控制功能。

快进电机点动功能，并改用按钮控制点动。

照明电路改为控制，有启停控制功能。

卧式车床控制原理分析图车床控制原理图主电路分析如图，卧式车床主电路设有三台电动机的驱动电路。

组合开关为电源开关，将电源引入。

为主电动机的短路保护熔断器，为过载保护热继电器。

为限流电阻，当主轴点动时，限制启动电流，在停车反转制动时，又起限制过大的反向制动电流的作用。

电流表用来监视电动机的绕组电流，由于主轴电机的功率很大，故电流表经电流互感器接在主电动机的动力回路上。

图中时间继电器的常闭开关作用是短接电流表，在机床刚开始启动时，以让电流表躲避启动尖峰电流冲击，待时间继电器延时定时间后，常闭断开，电流表接入电路，开始监测主轴电动机绕组电流。

当机床工作时，可调整切削用量，使电流表的电流接近主电动机额定电流的对应值经电流互感器后减小了的电流值，以便提高生产效率和充分利用电动机的潜力。

为控制主轴电机正反转接触器，用于短接电阻的接触器，由它们的主触头相互组合控制主轴电机。

速度继电器为控制电机的正反转制动用。

为冷却泵电动机的短路保护熔断器，为控制运行的接触器，为过载保护热继电器。

为快速移动电动机的短路熔断器，为控制运行的接触器点动时运行，故不设置热继电器保护。

控制电路分析主电动机点动控制分析如图，为控制主电动机的按钮开关，当按下且不松手时，接触器线圈通电，主触点闭合接通电路，这时接触器线圈没有接通，电网电压经限流电阻接入主电动机，从而减少了起动电流。

由于中间继电器未通电，虽然此时的常开触点已闭合，但并未能自锁。

因此，当松开后，线圈随即断电，主电动机停止运行。

主电动机的正反转控制分析如图，虽然主电动机的额定功率为，但只是在车削时消耗功率较大，而启动负载很小，因而启动电流并不很大。

所以，在非频繁点动的般工作时，仍然采用了全压直接启动。

为正向启动控制按钮开关，当按下时，闭合，交流接触器线圈通电，主触点闭合，短接限流电阻，另个常开辅助触点闭合，中间继电器线圈通电，其常开触点闭合，使得在松开后保持通电，进而也保持通电。

同时的常闭触点将停车制动的基本电路切除。

另方面，当尚未松开时，由于的另个常开辅助触点已闭合，因而使得交流接触器线圈通电，其主触点闭合，主电动机全压启动运行。

与此同时，的常开辅助触点闭合，与之前闭合的两个常开触点形成自锁通路，当松开后，从而保持通电。

的常闭触点在主电路中短接电流表，其作用是使电流表避过启动尖峰电流的冲击。

在常开触点闭合通电的同时，通电延时时间继电器通电，开始延时，时间到后，其主电路的常闭触点断开，此时电流表接入电路开始监测主电动机的绕组电流。

如图所示，区为反向启动按钮开关，反向启动控制过程与正向启动控制过程类似，在此不在分析。

主电动机反接制动分析如图，卧式车床采用反接制动方式进行停车制动，使用速度继电器区进行检测与控制。

当主电动机正转启动时，主轴电动机正向旋转达到时，速度继电器的正向常开触点闭合，制动电路处于准备状态，当按下总停按钮开关后，原来通电的就马上失电，它们的所有触点均被释放复位到常态。

而主电动机因惯性仍然运转，因速度不可能立刻降下来，所以速度继电器仍闭合，当复位时与控制反接制动电路的常闭辅助触点起接通接触器的线圈电路，电流通路是常闭触点常闭触点正向常开触点常闭触点线圈。

这样，主电动机主电路即串入限流电阻进行反接制动，强迫电动机迅速停止，正向转速很快就降下来，当降到很低时，速度继电器的正向常开触点复位断开，这样就切断了上面的线圈通路，其相应的主触点复点在通电后即为闭合状态，冷却泵投入工作。

当需要冷却泵停止工作时，按下或触摸触摸屏停止，则对应的或失电，断开得电通路，线圈失电，冷却泵停止工作。

快进电机点动控制。

如梯形图所示，为快进电机点动控制，当按下或触摸触摸屏点动时，则对应的的或闭合，接通线圈，快进电机点动，当复位或手离开触摸触摸屏点动，线圈失电断开，快进电机实现点动。

照明控制。

如梯形图所示，为照明控制，为熄灭控制。

当需要照明时，按下或触摸触摸屏照明，则对应的或闭合并接通线圈，开始车床照明。

当不需要照明时，按下或触摸触摸屏熄灭，则对应的或失电，断开得电通路，线圈失电，熄灭。

指令表。

系统调试鉴于本次毕业设计没有卧式车床实物，所以我们本次毕业设计采取电力拖动板来演示改造后车床功能的实现。

电力拖动板的主电路接线图与触摸屏屏控制系统电气接线图与改造后的卧式车床主电路接线图与触摸屏屏控制系统电气接线基本致，在此不在附图系统接线后的电力拖动板照片见下图。

图拖动板演示接线图图拖动板演示接线图如图所示，我们本次设计是采用电力拖动板来演示卧式车床改造后功能的实现，在电力拖动板中我们使用红色灯泡来指示主轴电机的正转，绿色灯泡来指示主轴电机的反转运行，冷却泵电机与快进电机各用个绿色灯泡来指示其运行，照明使用白织灯来指示由于没有使用到电机，所以我们以两个按钮来分别代替速度继电器的正反向常开关，以人工控制的方式主轴启动定时间手动按下，当按下主轴制动按钮时，定时间后松开让其复位常态来实现电动机的正反转制动功能的演示。

系统调试的准备工作在调试前我们需要对电力拖动板线路进行检查，按照电气接线图检查电源线是否可靠，主线路和控制线路连接是否正确，绝缘是否良好，各开关是否处于常态，插头和各插接件是否全部插紧在检查完各部分正确无误后，便可接上工作电源，开始通电检查调试了。

拖动板硬件检查合上供电的电源开关，用万用表测量系统总电源开关进线端的电压，看看电压是否正常，有无断相或三相电压特别不平衡的现象。

如果切正常，便可合上总电源开关，并用万用表测量电源能供到的各支路终端的电压是否正常。

有无断相。

用万用表测量各硬件的接线情况，看是否有短接，断接和虚连的情况，并与电路控制原理图对照，看是否有无接错的地方。

各部分都正确无误的情况下进行软硬件联调。

功能演示系统综合调试检查系统接线无误后，将编写好的系统总程序进行转换，下载至将编辑设置好的触摸屏画面下载至触摸屏，开始对拖动板进行调试，图片如下。

图系统演示拖动板调试图图系统演示拖动板调试图反转运行图片正转运行图片由上面图片很容易看出，因照明灯过于亮，很难明显看出指示情况，故以下使用触摸屏来说明照片。

图开机页面图系统监控选择画面图正转指示图图正转指示图图正转制动指示图图正转制动指示图图反转指示图图反转指示图系统监控选择画面开机画面主轴电机正转启动，形动作主轴电机正转运行反接制动主轴电机正转启动，形动作，开始进入形稳定运行主轴电机正转反接制动结束主轴电机反转启动，形动作主轴电机反转启动，形动作，进入形稳定运行图反转制动指示图图反转制动指示图图正转点动指示图图正转点动指示图图冷却指示图图冷却泵指示图图快进电机指示图图快进电机指示图图车床照明指示注位开关除总停熄灭停止常态为红色外，其余位开关常态为绿色。

位指示灯除照明用黄灯指示外，其余均用红灯时指示工作状态，位指示灯灰色为常态。

主轴电机反转运行反接制动主轴电机反转反接制动结束主轴电机形点动主轴电机形点动结束冷却泵电机运行快进电机点动快进电机点动结束当需要给机床照明时，点亮照明，黄灯冷却泵电机停止工作系统调试应注意事项将在软件编写好的系统总程序转换好，写入前，应将传输设置先设置好，即设置为透明传输。

本次设计使用的是软件设计触摸屏画面，当单击写入到时触摸屏时会自动跳出通讯设置页面，应将通讯设置设置为，然后进入与的通讯页面，在选写入模式时应选选择写入数据，再勾上基本画面和公共设置，然后就可以写入了。

主电动机不能启动可能原因为，电源没有接通热继电器已动作，作为输入信号的常闭开关尚未复位常态交流接触器的线圈烧毁或触点接触不良触点接线脱落等。

按下停止按钮，主电动机不能停止工作可能原因为，停止按钮已短路接触器主触点被杂物阻卡等。

主电动机不能进行反接制动可能原因为，速度继电器损坏或接线脱落。

主电动机不能点动可能原因为，点动按钮常开触点损坏或接线脱落等。

按下启动按钮后，电动机发出嗡嗡声，不能正常启动电动机三相电源缺相运行造成，可能原因是熔断器相熔丝烧断接触器对主触点没有接触好或接线脱落电动机处断线等。

电流表不能监测主电动机负载可能原因为，电流表已损坏时间继电器设置时间太短导致电流表没能避过启动尖峰电流，导致电流表损坏电流互感器损坏。

结论大学三年生活将以本次毕业设计的结论划上圆满的句号，这是在大学学习的最后次设计，同时也是个新的开始。

本次毕业设计使用与触摸屏屏控制系统取代传统的继电器控制系统，对卧式车床进行控制。

与触摸屏屏组成的控制系统在设计安装调试与维修等方面，不仅减少了工作量，而且可以为企业提高生产率，为企业增加效益。

通过使用与触摸屏改造原卧式车床传统的继电器控制系统后，去掉了原卧式车床的时间继电器，变压器及复杂的控制线路接线等改造后的控制系统，改由内部软件编程来实现对卧式车床进行控制，使控制线路简化，易于维修而且本次毕业设计选用的型号尚有未使用到的输入输出端口，若是将来企业要对车床进行升级，亦可将它们使用，让企业很胜利的就完成升级，不会像传统的继电器控制系统那样，动处则东全身。

同时，的稳定性高，输入输出部分均有信号指示触摸屏亦可指示，如若系统出现故障，可准确迅速的判断系统故障的发生部位，这为维修提供了大大的便利，而且出现故障的机床可在最短的时间内被维修好，再次投入运行，减少企业损失。

通过本次毕业设计，进步的巩固和深化了自己在校学习期间学到的的专业知识及专业技能培养了个人思考的能力，以及遇到问题时查阅资料分析解决问题的能力，这对我将来走到工作的岗位将会很受益。

参考文献宋昌才，常用机床电气控制电路北京化学工业出版社，高安邦，智淑亚，徐建俊新编机床电气与控制