t68卧式镗床的plc控制系统设计-课程设计.doc

PLC PLC 应用技术应用技术 课程设计报告课程设计报告 项目名称项目名称 T68 型卧式镗床型卧式镗床 PLC 控制系统设计控制系统设计 学学 院院 电子工程学院电子工程学院 专专 业业 电子信息工程 电子信息工程 应用电子技术应用电子技术 班班 级级 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 职职 称称 教教 授授 二 O 一二 年 四 月 T68 型卧式镗床 PLC 控制系统设计 设计时间 2012 04 06 04 20 评分 设计地点 电子楼 204 教室 电子楼 504 教室 设计人员 设计课时 14 学时 目 录 摘要摘要1 1 绪论绪论2 2 第一章第一章 T68T68 机床的用途 主要结构和运动机床的用途 主要结构和运动3 3 第二章第二章 电力拖动方式和控制要求电力拖动方式和控制要求6 6 第一节 机床的电力拖动方式 6 第二节 T68 型卧式镗床运动对电气控制电路的要求 6 第三节 控制电路的分析6 第四节 主电路的分析8 第五节 联锁保护环节的分析9 第三章第三章 T68T68 镗床电气控制系统的镗床电气控制系统的 PLCPLC 改造改造1010 第一节 PLC 技术背景10 第二节 PLC 的系统结构 10 第三节 PLC 技术应用的优势12 第四节 PLC 控制与微机控制的区别 14 第五节 T68 卧式机床 PLC 改造的目的14 第六节 总体构思14 第七节 电路改造15 第八节 调试过程20 总总 结结 2525 参考文献参考文献 1515 前前 言言 PLC 可编程序控制器 是以微机技术为核心的通用工业控制装置 它是将传统的继 电器 接触器控制技术与计算机技术和通信技术融为一体 具有功能大 环境适应性好 编程简单 使用方便等优点 因此 近年来在工业自动控制 机电一体化 改造传统 产业等方面 PLC 得到广泛的应用 学习 掌握和应用 PLC 技术对提高我国工业自动 化水平和生产效率具有十分重要的意义 目前 部分中小型企业及高校仍广泛使用传统的继电器控制机床 这些机床经历 了比较长的历史 虽然它能在一定范围内满足单机和自动生产线的需要 但由于它的 电控系统是以继电器 接触器的硬连接为基础的 技术上比较落后 特别是其触点的 可靠性问题 直接影响了产品质量和生产效率 而用 PLC 对它进行技术改造 便能取 得很好的效果 对 T68 镗床的电气控制线路进行了分析与研究后 T68 镗床具有主轴转速高 调速范 围宽等功能外 T68 镗床的电气控制系统 还存在控制线路上一些复杂性 故障率高 维 护工作量大 可靠性差 灵活性差等缺点 给生产与维护带来诸多不便 严重地影响生 产 采用可编程序控制器 PLC 对 T68 镗床传统的电气控制系统进行改造 在实际生产线 上有着明显的效率 这也使整个生产系统带来推动的力量 PLC 对 T68 镗床控制改造的 设计梯形图 提高了 T68 镗床电气控制系统的可靠性和抗干扰能力 然而 PLC 对 T68 镗 床的继电器接触式控制系统进行技术改造 从而保证了电控系统的快速性 准确性 合 理性 更好地满足了实际生产的需要 提高了经济效益 镗床主要用于孔的精加工 可分为卧式镗床 落地镗床 坐标镗床和金钢镗床等 卧式镗床应用较多 它可以进行钻孔 镗孔 扩孔 铰孔及加工端平面等 使用一些附 件后 还可以车削圆柱表面 螺纹 装上铣刀可以进行铣削 镗床在加工时 一般是将 工件固定在工作台上 由镗杆或平旋盘 花盘 上固定的刀具进行加工 机床的基本组 成如下 1 前立柱 固定地安装在床身的右端 在它的垂直导轨上装有可上下移动的主轴箱 2 主轴箱 其中装有主轴部件 主运动和进给运动变速传动机构以及操纵机构 3 后立柱 可沿着床身导轨横向移动 调整位置 它上面的镗杆支架可与主轴箱同步 垂直移动 如有需要 可将其从床身上卸下 4 工作台 由下溜板 上溜板和回转工作台三层组成 下溜板可沿床身顶面上的水平 导轨作纵向移动 上溜板可沿下溜板顶部的导轨作横向移动 回转工作台可以上溜板的 环形导轨上绕垂直轴线转位 能使要件在水平面内调整至一定角度位置 以便在一次安 装中对互相平等或成一角度的孔与平面进行加工 5 面板 1 面板上安装有机床的所有主令电器及动作指示灯 机床的所有操作都在这块面板上 进行 指示灯可以指示机床的相应动作 6 面板 2 面板上装有断路器 熔断器 接触器 热继电器 变压器等元器件 这些元器件直 接安装在面板表面 可以很直观的看它们的动作情况 7 三相异步电动机 两个 380V 三相鼠笼异步电动机 分别用作主轴电动机 双速 和快速移动电动机 8 故障开关箱 设有 32 个开关 其中 K1 到 K25 用于故障设置 K26 到 K31 保留 K32 用作指示灯 开关 可以用来设置机床动作指示与不指示 卧式镗床加工时运动有 1 主运动 主轴的旋转与平旋盘的旋转运动 2 进给运动 主轴在主轴箱中的进出进给 平旋盘上刀具的径向进给 主轴箱的升降 即垂直进给 工作台的横向和纵向进给 这些进给运动都可以进行手动或机动 3 辅助运动 回转工作台的转动 主轴箱 工作台等的进给运动上的快速调位移动 后立柱的纵向调位移动 尾座的垂直调位移动 T68 卧式镗床的电气原理图 第二章第二章 电力拖动方式和控制要求电力拖动方式和控制要求 第一节第一节 机床的电力拖动方式机床的电力拖动方式 T68 卧式镗由主轴电动机 M1 和进给电动机 M2 拖动 其中主轴电动机 M1 为 YY 接法的双速电动机 它不但可以正 反转 高 低速启动运转 还可以反接制动及点动 控制 进给电动机 M2 可以正 反向运转 第二节第二节 T68T68 型卧式镗床运动对电气控制电路的要求型卧式镗床运动对电气控制电路的要求 1 主运动与进给运动由一台双速电动机拖动 高低速可选择 2 主电动机要求正反转以及点动控制 3 主电动机应设有快速准确的停车环节 4 主轴变速应有变速冲动环节 5 快速移动电动机采用正反转点动控制方式 6 进给运动和工作台不平移动两者只能取一 必须要有互锁 第三节第三节 控制电路的分析控制电路的分析 1 1 主轴电动机 主轴电动机 M1M1 的电路分析的电路分析 主轴电动机 M1 的正 反转控制 在原理图中 12 区行程开关 SQ3 SQ4 在正常情况 下是压合的 主轴电动同 M1 低速控制 将 T68 卧式镗床高 低速手柄扳到 低速 挡位置 13 区行程开关 SQ9 断开 按下主轴电动机 M1 正转启动按钮 SB2 中间继电器 KA1 通电闭合 继而接触器 KM3 通电闭合 18 区 19 区中 K1 和 KM3 的常开触点闭合 使接触器 KM1 线圈通电闭合 22 区 KM1 常开触点接通接触器 KM4 线圈电源 主轴电动机 M1 接成 接法低速正转 按下 主轴电动 M1 的停止按钮 SB1 主轴电动机 M1 反接制动停止 按下主轴电动机 MI 的反转启动按钮 SB3 中间继电器 KA2 通电闭合 继而接触器 KM3 通电闭合 19 区中 K2 和 KM3 的常开触点闭合 使接触器 KM2 线圈通电闭合 23 区 KM2 常开触点接通接触器 KM4 线圈电源 主轴电动机 M1 接成 接法低速反转 按下主轴 电动 M1 的停止按钮 SB1 主轴电动机 M1 反接制动停止 主轴电动同 M1 高速控制 将 T68 卧式镗床高 低速手柄扳到 高速 挡位置 13 区行程开关 SQ9 压合 按下主轴电动 M1 正转启动按钮 SB2 中间继电器 KA1 通电闭合 继而接触器 KM3 时间继电器 KT 接触器 KM1 和 KM4 通电闭合 主轴电动机 M1 接成 接法低速正转启动 经过一段时间 时间继电器 KT 动作 接触器 KM4 失电释放 接触器 KM5 通电闭合 主 轴电动机 M1 接成 YY 接法高速正转运行 按下主轴电动 M1 反转启动按钮 SB3 中间继电器 KA2 通电闭合 继而接触器 KM3 时间继电器 KT 接触器 KM2 和 KM4 通电闭合 主轴电动机 M1 接成 接法低速反转启动 经过一段时间 时间继电器 KT 动作 接触器 KM4 失电释放 接触器 KM5 通电闭合 主 轴电动机 M1 接成 YY 接法高速反转运行 主轴电动机 M1 制动停止控制 正转制动控制 当主轴电动 M1 高 低速正向启动运行 其转速达到 120r min 时 21 区速度继电器 KS2 正转动作常开触点闭合 为主轴电动 M1 的制动作好了准备 按下 主轴电动机 M1 停止按钮 SB1 接触器 KM1 失电 接触器 KM2 及 KM4 得电闭合 主轴电动 M1 串电阻 R 反转反接制动 当转速下降至 100r min 时 KS2 正转动作常开触点断开 接触器 KM2 KM4 断电释放 主轴电动机 M1 完成正转反接制动控制 反转制动控制 当主轴电动 M1 高 低速反转启动运转 其转速达到 120r min 时 14 区速度继电器 KS1 正转动作常开触点闭合 为停车反接制动作好了准备 按下主轴电 动机 M1 停止按钮 SB1 接触器 KM1 失电 接触器 KM2 及 KM4 得电闭合 主轴电动 M1 串 电阻 R 反转反接制动 当转速下降至 100r min 时 KS2 正转动作常开触点断开 接触器 KM2 KM4 断电释放 主轴电动机 M1 完成正转反接制动控制 主轴电动机 M1 点动 变速控制 分别按下按钮 SB4 或 SB5 主轴电动机 M1 可正向 或点动运转 当拉出主轴变速操作盘时 行程开关 ST3 复位 KM3 失电释放 使得 KM1 或 KM2 及 KM4 或 KM5 失电释放 主轴电动机 M1 停转 转动主轴变速操作盘 调整转速后 将操作 压回原位 若主轴变速齿轮不能很好啮合 则将压上行程开关 SQ6 主轴电动机 M1 作短 时冲动 使主轴变速齿轮啮合良好 2 2 电动机 电动机 M2M2 的电路分析的电路分析 机床工作台的纵向和横向进 将快速手柄扳至快速正向移动位置 行程开关 SQ8 被压下 24 区常开触点闭合 接触器 KM6 线圈得电闭合 进给电动机 M2 启动运转 带 动各种进给正向快速移动 将快速手柄扳至反向位置时压下行程开关 SQ7 接触器 KM7 线圈得电闭合 进给电动机 M2 反向启动运转 带动各种进给反向快速移动 进给变速控制 进给变速控制的控制过程与主轴变速控制程基本相同 只不过拉出 的变速手柄是进给变速操作手柄 将主轴变速控制中的行程开关 SQ3 换成 SQ4 而进给 变速冲动的行程开关为 SQ5 第四节第四节 主电路的分析主电路的分析 T68 型卧式镗床共由两台三相异步电动机驱动 即主拖动电动机 M1 和快速移动电动 机 M2 熔断器 FU1 作电路总的短路保护 FU2 作快速移动电动机和控制电路的短路保护 M1 设置热继电器作过载保护 M2 是短时工作 所以不设置热继电器 M1 用接触器 KM1 和 KM2 控制正反转 接触器 KM4 和 KM5 作三角型一双星型变速切换 接触器 KM3 用作限 制 M1 的制动电流 M2 用接触器 KM6 和 KM7 控制正反转 第五节第五节 联锁保护环节的分析联锁保护环节的分析 1 主轴箱或工作台与主轴机进给联锁 为了防止在工作台或主轴箱机动进给时出 现将主轴或平旋盘刀具溜板也扳到机动进给的误操作 安装有与工作台 主轴箱进给操 纵手柄有机械联动的行程开关 SQ5 在主轴箱上安装了与主轴进给手柄 平旋盘刀具溜 板进给手柄有机械联动的行程开关 SQ6 若工作台或主轴箱的操作手柄扳在机动进给时 压下 SQ5 其常闭触头 SQ5 3 4 断开 若主轴或平旋盘刀具溜板进给操纵手柄在机动进 给时 压下 SQ6 其常闭触头 SQ6 3 4 断开 所以 当这两个进给操作手柄中的任一 个扳在机动进给位置时 电动机 M1 和 M2 都可起动运行 但若两个进给操作手柄同时扳 在机动进给位置时 SQ5 SQ6 常闭触头都断开 切断了控制电路电源 电动机 M1 M2 无法起动 也就避免了误操作造成事故的危险 实现了联锁保护作用 2 M1 电动机正反转控制 高低速控制 M2 电动机的正反转控制均设有互锁控制 环节 3 熔断器 FU1 FU4 实现短路保护 热继电器 FR 实现 M1 过载保护 电路采用按钮 接触器或继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保护作用 第三章第三章 T68T68 镗床电气控制系统的镗床电气控制系统的 PLCPLC 改造改造 第一节第一节 PLCPLC 技术背景技术背景 20 世纪 90 年代后期 人们逐渐认识到 传统 PLC 本文简称硬 PLC 自身存在着这 样那样的缺点 难以构建开放的硬件体系结构 工作人员必须经过较长时间的专业培训 才能掌握某一种产品的编程方法 传统 PLC 的生产被几家厂商所垄断 造成 PLC 的性价 比增长很缓慢 这些问题都成了制约传统 PLC 发展的因素 近年来 随着计算机技术的 迅猛发展以及 PLC 方面国际标准的制定 一项打破传统 PLC 局限性的新兴技术发展起来 了 这就是软 PLC 技术 其特征是 在保留 PLC 功能的前提下 采用面向现场总线网络 的体系结构 采用放的通信接口 如以太网 高速串口等 采用各种相关的国际工业标 准和一系列的事实上的标准 全部用软件来实现传统 PLC 的功能 第二节第二节 PLCPLC 的系统结构的系统结构 软 PLC 基于 PC 机 建立在一定操作系统平台之上 通过软件方法实现传统 PLC 的计算 控制 存储以及编程等功能 通过 IO 模块以及现场总线等物理设备完成现场 数据的采集以及信号的输出 根据传统 PLC 的组成结构 软 PLC 系统由开发系统和运行 系统两部分组成 也可分为编辑环境和运行环境两部分 编辑环境与运行环境是客户服 务器模式 二者之间采用 COMDCOM 通信机制 运行环境作为 COM 服务器 提供标准的通 信接口 编辑环境作为 COM 客户端应用 本地或远程访问存取这些接口 进行下载代码 读取运行环境的运行信息等操作 软 PLC 系统的整体框图如图 1 所示 图图 1 1 软软 PLCPLC 系统的整体框图系统的整体框图 嵌入式系统通常由 EPC 或嵌入式控制器 也称智能控制器 和嵌入式软件组成 嵌入式软件又分为嵌入式操作系统和嵌入式应用程序 嵌入式操作系统的特点是程序短 小 所需内存少 Mi crosoft 公司推出的 WindowsCE 就是一个嵌入式操作系统 而软 PLC 可以作为一个嵌入式应用程序运行在嵌入式系统中 软 PLC 开发系统和运行系统是相互独立而又密不可分的两个应用程序 可以分别单 独运行 1 1 软 软 PLCPLC 开发系统开发系统 软 PLC 开发系统实际上就是带有调试和编译功能的 PLC 编程器 此部分具备如下功 能 编程语言标准化 遵循 IEC61131 3 标准 支持多语言编程 共有 5 种编程方式 IL ST LD FBD 和 SFC 编程语言之间可以相互转换 丰富的控制模块 支持多 种 PID 算法 如常规 PID 控制算法 自适应 PID 控制算法 模糊 PID 控制算法 智能 PID 控制算法等等 还包括目前流行的一些控制算法 如神经网络控制 开放的控 制算法接口 支持用户嵌入自己的控制算法模块 仿真运行 实时在线监控 在线修 改程序和编译 强大的网络功能 支持基于 TCPIP 网络 通过网络实现 PLC 远程监控 远程程序修改 2 2 软 软 PLCPLC 运行系统运行系统 这一部分是软 PLC 的核心 完成输入处理 程序执行 输出处理等工作 通常由 IO 接口 通信接口 系统管理器 错误管理器 调试内核和编译器组成 IO 接口 可与 任何 IO 系统通信 包括本地 IO 系统和远程 IO 系统 远程 IO 主要通过现场总线 InterBus ProfiBus CAN 等实现 通信接口 通过此接口使运行系统可以和开发系 统或 HMI 或 MMI 软件按照各种协议进行通信 如下载 PLC 程序或进行数据交换 系统管理器 处理不同任务和协调程序的执行 而且从 IO 映像读写变量 错误管理 器 检测和处理程序执行期间发生的各种错误 调试内核 提供多个调试函数 如重 写 强制变量 设置断点 设置变量和地址状态 编译器 通常开发系统将编写的 PLC 源程序编译为中间代码 然后运行系统的编译器将中间代码翻译为与硬件平台相关 的机器可执行代码 即目标码 第三节第三节 PLCPLC 技术应用的优势技术应用的优势 1 功能强 性能价格比高 一台小型 PLC 内有成百上千个可供用户使用的编程元件 有很强的功能 可以实现 非常复杂的控制功能 与相同功能的继电器相比 具有很高的性能价格比 可篇程序控 制器可以通过通信联网 实现分散控制 集中管理 2 硬件配套齐全 用户使用方便 适应性强 可编程序控制器产品已经标准化 系列化 模块化 配备有品种齐全的各种硬件装 置供用户选用 用户能灵活方便的进行系统配置 组成不同的功能 不规模的系统 楞 编程序控制器的安装接线也很方便 一般用接线端子连接外部接线 PLC 有很强的带负 载能力 可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器 3 可靠性高 抗干扰能力强 传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器 时间继电器 由于触点接触不 良 容易出现故障 PLC 用软件代替大量的中间继电器和时间继电器 仅剩下与输入和 输出有关的少量硬件 接线可减少互继电器控制系统的 1 10 1 100 因触点接触不良 造成的故障大为减少 PLC 采取了一系列硬件和软件抗干扰措施 具有很强的抗干扰能力 平均无故障时 间达到数万小时以上 可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场 PLC 已被广大用户公 认为最可靠的工业控制设备之一 4 系统的设计 安装 调试工作量少 PLC 用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器 时间继电器 计数器 等器件 使控制柜的设计 安装 接线工作量大大减少 PLC 的梯形图程序一般采用顺序控制设计方法 这种编程方法很有规律 很容易掌 握 对于复杂的控制系统 梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多 PLC 的用户程序可以在实验室模拟调试 输入信号用小开关来模拟 通过 PLC 上的 发光二极管可观察输出信号的状态 完成了系统的安装和接线后 在现场的统调过程中 发现的问题一般通过修改程序就可以解决 系统的调试时间比继电器系统少得多 5 编程方法简单 梯形图是使用得最多的可编程序控制器的编程语言 其电路符号和表达方式与继电 器电路原理图相似 梯形图语言形象直观 易学易懂 熟悉继电器电路图的电气技术人 员只要花几天时间就可以熟悉梯形图语言 并用来编制用户程序 梯形图语言实际上是一种面向用户的一种高级语言 可编程序控制器在执行梯形图 的程序时 用解释程序将它 翻译 成汇编语言后再去执行 6 维修工作量少 维修方便 PLC 的故障率很低 且有完善的自诊断和显示功能 PLC 或外部的输入装置和执行 机构发生故障时 可以根据 PLC 上的发光二极管或编程器提供的住处迅速的查明故障的 原因 用更换模块的方法可以迅速地排除故障 7 体积小 能耗低 对于复杂的控制系统 使用 PLC 后 可以减少大量的中间继电器和时间继电器 小 型 PLC 的体积相当于几个继电器大小 因此可将开关柜的体积缩小到原来的确 1 2 1 10 PLC 的配线比继电器控制系统的配线要少得多 故可以省下大量的配线和附件 减 少大量的安装接线工时 可以减少大量费用 第四节第四节 PLCPLC 控制与微机控制的区别控制与微机控制的区别 1 控制模式有些功能相似和接近 有的指令基本相同 有些低端的 PLC 就是一个以单片 机 如 8051 为核心的系统 2 早期的 PLC 只能使用开关量 现在的 PLC 功能强大 可以选配很多种模块 如 A D D A 温度 PID 高速 I O 简易 CNC 功能 但其 CNC 功能的使用非常不便 不如专用的 CNC 系统 高档的 CNC 并不是以单片机为核心 而是如 80486 这种档次的 CPU 3 PLC 的指令运用比单片机灵活 但一般的普通 I O 口的运行时间比单片机长 4 PLC 的硬件使用方便 可根据需要选择各种现成的模块 使用单片机一般要根据需要自 己制作 I O 接口 5 PLC 是你可以直接拿来用 单片机要用来控制同样的东西就没那么简单 你要作很多 东西才可以达到同样目的 而且还要考虑工控现场的各种干扰问题 第五节第五节 T68T68 卧式机床卧式机床 PLCPLC 改造的目的改造的目的 从 T68 机床的电气原理图可以看出 机床的电气线路比较复杂 接线以及电磁阀相 当的多 组成的控制机构也比较庞大 由此 容易造成线路的故障 并且发生故障以后 检修维护都比较困难 体积的庞大 占据了更多的空间 会造成机床整体轮廓的增加 器件的数量过多 不单会受到环境的制约与相互的干扰 而且会造成机器能耗的增加 因此 为节省空间 能耗 提高机器的可靠性 易于机器的维修与降低维护成本等原因 选择用 PLC 改造 T68 卧式镗床的最好的选择 第六节第六节 总体构思总体构思 1 机床原的操作方式不变 加工工艺方法不变 2 机床原有的按钮 行程开关 控制变压器 交流接触器及热继电器等继续使用 其控 制作用保持不变 3 将原有的继电器控制线路改为由 PLC 编程来实现 第七节第七节 电路改造电路改造 1 电路部分不做改动 如图 l 所示 2 I O 地址分配表 见表 1 所示 3 PLC 控制电路接线 如图 2 所示 4 PLC 编程的控制原理由梯形图体现 如图 3 所示 4 4 调试过程调试过程 第八节第八节 调试过程调试过程 1 主电动机的起动与停止控制 主电动机共有正向点动 反向点动 正向低速转动 反向低速转动 正向高速转动和反 向高速转动六种运动方式 1 主电动机的正向点动控制 按下正向点动按钮 SB3 输入继电器 I0 3 得电 输出继电器 Q0 1 得电 同时输出继电 器 Q0 6 也得电 交流接触器 KMl KM6 通电吸合 其主触点闭合 接通电源 这时 因 为接触器 KM7 和 KM8 无电 所以主电动机定子绕组接成三角形 又因为交流接触器 KM3 无电 所以限流电阻 R 串接入主电动机的电源电路中 这样 主电动机定子绕组接成三 角形 经限流电阻 R 接通三相电源 主电动机起动正向旋转 松开正向点动按钮 SB3 输入继电器 I0 3 断电 输出继电器 Q0 1 断电 同时输出继电器 Q0 6 也断电 接触器 KMl 和 KM6 断电释放 他们的主触点断开 切除电源 主电动机停转 2 主电动机的反转点动控制 控制线路及其控制原理均和正向点动相似 只要把点动按钮 SB3 换成 SB4 输入继电器 I0 3 换成 I0 4 输出继电器 Q0 1 换成 Q0 2 交流接触器 KMl 换成 KM2 即可 3 主电动机正向低速转动控制 主电动机低速转动时 限位开关 SQ 的动合触点处于断开位置 SQ3 和 SQl 处于闭合位置 按下主电动机正向起动按钮 SB1 输入继电器 I0 1 得电 内部继电器 M0 1 得电并自锁 输出继电器 Q0 3 得电 Q0 3 与 M0 1 的得电 又使输出继电器 Q0 1 得电 Q0 1 的得 电 又使输出继电器 Q0 6 得电 输出继电器 Q0 3 Q0 1 Q0 6 的相继得电 使接触器 KM3 KMl 和 KM6 得电 KM3 的主触点闭合 将限流电阻 R 短路 KMl 的主触点闭合 引 入三相电源 KM6 的主触点闭合 接通主电动机 M1 的三相电源 因为高速转动交流接触 器 KM7 和 KM8 无电 所以主电动机定子绕组接成三角形 在全电压 不经限流电阻 R 下 起动正向低速旋转 4 主电动机反向低速转动控制 控制线路及其控制原理均和正向低速转动时相似 只要把正向转动起动按钮 SBl 换成反 向转动起动按钮 SB2 输入继电器 I0 1 换成 I0 2 内部继电器 M0 1 换成 M0 2 输出继 电器 Q0 1 换成 Q0 2 接触器 KMl 换成 KM2 即可 5 主电动机正向高速转动控制 需要主电动机高速转动时 通过变速机构的机械动作 将行程开关 SQ 的动合触点闭 合 输入继电器 I0 0 得电 为时间继电器 T37 的得电作准备 按下正向转动起动按钮 SBl 输入继电器 I0 1 得电 内部继电器 M0 1 得电并自锁 输 出继电器 Q0 3 Q0 1 Q0 6 得电 交流接触器 KM3 KMl KM6 先后得电吸合 主电动 机定子绕组接成三角形在全电压下正向低速转动 Q0 3 得电的同时 时间继电器 T37 得电 经过 3 秒左右的延时 时间继电器 T37 延时断 开的动断触点断开 输出继电器 Q0 6 断电 低速转动接触器 KM6 断电释放 同时 时 间继电器 T37 延时闭合的动合触点闭合 输出继电器 Q0 7 得电 高速转动接触器 KM7 和 KM8 通电吸合 将主电动机定子绕组接成双星形并重新接通三相电源 使主电动机从 低速正向转动变为高速正向转动 6 主电动机反向高速转动控制 控制线路及其控制原理均和正向高速转动相似 只要把正向转动起动按钮 SB1 换成反向 转动起动按钮 SB2 输入继电器 I0 1 换成 I0 2 内部继电器 M0 1 换成 M0 2 输出继电 器 Q0 1 换成 Q0 2 接触器 KMl 换成 KM 即可 2 主电动机的反接制动控制 反接制动由停止按钮 SB5 和速度继电器 SR 控制 速度继电器分为正转 SRl 和反转 SR2 两种 在电动机转速较高时 SRl 正转时 和 SR2 反转时 的动合触点闭合 当电动机转 速降到速度继电器的复位转速时 速度继电器的动合触点断开 1 主电动机正向转动时的反接制动控制线路 主电动机正向转动时 正向速度继电器 SRl 的动合触点闭合 需要停车时 按下停止按 钮 SB5 输入继电器 I0 5 动断触点断开 如果原来为低速转动 交流接触器 KMl KM3 KM6 断电释放 如果原来为高速转动 则交流接触器 KMl KM3 KM7 KM8 断 电释放 限流电阻 R 接入电动机电路 虽然电动机已和电源断开 但由于惯性作用 主 电动机仍以较高的速度正向转动 速度继电器 SRl 触点为闭合状态 在按下 SB5 时 输入继电器 I0 5 其动合触点闭合 输出继电器 Q0 2 得电 交流接触器 KM2 的线圈通电吸合 同时 输出继电器 Q0 6 得电 接触器 KM6 的线圈吸合 接触器 KM2 和 KM6 的主触点闭合 经限流电阻 R 接通主电动机的三相电源 主电动机进行反接 制动 转速立即下降 当主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 SRl 的动合触点断开 输入继电器 I0 6 断电 输出继电器 Q0 2 Q0 6 断电 接触器 KM2 和 KM6 的线圈先后断电释放 它们的主触点断开 切除主电动机的电源 主电动机 停转 反接制动结束 2 主电动机反向转动时的反接制动控制 控制线路及其控制原理均和正向转动时的反接制动相似 只要将正向转动速度继电器 SRl 换成反向转动速度继电器 SR2 输入继电器 I0 6 换成 I0 7 输出继电器 Q0 2 换成 Q0 1 将交流接触器 KM2 换成 KMl 即可 3 主轴变速或进给变速时主电动机的缓转控制 该机床的主轴变速和进给变速既可在主电动机停车时进行 也可在机床正常运行时进行 变速时主电动机可缓转以利于齿轮进入良好的啮合状态 1 主电动机在主轴变速时的缓转控制 主轴变速时 将变速孔盘拉出 拉动限位开关 SQl 使动合触点断开 输入继电器 I1 0 断电 同时也放开限位开关 SQ2 它的动合触点断开 输人继电器 I1 1 断电 选好主轴 转速后 将孔盘推入 如滑移齿轮和固定齿轮发生碰赤现象 则变速孔盘不能推回原位 机床主轴变速时 如果主电动机处于停转状态 速度继电器 SRl 的动合触点断开 输入 继电器 I0 6 断电 由于输入继电器 I1 0 I1 1 I0 6 的断电 I1 1 的动断触点闭合 使输出继电器 Q0 1 Q0 6 相继得电 所以接触器 KMl KM6 通电吸合 其主触点闭合 经限流电阻 R 接通主电动机的三相电源 主电动机的定子绕组接成三角形 正向旋转 主电动机的转速逐渐升高到一定程度之后 正向速度继电器 SRl 的动合触点闭合 输入 继电器 I0 6 得电 输出继电器 Q0 1 断电 接触器 KMl 的线圈断电释放 KMl 的主触点 断开 切断主电动机的电源 主电动机在惯性作用下继续正向转动 输入继电器 I0 6 得电同时输出继电器 Q0 2 得电 接触器 KM2 通电吸合 接触器 KM6 仍然得电吸合 KM2 KM6 的主触点闭合 接通主电动机的电源 主电动机经限流电阻 R 进行反接制动 转速迅速下降 当主电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时 速度继电器的动合触点断开 KM2 断电释放 KMl 又得电吸合 主电动机重复上述动作 这样间歇地起动与反接制动 使 主电动机处于缓慢转动状态 有利于齿轮进行良好啮合 如果变速前主电动机处于停转状态 则变速后主电动机仍然停转 如果变速前主电动机 处于正向低速转动 内部继电器 M0 1 仍处于得电自锁状态 则变速后接触器 KM3 KMl 和 KM6 又得电吸合 主电动机在变速之后仍然正向低速转动 如果变速前主电动机处于 反向低速转动 由于内部继电器 M0 2 的工作状态不变 变速后接触器 KM2 KM3 和 KM6 又得吸合 所以主电动机仍然反向低速转动 同样道理 如果变速前主电动机处于正向或反向高速转动状态 变速后先进入正向或反 向低速转动 经过 3s 左右的延时 主电动机自动转为正向或反向高速旋转 2 进给变速时主电动机的缓转控制原理分析 在进给变速时 如果主电动机正在旋转 也同样能够自行停止转动 在滑移齿轮和固定 齿轮未齿合好之前 主电动机也是进行缓转 在齿轮啮合好之后 主电动机又恢复到变 速前的状态 其控制线路及控制原理均和主轴变速相似 只要把限位开关 SQl 改为 SQ3 输入继电器 I1 0 改为 I1 2 将 SQ2 改成 SQ4 输入继电器 I1 1 改为 I1 3 即可 4 主轴箱 工作台的快速移动控制 机床各部件的快速移动由快速手柄进行操纵 由快速移动电动机 M2 拖动 将快速手柄扳到正向快速移动位置时 压动限位开关 SQ7 输入继电器 I1 6 得电 输出 继电器 Q0 4 得电 使交流接触器 KM4 通电吸合 KM4 的主触点闭合 接通快速移动电动 机的电源 快速移动电动机正向转动 拖动主轴箱或工作台做正向快速移动 将快速手柄扳到反向快速移动位置时 压动限位开关 SQ8 输入继电器 I1 7 得电 输出 继电器 Q0 5 得电 使接触器 KM5 通电吸合 KM5 的主触点闭合 接通快速移动电动机的 电源 快速移动电动机反向旋转 拖动主轴箱或工作台做反向快速移动 将快速手柄扳到 停止 位