多工位组合机床的PLC控制系统的设计

1、毕 业 设 计 论 文题 目 多工位组合机床的PLC控制系统的设计 （院）系 电气与信息工程系 专业 电气工程及自动化 班级 学号 学生姓名 导师姓名 完成日期 湖南工程学院毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 多工位组合机床PLC电气控制系统的设计 姓名 系别 电气与信息工程系 专业 电气工程 班级 学号 指导老师 教研室主任 一、 基本任务及要求：本次设计为多工位组合机床PLC电气控制系统达到设计，PLC以其可靠性较高，控制灵活，使用方便等在工业控制领域获得了广泛的应用。本次设计的机床要求能实现全自动工作循环，半自动工作和手动调整三种工作方式。其基本任务有：完成钻深孔、转位、夹紧、镗

2、孔、检查等四工位的主电路图控制原理图和PLC的外部接线图，并能根据电路图确定控制系统所用的电器元件及其型号，数量。并作出各种工作方式下各种工位的功能图表，程序指令表及部分工艺图。写出操作步骤及调试过程，最后说明控制系统的注意事项。二、 进度安排及完成时间：第一、二周 熟悉课题内容，了解设计任务及要求 第三、四周 查阅课题相关资料，了解当前组合机床控制领域的现状及发展，并完成文件综述。 第五、六周 初步构思设计方法，步骤，完成开题报告 第七、八周 确定主电路图及控制原理图 第九、十周 设计硬件电路图并选择电器元件 第十一、十二周 设计软件，写出程序的指令表 第十三、十四周 根据设计连接好电路图

3、第十五、十六周 材料整理，打印，装订 第十七周 毕业答辩 目 录Abstract摘要第一章 绪 论11.1 组合机床的现状和前景11.2 PLC控制系统的意义和目的11.3 可编程序控制器的发展趋势2第二章 硬件电路32.1电气原理32.2 电机的选择32.2.1 电动机容量的选择42.2.2 电动机额定电压的选择52.3 接触器的选择62.4 热继电器的选择82.4.1 常见热继电器的特点82.4.2 选用92.5 熔断器的选择102.6 断路器的选择102.7 组合开关的选择112.8 按钮的选择112.9 行程开关122.10 PLC控制系统的组成132.10.1 可编程控制器的选择13

4、2.10.1.1可编程序控制器物理结构的选择132.10.1.2可编程序控制器指令功能的选择132.10.2开关量输入输出点的统计142.10.3 专用功能模块选择14第三章 软件设计183.1 软件的总体设计图183.2 公用程序的设计193.2.1 三相静止坐标系213.2.2 两相静止坐标系243.2.3 两相同步旋转坐标系253.3 全线全自动程序的设计263.3.1 各单机的“在线/离线”选择功能263.3.2紧急后退功能273.3.3预停功能273.3.4 超节拍保护功能273.3.5 计数功能273.3.6 连续循环/一次循环工作方式的切换功能273.4全线自动回原点程序的设计3

5、13.5 机手动程序和半自动程序的设计323.5.1单机手动程序和半自动程序的结构特点32第四章调试与故障分析424.1 设计步骤424.1.1 间接电流控制法324.1.2 直接电流控制法334.2调试与运行424.2.1明确调试运行的任务424.2.2拟定调试运行的步骤424.2.3 保障调试运行安全434.3故障分析与处理434.4 注意事项46 第五章可编程序控制器软件特点和保护485.1输入输出点的保护485.2节省输入输出点I/O的方法485.2.1减少所需输入点的方法485.2.1.2 矩阵输入485.2.1.3 输入点的合并485.2.2减少输出点的方法495.3软件设计特点5

6、05.3.1 应用灵活，扩展性好505.3.2 标准化的硬件和软件设计，通用性强505.3.3 完善的监控和诊断功能505.3.4 控制功能强505.3.5 可适应恶劣的工业应用环境505.3.6 体积小、重量轻、性能/价格比高、省电51结束语51参考文献52致谢53附录A54附录B55附录C56 前言 可编程序控制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用自动装备，它的功能强，可靠性极高，编程简单，使用方便，体积小巧，因此，从它诞生到现在在工业生产中的到了很快的发展和应用，被称作为工业自动化的主要支柱之一，也被称作为机械之母。 目前在一般企业都拥有一定数量的用继电器控制的组合机床。继电器控制方式

7、虽然有结构简单、价格便宜的优点，但存在着接触器触点磨损快、寿命短、可靠性差等缺点。特别是在更换产品而改变动作循环时，需重新设计、安装、调试，不能适应现代生产要求。若将原系统改装为PLC控制系统，则能克服上述缺点。本课题多工位组合机床的PLC控制系统的设计主要是运用PLC控制系统来控制机床，实现了以软件代替部分硬件。要求能够对工件进行铣端面、镗孔、钻孔、检查、扩孔、攻丝、转位、钻深孔等工序的加工。 本PLC控制系统主要控制方式有：全线全自动、全线半自动、单机半自动、单机手动。 根据上述要求，首先是主电路图的设计，即把各个动力头的电机的主电路图设计好。其次是电气元件的选择。第三是地址表的分配。第四

8、是画出顺序功能图表第五根据顺序功能图写出梯形图。最后是指令表的书写。 通过毕业设计的实践，查阅资料、初步设计，通过老师的精心指导，我初步学了组合机床的PLC控制系统的设计原理。大大的提高了我的个人能力。由于自己的有限的知识，本课题还有很多的缺点，还需要各位老师的指导。多工位组合机床的PLC的控制系统的设计摘要：主要介绍了多工位组合机床的PLC控制系统的组成和电气控制要求及程序设计。PLC控制系统由硬件和软件组成。硬件主要介绍了硬件电路的设计和各种硬件电路的机床电器的选择。软件部分主要介绍了各种子系统的设计和软件电路的组成。软件部分主要介绍了全线全自动程序、全线半自动程序、手动程序及公用程序的设

9、计和编写。要求能够对工件进行铣端面、镗孔、钻孔、检查、扩孔、攻丝、转位、钻深孔等工序的加工。关键词：PLC、系统的组成、程序设计The design of the control system of many works a PLC for combining machine bedAbstract: Introduced primarily many works a PLC for combining machine bed control system constitutes to control the request and procedures design with the ele

10、ctricity.The PLC control system constitutes with the software from the hardware. The hardware introduced the design of the hardware electric circuit primarily with the choice of the machine bed electric appliances of every kind of hardware electric circuit. The software part introduces the design of

11、 every kind of sub- system primarily to constitute with the software electric circuit. The software part introduced the automatic procedure in half in full-automatic procedure, whole line in whole line and move the design that procedure and 公s use procedure primarily with weave to write. The request

12、 can carry the, the bore of drill a hole, check to the work a proceeding the bore of offend the silk and turn a, drill the deep bore etc. work preface of process.Key words: the PLC, system constitutes, the procedure designs多工位组合机床的PLC的控制系统的设计摘要：主要介绍了多工位组合机床的PLC控制系统的组成和电气控制要求及程序设计。PLC控制系统由硬件和软件组成。硬件主

13、要介绍了硬件电路的设计和各种硬件电路的机床电器的选择。软件部分主要介绍了各种子系统的设计和软件电路的组成。软件部分主要介绍了全线全自动程序、全线半自动程序、手动程序及公用程序的设计和编写。要求能够对工件进行铣端面、镗孔、钻孔、检查、扩孔、攻丝、转位、钻深孔等工序的加工。关键词：PLC、系统的组成、程序设计The design of the control system of many works a PLC for combining machine bedAbstract: Introduced primarily many works a PLC for combining machine

14、 bed control system constitutes to control the request and procedures design with the electricity.The PLC control system constitutes with the software from the hardware. The hardware introduced the design of the hardware electric circuit primarily with the choice of the machine bed electric applianc

15、es of every kind of hardware electric circuit. The software part introduces the design of every kind of sub- system primarily to constitute with the software electric circuit. The software part introduced the automatic procedure in half in full-automatic procedure, whole line in whole line and move

16、the design that procedure and 公s use procedure primarily with weave to write. The request can carry the, the bore of drill a hole, check to the work a proceeding the bore of offend the silk and turn a, drill the deep bore etc. work preface of process.Key words: the PLC, system constitutes, the proce

17、dure designs多工位组合机床的PLC的控制系统的设计摘要：主要介绍了多工位组合机床的PLC控制系统的组成和电气控制要求及程序设计。PLC控制系统由硬件和软件组成。硬件主要介绍了硬件电路的设计和各种硬件电路的机床电器的选择。软件部分主要介绍了各种子系统的设计和软件电路的组成。软件部分主要介绍了全线全自动程序、全线半自动程序、手动程序及公用程序的设计和编写。要求能够对工件进行铣端面、镗孔、钻孔、检查、扩孔、攻丝、转位、钻深孔等工序的加工。关键词：PLC、系统的组成、程序设计The design of the control system of many works a PLC for c

18、ombining machine bedAbstract: Introduced primarily many works a PLC for combining machine bed control system constitutes to control the request and procedures design with the electricity.The PLC control system constitutes with the software from the hardware. The hardware introduced the design of the

19、 hardware electric circuit primarily with the choice of the machine bed electric appliances of every kind of hardware electric circuit. The software part introduces the design of every kind of sub- system primarily to constitute with the software electric circuit. The software part introduced the au

20、tomatic procedure in half in full-automatic procedure, whole line in whole line and move the design that procedure and 公s use procedure primarily with weave to write. The request can carry the, the bore of drill a hole, check to the work a proceeding the bore of offend the silk and turn a, drill the

21、 deep bore etc. work preface of process.Key words: the PLC, system constitutes, the procedure designs第一章 绪论1.1 组合机床的现状和前景机床是制造产品的机械，也称作为工作的母体，是装备制造业的核心设备。最初的机床是由蒸汽机集中提供的能源，此时可以进行车削、钻削、铣削齿轮加工等工艺但是精度和效率都很低，交流电动机的问世，机床开始有电力拖动，通过齿轮变速，因此，大大地改善了机床的效率和精度，此时出现了组合机床，但机床都采用传统的继电器控制，继电器控制方式虽有结构简单，价格便宜的优点，但存在着触

22、头易磨损，寿命短的缺点。特别是在更换产品时更加容易磨损。随着人们对生产要求的进一步的提高，已继电器控制的组合机床已不适应社会的需要。这时出现了以计算机技术和电子机械技术的不断发展，从而缓解了这一现象，此时出现了以PLC控制的组合机床。它是充分利用计算机技术和电子技术与机械电子，以软件代替部分硬件，以电子器件代替部分机械传动，从而提高了机床的性能。近年来，PLC在工业中异军突起，以其独特的控制优势，广泛地应用在机械制造业中。特别是在组合机床的控制中，以其编程简单、可靠性高、功能齐全、适应性强、输出形式多样等优点，很快取代了传统的继电器控制中的主导地位。1.2 PLC控制系统的意义和目的目前在一般

23、企业都拥有一定数量的用继电器控制的组合机床。继电器控制方式虽然有结构简单、价格便宜的优点，但存在着接触器触点磨损快、寿命短、可靠性差等缺点。特别是在更换产品而改变动作循环时，需重新设计、安装、调试，不能适应现代生产要求。采用PLC改造机床，具有控制系统可靠性好、故障率低、工艺参数调整方便等特点。这是因为可编程控制器的抗干扰能力强，可靠性高，且配置灵活，已在工控领域广泛应用。这不仅可以实现生产过程的自动控制，还可以构成适合工业环境的实时网络。 用可编程控制器，具有投资省、见效快的特点。因为使用PLC控制机床电气系统后，可去掉了机床的中间继电器、时间继电器、顺序控制二极管及电阻，使线路简化。同时，

24、由于PLC的高可靠性，输入输出部分还具有信号指示，这不仅使电气故障次数大大减少，而且还能给准确判断电器故障的发生部位提供了很大的方便。1.3 可编程序控制器的发展趋势（1） 向高性能、高速度、大容量方向发展 大型可编程叙序大多采用多CPU结构，不断向高性能、高速度和大容量的方向发展。三菱的ANA系列可编程序控制器使用了世界上第一个在一块芯片上实现可编程序控制器全部功能的32位微处理器。（2） 大力发展微型可编程序控制器，不断增强微型可编程序控制器的功能 微型可编程序控制器一般指I/O点数小于等于256的可编程序控制器，大多采用整体式结构。微型可编程序控制器的价格便宜，性能价格比不断提高，很适用

25、于单机自动化或组成分布式控制系统。（3）可编程序控制器的编程语言的标准化（4）可编程序控制器与其他工业控制产品相互融合。（5大力发展智能型I/O子系统（6）可编程序控制器与现场总线相结合（7）增强通信联网能力。第二章 硬件电路的设计2.1 电气原理自动线开始工作必须具备的初始条件为：(1) 输送带在原位；(2) 所有动力头、检查头和转位装置都已分别加工、检查、转位完毕，并已退回原位；(3) 所有工位上的随行夹具都已松开并拔出定位销；(4) 在装料工位已装上待加工工件，在卸料工位已卸去加工好的工件；(5) 检查工位没有发出“故障”信号（即检查头检查合格）；(6) 没有发出自动线“预停”信号。当上

26、述条件全部具备后，按下自动线起动按钮，控制系统既发出“输送带向前”主令，于是输送带向前，将工件送入加工工位。当工件被送入加工工位后，控制系统发出定位夹紧主令，各工位的定位夹紧装置（通过随行夹具）对工件进行定位夹紧（但检查与转位工位只需对工件定位）。定位夹紧后，控制系统发出动力头、检查头向前、转位机构抬起、输送带向后主令，各动力头、检查头向前，转位机构抬起，进行各自的循环，而输送带则向后，为将下一个工件送入加工工位作准备。当各动力头加工完成退回原位、检查头检查完毕退回原位，转位机构转位完毕退回原位后，控制系统发出拔销松开主令，各工位的定位夹紧装置拔销松开，当各定位夹紧装置都已拔销松开后，自动线的

27、一个工作循环即告结束。此后，若装料工位又装上了新的待加工工件，且卸料工位又卸下了加工好的工件，则自动线又可进行下一个循环的加工。 图1.1机加工自动线工艺流程2.2电机的选择电动机是机床电力拖动系统的拖动元件，在电动机的选择内容中，功率的选择是首要的，同时，电动机的转速、型号、电压等的选择也是必要的。正确的选择电动机功率的意义很大，功率选得过大，设备投资大 将造成浪费，同时，由于电动机欠载运行，使之功率和功率因数降低。或再保持电动机不过载的情况下，降低负载使用，这将不能充分发挥机床的效能。2.2.1 电动机容量的选择正确地选择电动机容量的原则是电动机在满足生产机械要求的条件下合理地确定电动机的

28、功率选择电动机功率的依据是负载功率。这是因为电动机容量反映了它的负载能力它与电动机容量温度和过载能力有关，前者是电动机负载时容许的最高温度，与绝缘材料的耐热性能有关，后者是电动机的最大负荷能力，在直流电机中受整流条件的限制，在交流电机中由最大转矩决定，实际上电动机的额定容量由允许温升决定。电动机容量的选择方法通常有两种：一种是分析计算法；另一种是统计类比分析计算法是根据生产机械图，在产品目录上预选一台功率相当的电动机的负载图从发热上检测，并检查电动机的过载能力是否满足要求，如不行，在选一台电动机计算，直至合格。调查统计类比法社在不断总结经验的基础上，选择电动机容量的一种实用方法，此法比较简单，

29、但也有一定的局限性。它将各国同类型、先进机床电动机容量进行统计和分析，从中找出电动机容量和机床主要参数间的关系，再根据实际前况得出相应的计算公式。我国机床制造对不同类型的机床目前采用的拖动电动机功率的统计分析公式如下：普通车床的主拖动电动机功率P=3.65D1.54P主拖动电动机功率，KW D工件最大直径，M （2.1）立式车床主拖动电动机功率 P=20D0.88 （2.2） P主拖动电动机功率，KW D工件最大直径，M卧室镗床主拖动电动机功率P=0.004D1.7 （2.3）P主拖动电动机功率，KW D为镗孔直径，M龙门刨床主拖动电动机功率P=B1.15/160 （2.4） P主拖动电动机功

30、率，KW B为工作宽度机床进给拖动的功率一般均将小，按经验，车床、钻床的进给拖动功率为主拖动功率的0.030.05，而铣床的进给拖动功率为主拖动功率的0.20.25。2.2.2 电动机额定电压的选择交流电动机额定电压与供电电网电压一致。一般车间低压电网电压为380伏，因此，中小型异步电动机额定电压为220/380伏及380/600伏两种，后者可用Y-启动，当电动机功率较大时，可选用相应电压的高压电动机。支流电动机的额定电压也要与电源相一致。当支流电动机由单独的支流发电机供电时，额定电压常用220伏及110伏；大功率电动机可提高到600伏到800伏，最高达1000伏。当电动机由晶闸管整流装置供电

31、时，为配合不同的整流电路形式，新改进的Z3型电动机除了原有的电压等级外，还增加了160伏及440伏两种电压等级；Z2型电动机也增加了180伏、340伏、440伏等电压等级。电动机额定转速的选择对额定功率相同的电动机，额定转速俞高，电动机尺寸、质量和成本俞小，因此，选用高速电动机较为经济。但由于生产机械所需转速一定电动机转速越高，传动机转速越大，传动机构越复杂。因此应通过综合分析来确定电动机的额定转速。电动机具体选用型号如下：表2.1电动机的选型参数油泵电动机冷却泵电动机动力头主轴电动机型号Y112M-4YS6324YS7126额定功率4KW180W250W额定电流8.8A0.65A0.94A额

32、定电压380V380V380V工作频率50HZ50HZ50HZ额定转速1440r/min1500r/min1500r/min工作效率84.5%64%63%功率因数0.820.660.64堵转额定电流7A6A5.5A堵转额定转矩2.22.42.0最大转矩2.22.42.02.3 接触器的选择 接触器是一种远距离频繁接通的和断开的交直流主电路及大容量的控制电路的电器。其主要控制对象是电动机，也可用来控制其它电力负载，如电热器、照明灯、电焊机、电容器组等。接触器的触头系统可以用电磁铁、压缩空气或液压压力等驱动，因而接触器可分为电磁接触器、气动接触器、液压接触器等。由于真空电器有其特殊的优点，低压真空

33、接触器在一些场合下得到实际的运用。随着半导体器件的发展，半导体接触器也在发展运用。我国的接触器的电压标准，接触器主触头的额定工作电压为交流380V、660V、1140V等。接触器的额定电流为68000A。根据接触器的不同用途可分为几种类别：交流接触器分为AC1，AC2、AC2等一般接触器的选用,主要考虑主触头的额定电流、额定电压；辅助触头的数量和种类；吸引线圈的电压等级；操作频率等。值得注意的是：吸引线圈的电压等级应等于控制电路的电压。据被控电机的容量PE，用经验公式来计算主触头的额定电压。主触头的额定电压应满足UEXUEXIECIC=PEX1000/KUE（2.1）式中 K-经验常数，一般取

34、11.4UE被控电动机的额定线电压（V）IE应选定的接触器额定电流（A）UEC应选定的接触器额定电压（V）PE被控电动机的额定功率（KW）IC接触器主触头电流（A）UEX被控线路额定电压（V）。常见的几种系列接触器及所能控制的电动机的最大容量如下：表2.2接触器的参数型号额定电流A可控制的鼠笼式电动机的最大容量AC3220V380V440V500V660VCJ10-551.22.22.2CJ10-10102.244CJ10-20205.51010CJ10-4040112020CJ10-6060173030CJ10-100100305050LC1-D09942.2445.5LC1-D121253

35、5.55.57.5LC1-D1616747.599.5LC1-D2525105.5111115LC1-D4040161118.52230LC1-D50502015223033LC1-D63632518.2303737LC1-D8098032223745453TB4093.32.245.53TB41124.335.57.53TB42167.747.5113TB43228.55.511113TB443215.68.51515我选择的接触器如下：表2.3接触器的选型接触器型号工作电压额定绝缘电压最高工作 电压额定发热电流380VAC-3额定工作电 流CJX8-9380V660V660V16A8.5A

36、2.4 热继电器的选择热继电器是利用测量元件被加热到一定程度而动作的一种继电器。热继电器的测量元件通常用双金属片制成，利用双金属片受热而弯曲的原理。当线路电流增大后双金属片弯曲到一定程度使触点发生转换。热继电器主要用作三相交流感应电动机的过载保护，使用时将热继电器的测量元件串接在主电路中，当被保护电动机绕组的温升上升到极限允许温升以前，热继电器应动作，使电动机自动脱离电源停止运行。为了可靠的保护电动机的过载，热继电器的动作时间电流特性应低于电动机的过载特性。热继电器主要对异步电动机进行过载保护。热继电器有双金属片式和电子式两种，电子式的热继电器保护性能好，适用于重要电动机的保护。对短时工作制，

37、过载可能性小的电动机不必选设热继电器。2.4.1 常见热继电器的特点(1)结构一般由加热元件、控制触头和动作系统、复位机构三部分组成。(2)性能1)安秒特性：即电流-时间特性。常具有反时限特性。国家标准中规定的动作特性见表1。2)热稳定性 对Ie100A的，通10倍最大整定电流，对Ie100A的，通8倍最大整定电流；热继电器应能可靠动作5次；3复位时间自动复位时间5min，手动复位时间2min。(3)常见品种与规格1 JRl6和JRl6D。后者是带断相保护型，目前使用较多。额定电流主要有3个规格：20、60和150A，热元件电流从025-160A。特点是带断相保护和温度补偿，可手动或自动复位，

38、但没有动作灵活性检查装置及动作后指示装置，目前已届淘汰产品。2 JR20型。额定电流有8种，从63-630A，热元件从01-630A，与JRl6不同之处是带有动作灵活性检查装置和动作指示装置。但这种型号的热继电器质量不太稳定。 3T系列。是从德国引进的，可与B系列交流接触器配套成MSB系列电磁起动器、规格品种较多。 43UA系列。这是SIEMENS公司产品，目前国内可由苏州西门子电器有限公司生产，3UA59系列是63A以下产品，使用较为广泛。2.4.2 选用选用时，必须了解被保护对象的工作环境、起动情况、负载性质、工作制及电动机允许的过载能力。原则是热继电器的安秒特性位于电动机过载特性之下，并

39、尽可能接近。(1)保护长期工作或间断长期工作的电动机时热继电器的选用1保证电动机能起动：选取6Ie下具有相应可返回时间的热继电器；动作时间通常应5s。2选热继电器整定值为(095-105)Ie3选用带断相保护的热继电器，即型号后面有D、T系列或3UA系列。(2)保护反复短时工作制的电动机时热继电器的选用使用热继电器时仅有一定范围的适应性。当电动机起动电流倍数为6Ie，起动时间为1s、满载工作、通电持续率为60时，每小时允许操作数不能超过40次。如操作频率过高，可选用带速饱和电流互感器的热继电器，或者不用热继电器保护而选用电流继电器。(3)特殊工作制电动机保护正反转及频繁通断工作的电动机不宜采用

40、热继电器来保护。较理想的方法是用埋入绕组的温度继电器或热敏电阻来保护。热元件选好后，还需用电动机的额定电流来调整它的整定值。我选的热继电器如下表：表2.4热继电器的技术参数热继电器型 号热元件号整定电流油泵电机的热继电器JR20-1014R78.610冷却泵电机的热继电器3R0.0.290.35各动力头主轴电机的热继电器6R0.811.22.5 熔断器的选择熔断器是对电气设备起过载延时和短路瞬时保护的电器。其主要结构有：插入式螺旋式填料封闭管式类型。机床常用螺旋式的，其主要技术参数如下表：熔断器的选择方法是锯电路的特点及参数求出熔体电流。再根据熔体电流大小选择熔断器的额定电流来确定其规格型号负

41、载电流平稳的电气设备，如照明灯、电阻炉等。熔体电流大于线路电流的额定电流。具有冲击电流的电气设备，如感应电动机起动电流为额定电流的5到7倍，则应按经验公式计算选用。在确定熔断器额定电流时还应考虑接触器触头的承受能力。对单台长期工作的电动机，则有Ir=(23)Iem （2.1）对单台频繁起动的电动机，则有Ir=(34)Iem （2.2）对于多台电动机长期共用一组熔断器保护。则有Ir(23)Iemax+Iem （2.3）Ir熔体的额定电流Iem电动机的额定电流Iemax容量最大的电动机的额定电流Iem除容量最大的电动机的额定电流其余电动机的额定电流的总和2.6 断路器的选择 断路器用于配电电路、电

42、动机或其它用电设备中，能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件下接通，承载一定时间和分断电流的开关电器。 断路器的典型结构分为：框家式断路器和塑料外壳式断路器及万能式断路器。断路器的主要参数有：（ 1） 额定电压 断路器的额定电压分为工作电压，额定电压和额定脉冲电压。断路器的额定工作电压是指与通断能力以及使用类别相关的电压值。对于交流多相电路是指电路的线电压。额定工作电压在数值上取决与电网等级。我国标准规定为交流220V、380V、660V及1140V。应该指出，同一断路器可以规定在几种额定工作电压下使用，但相应的通断能力并不相同。额定绝缘电压是设计断路器的电压值，

43、开关电器的电气间隔和爬电距离应按此电压值确定，一般情况下，额定绝缘电压就是断路器的最大额定工作电压。开关电器工作时，要承受系统中所发生的最大电压，因此开关电器的额定电压的参数中给定了额定的脉冲耐压值，其数值应大于或等于系统中出现的最大过电压峰值，额定绝缘电压和脉冲耐压共同决定了开关电器的绝缘水平。（2） 额定电流 断路器的额定电流就是拖扣器的额定电流，一般就是电路器的额定持续电流。 （3） 额定短路分断能力 断路器的额定短路分断电流是指在规定的使用条件下，分断短路预期电流的能力。它又分为额定极限短路分断电流和额定运行短路分断电流。 额定极限短路分断电流是指断路器在规定的实验电压、功率因数或时间

44、常数以及规定的实验程序下，相应分断预期短路电流的能力。根据上述的要求我选择的断路器DZX-19。2.7 组合开关的选择机床的电源引入与隔离。一般选用组合开关。主要依据电源种列、电压等级、相数、电气设备的额定容量进行选用。开关的额定电压应大于被控电气设备的额定电压等级，额定电压500伏的开关适用于交流380伏，额定电压250伏的开关适用于交、直流220伏的控制。开关的额定电流一般取机床设备额定电流的1.53倍。常用产品有HZ系列：HZ1、HZ2HZ10等。表2.7组合开关的技术参数型号额定电压极数DC220V最大分断电流AC380V分断电流外形尺寸HZ210/310310663.6X67X89H

45、Z325/32532515100X106X120.5HZ260/36036035100X106X150.5我选择的组合开关是HZ2-10/32.8 按钮的选择按扭是短时切换小电流控制电路的开关。依据控制功能选择按扭的结构型式及颜色，如紧急操作选蘑菇形扭帽的紧急式；特殊需要选指示灯式的或旋扭式的等。停止按扭用红色的，启用绿、黄等色。据同时的控制的路数、通或断，选择触头对数及种类，进而确定所需型号。按扭的额定电压：交流500伏，直流440伏。额定电流5A。机床常用型号有LA2、LA10、LA18、LA20等产品。我选的按扭下表：表2.8（a）按扭的技术参数型号额定电压额定电流LA2220V5A2.

46、9 行程开关行程开关也称限位开关。用于控制电路的自动限位切换。据控制功能及安装位置、控制路数，选择触头种类、数量、结构型号及安装尺寸。机床常用行程开关有LX2、LX19、JLXK1及LXW-11、JLXK1-11型等系类才产品。行程开关的额定电压：交流500伏，直流440伏，额定电流5A。操作频率：12002400次/小时。LX19型及JLXK1型行程开关均备有一对动合和一对动断触头，且有自动复位和非自动复位两类。LXW-11型及JLXK-11型是微动开关，体积小，动作灵敏，机床中应用较多。JW2型为组合行程开关，最多可备有5对动合，5对动断共10对触头。可实现多路控制。表2.8(b)JLXK

47、1系列行程开关结构的特征与技术参数基本型号传动结构及复位方式动作力触头对数JLXK1-111单轮防护式 能自动复位>1动合动断JLXK1-111M单轮密封式 能自动复位11JLXK1-211双轮防护式 非自动复位>1.5额定电压JLXK1-211M双轮密封式 非自动复位交流直流JLXK1-311直动防护式 能自动复位>2500400JLXK1-311M直动密封式 能自动复位额定电流JLXK1-411直动滚轮防护式 能自动复位>25JLXK1-111M直动滚动密封式 能自动复位操作频率1200次/小时从上表中我选了JLXK1-211M行程开关。2.10 PLC控制系统的组

48、成用PLC来控制组合机床的运行，除了油泵电机和冷却电机单独控制以外，其余均由PLC来完成。显然这里既有各工位快进、工进。快退、以及定位、拔销、夹紧、松开等工步的运行控制、同时还有记数、定时等参数的设定，为此采用以下元件组成控制系统：（1）输入设备 控制方式选择开关，凸轮系列控制接近开关，位置检测元件，控制单元检测元件以及热继电器，压力继电器等等。（2） 输出设备 电磁阀线圈执行元件，接触器线圈执行元件，蜂明器及信号指示灯等。2.10.1 可编程序控制器的选择（PLC） PLC的产品的品种很多，他们的性能价格比各有不同。因此，根据被控对象的控制过程的要求，应合理选择PLC。PLC的选择包括：CP

49、U主机、开关量的输入输出设备、模拟量输入输出设备、专用功能模块和存储器的选择等。2.10.1 可编程序控制器物理结构的选择根据物理结构，可以将可编程序控制器分为整体式和模块式，整体式每一I/O点的平均价格比模块式的便宜，小型控制系统一般使用整体式可编程序控制器。模块式可编程续控制器的功能扩展方便灵活，I/O的点数的多少，输入点数与输出的点数的比例，I/O模块的种类和块数等的选择，比整体式可编程续控制器灵活的多，模块式可编程续控制器还备有多种特殊的控制任务，在判断故障反和维修时更换模块等也很方便，因此较复杂的要求较高的系统一般采用模块式可编程续控制器。2.10.2 可编程序控制器指令功能的选择现代的可编程序控制器的指令功能越来越强，内部编程元件的个数越来越多，任何一种可编程序控制器都可以满足开关量控制系统的要求。2.10.3 开关量输入输出点的统计。在一般情况下，PLC的规模主要取决于输入输出点的需求量。对于输入信号，作为信号来源的每一个按扭、限位开关、继电器点都占用PLC的一个输入点。输入接口电路。可采用本机提供的直流24伏电源，也可采用外部引入的交流的220伏电源。根据输入接口的电路的结构不同，有的4个输入点对一个公共点，有的8个输入点对应一个公共点，有的一个输入点对应一个公共点因此，在统计输入点时，必须根据电源电压和能否直接到一个公共点等情况归类统计。对输