电气控制技术课件 项目11 PLC控制的X6132型卧式铣床改造

项目11

X6132型卧式万能铣床改造电气原理图设计的步骤与方法电气控制设计的一般原则及方法机床常用电器的选择一次进给延时停留自动工作循环设计任务1任务2任务3趣味设计PLC控制的X6132型卧式万能铣床改造任务实施项目11

任务1电气控制设计的一般原则及方法电气控制设计的一般原则电气控制设计的一般步骤电气控制设计的基本任务与内容1235电气控制装置的设计内容原理设计：满足电气控制装置的制造、使用以及维修的需要工艺设计：满足生产机械和工艺的各种控制要求6最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求

造型美观、使用维修方便在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济，不宜盲目追求自动化和高指标电气控制设计的一般原则妥善处理机械和电气关系正确合理的选用电器元件确保使用安全、可靠7原理设计内容7、编写设计说明书1、拟定电气设计任务书2、选择拖动方案与控制方式3、确定电动机的类型、容量、转速，并选择具体型号4、设计电气控制原理框图5、设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数6、选择电气元件，制定元器件目录清单8工艺设计内容设计电气设备总体配置，绘制电气控制系统的总装配图及总接线图对原理图进行编号，列出各部分元件目录表，统计各组件的进出线号设计组件装配图、接线图绘制电器安装板和非标电器安装零件图纸，标明技术要求设计电气箱汇总列出外购件清单、标准件清单、主要材料消耗定额编写使用维护说明书9电气控制设计的一般程序设计各种施工图纸并以此为根据编制各种材料定额清单拟定设计任务书选择拖动方案与控制方式选择电动机选择控制方式设计电气控制原理线路图并合理选用元器件，编制元器件目录清单

编写说明书项目11任务2电气原理图设计的步骤与方法电气原理图设计的步骤电气原理图设计中应注意的问题电气原理图的设计方法123121、根据选定的拖动方案及控制方式设计系统的原理框图，拟定出各部分的主要技术要求和主要技术参数

4、正确选用原理线路中每一个电器元件，并制订元器件目录清单电气原理图的设计步骤2、根据各部的要求，设计出原理框图中各个部分的具体电路3、绘制总原理图。一般根据电气控制要求先设计主电路，再设计控制电路，然后加其他辅助回路，联锁及保护等环节，最后整体检查13电气原理图的设计方法主电路设计分析设计法：根据生产工艺要求选择合适的基本控制环节，或根据控制要求边分析边设计，随时增减元器件和改变触点的组合方式以满足要求，经过反复修改得到理想的控制线路逻辑设计法：难度较大，设计过程较复杂，很少单独采用14控制电路设计当几个条件中只要有一个条件满足接触器线圈就通电，可采用并联接法只有所有条件都具备，接触器才得电，可采用串连接法要求第一个接触器得电后，第二个接触器才能得电（或不允许得电），可以将前者常开（或常闭）触点串接在第二个接触器线圈电路或者第二个接触器控制线圈的电源从前者的自锁触头后引入电气原理图的设计方法15电气原理图设计中应注意的问题线路设计要考虑操作、使用、调试与维修的方便。

尽量减少控制线路中电流、电压的种类，控制电压等级应符合标准等级。应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一电器的现象。正常工作中，应尽可能减少通电电器的数量，以利节能，延长电器元件寿命以及减少故障。正确连接电器线圈，交流电器线圈不能串联使用。项目11任务3机床常用电器的选择按钮、低压开关的选用热继电器的选用熔断器的选用123接触器的选用4中间继电器的选用5时间继电器的选用618按钮的选用

通常是用来短时接通或断开小电流的控制电路的开关。主要根据使用场合、所需要的触点数、触点型式及颜色选用。19刀开关的选用

主要作用是接通和切断长期工作设备的电源。根据电源种类、电压等级、电动机容量、所需极数及使用场合来选用。20自动空气开关的选用自动开关又称自动空气断路器。自动开关在机床上应用得很广泛选择自动开关应主要考虑其主要参数：额定电压、额定电流和允许切断的极限电流额定电流应等于或大于负载允许的长期平均电流极限分断能力要大于、至少要等于电路最大短路电流21组合开关的选用组合开关主要作为引入开关，所以也称电源隔离开关。它也可以起停5kW以下的异步电动机开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.5~2.5倍22熔断器的选用对于照明线路等没有冲击电流的负载，应使熔体的额定电流等于或大于线路工作电流对于一台异步电动机，由一个熔断器保护，熔体按下列关系选择如果几台电动机不同时起动，则最大电流为容量最大一台电动机起动电流，加上其他台电动机的额定电流23热继电器的选用

24接触器的选用电源种类：交流或直流主触点额定电压、额定电流辅助触点种类、数量及触点额定电流电磁线圈的电源种类，频率和额定电压额定操作频率（次/h），即允许的每小时接通的最多次数25中间继电器的选用起信号传递与转换作用，可以扩充其他电器的控制作用主要依据控制电路的电压等级，同时还要考虑触点的数量、种类及容量满足控制线路的要求26时间继电器的选用

主要考虑控制电路所需要的延时触点的延时方式（通电延时还是断电延时），以及瞬时触点的数目，根据不同的适用条件选择不同类型的电器项目11趣味设计一次进给延时停留自动工作循环设计设计主电路设计控制电路12一次进给延时停留自动工作循环设计2026/6/10

在钻、扩、镗、加工盲孔及刮端面时常常要求能自动完成一次工作进给，即从原位开始，经快进、工进、延时停留、快退，回到原位停止。设计要求设计主电路2026/6/10工进电动机为M1快进电动机M2由KM1控制，FR1热过载保护由KM2、KM3控制，FR2热过载保护设计控制电路2026/6/10控制电路框架设计控制电路2026/6/10增添必要联锁主轴电动机工作才允许进给电动机运行，因此在电路中要串入控制主轴电动机的接触器KM的辅助常开触点快进电动机正、反转需要互锁，即KM2和KM3需要互锁在接触器KM3得电动作后让KT复位，将KM3的辅助常闭触点串联到KT线圈电路即可实现设计控制电路2026/6/10增添必要的保护环节为了防止工作台越位，在工进终点极限位置一般设有超行程保护开关SQ4加熔断器FU4实现控制电路的短路保护FR1、FR2常闭触点串入控制电路实现电动机M1和M2的过载保护复位按钮和接触器KM1~KM3的自锁组合实现失电压和零电压保护设计控制电路2026/6/10添加手动快退功能一般使用复式按钮SB1，手动控制KM3接触器实现快退在工作台进给过程中出现故障需要停车或者因超越行程而停止在终点位置时，应该能让工作台回到原位，以备维修后再次起动，因此需要增加手动快退功能项目11任务实施

PLC控制的X6132型卧式万能铣床改造实训步骤清点电器控制要求分析主电路改造设计PLC的I/O分配控制电路设计接线电路设计PLC梯形图设计电器安装、布线、调试实训器材2026/6/10（1）将主电动机M1反接制动改为无制动，将主电动机正反转由转换开关控制改为用电气方法实现（2）铣床控制电路及照明灯均采用220V供电，省略变压器（3）工作台的纵向、横向和垂直3个方向的进给运动由一台进给电动机M2拖动，3个方向的选择由6个转换开关来实现。每个方向有正、反双向运动，即要求M2能正反转。同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三个方向的运动之间应有联锁保护。使用圆工作台时，要求圆工作台的旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的运动之间有联锁控制，即圆工作台旋转时工作台不能向其他方向移动。控制要求分析2026/6/10（4）为了缩短调整运动的时间，工作台应有快速移动控制，X6132型卧式万能铣床是采用快速电磁铁吸合改变传动链的传动比来实现的，没有电磁铁可以用信号灯模拟来代替电磁阀线圈YB（5）根据工艺要求，主轴旋转与工作台进给应有先后顺序控制，即进给运动要在铣刀旋转之后才能进行，加工结束必须在铣刀停转前停止进给运动控制要求分析主电路改造设计M1为主轴电动机M2为进给电动机M3为冷却电动机HL为电源指示灯EL是照明灯KM1、KM2控制KM4、KM5控制KM6控制YA为快移电磁铁KM1控制2026/6/10序号状态名称作用I/O分配备注1输入按钮SB1M1正转I0.0控制KM32输入按钮SB2M1反转10.1控制KM23输入按钮SB3M1停车I0.2

4输入按钮SB4快速电动机工作I0.3控制KM65输入转换开关左，控制M2反转I0.4控制KM56输入转换开关后，控制M2反转I0.77输入转换开关上，控制M2反转I1.08输入转换开关下，控制M2正转I1.1控制KM49输入转换开关右，控制M2正转I0.510输入转换开关前，控制M2正转I0.611输入转换开关SA1园工作台工作方式，控制M2正转I1.212输入转换开关SA3控制冷却电动机I1.3控制KM113输出1冷却电动机工作Q0.4KM1+14输出2主电动机反转Q0.0KM2+15输出3主电动机正转Q0.1KM3+16输出4进给电动机正转Q0.2KM4+17输出5进给电动机反转Q0.3KM5+18输出6快速电动机工作Q0.5KM6+PLC的I/O分配2026/6/10控制电路设计2026/6/10接线电路设计2026/6/10PLC梯形图设计2026/6/10电器安装、布线、调试2026/6/10序号故障现象检修方法1QF合上，电源指示灯和PLC指示灯均不亮①检查熔断器熔体状态②检查电源是否有电加入2QF合上，电源指示灯亮，PLC指示灯不亮检查PLC电源是否接错3QF合上，电源指示灯不亮，PLC指示灯亮检查电源指示灯HL是否损坏或者接错4QF合上，PLC指示灯为黄色将PLC状态调到工作状态“run”5QS合上，PLC冒烟PLC电源接错，立即切断电源6按下控制按钮，接触器没有动作①观察PLC相对应的输出口指示灯是否亮，如果亮，则是PLC输出到零线之间的接触器接错②如果PLC没有输出，观察PLC输入点指示灯是否亮，如果不亮说明