1551-四工位組合機床的電氣控制

1551-四工位組合機床的電氣控制,四工位,組合,機床,電氣控制 電路圖及梯形圖說明、您可以將下列各圖放大至 A3 幅面( 或打印)就能看清楚。梯形圖由下列各部分組成：1. 0~11 程序步：20ms 程序掃描 —輸入/ 輸出擴展電路電源。2. 12~28 程序步：液壓電機啟動以及循環(huán)控制：自動時系統(tǒng)循環(huán)；手動時工作臺循環(huán)。3. 29~61 程序步：工作臺循環(huán)。4. 62~98 程序步：‘鉆’加工循環(huán)。5. 99~135 程序步：‘劃’加工循環(huán)。6. 136~172 程序步：‘擴’加工循環(huán)。7. 173~179 程序步：冷卻電機控制。8. 180~209 程序步：電機過載檢測。9. 210~219 程序步：報警。10. 220~255 程序步：信號顯示。11. 256 程序步—END：程序結(jié)束。- 1 -1 概述可編程控制系統(tǒng)PLC(LOGO)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作系統(tǒng)。LOGO! 是西門子公司研制的通用邏輯模塊。LOGO! 集成有：控制功能；?帶背景光的操作和顯示面板；?電源；?用于擴展模塊的接口；?用于程序模塊（插卡）的接口和PC電纜；預(yù)組態(tài)的標準功能，例如接通斷開延時繼電器、脈沖繼電器和軟鍵； ?定時器；數(shù)字量和模擬量標志；?輸入和輸出，取決于設(shè)備的類型。其通過特有的指令控制生產(chǎn)過程。4 工位控制系統(tǒng)在實際中有很大的應(yīng)用。例如電梯的控制，工業(yè)生產(chǎn)線的準確定位等。傳統(tǒng)的自動控制由繼電器——接觸器進行控制，其缺點是觸點多，接線復(fù)雜，故障率高，可靠性差，維護工作量大，而采用 PLC（LOGO）組成的控制系統(tǒng)很好的解決了上述問題，它工作可靠性高，靈活性好，通用性高，編程簡單，使用方便，而且它的抗干擾能力遠遠強于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，它使在實際中運行機械的更加安全，方便。本文主要通過提出 4 工位控制系統(tǒng)的基本功能要求，為實現(xiàn)這幾種功能，我從硬件和軟件兩個方面入手，硬件方面，主要從ＰＬＣ（LOGO）的選型，內(nèi)存容量計算，PLC(LOGO) 輸入輸出地址的分配和硬件的設(shè)計和選型方面考慮；軟件方面，將系統(tǒng)分為啟動制動部分；顯示部分；判斷部分。- 2 -2. 課程設(shè)計任務(wù)及要求2.1 設(shè)計任務(wù)：設(shè)計一個 4 工位 PLC 控制系統(tǒng)。2.2 設(shè)計要求：①對系統(tǒng)的工作原理進行分析；②完成控制系統(tǒng)的設(shè)備選型（可以參照現(xiàn)有實驗裝置） ；③完成控制系統(tǒng)的設(shè)計；④畫出相應(yīng)的主回路和控制回路。- 3 -3 理論設(shè)計3.1 方案論證3.1.1 工位控制系統(tǒng)連接框圖及信號傳輸說明。圖 1 為采用 logo 控制的 4 工位控制系統(tǒng)框圖，該系統(tǒng)主要由 logo，變頻器，被控電機三個主要部分組成:(如下圖示)LOGO!(PLC)變頻器被控電機位置信號圖 3—1:結(jié)構(gòu)框圖呼叫信號位置顯示① LOGO?。≒LC）的控制信號主要有：（1）電機正轉(zhuǎn)啟動信號（即:電梯轎箱運行方向信號之上行信號） 。 （2）電機反轉(zhuǎn)啟動信號（即：電機運行方向信號右行信號） （3）電機制動信號。 （4）電梯樓層的位置反饋（位置開關(guān)采集的信號） 。 （5）樓層呼叫信號（目的位置輸入信號）②位置信號電梯所處的當前位置，由電梯的轎廂位置決定，傳給 LOGO.③位置顯示用于顯示電梯轎廂的當前位置。④呼叫信號即由人為產(chǎn)生，來控制電梯轎廂到達人所處的的位置。- 4 -3.1.2：利用限位開關(guān)實現(xiàn) 4 工位控制如何使電梯達到精確位置控制的效果，制動環(huán)節(jié)在這里起到至關(guān)重要的作用。在我們設(shè)計的電梯模型中是利用限位開關(guān)來實現(xiàn)電機的制動的。圖 3—2 限位開關(guān)控制電機制動圖1234我們選擇的 4 個工位即 4 個樓層 1，2，3，4.在樓層 2 和 3 上下側(cè)均設(shè)置限位開關(guān)，在樓層 1 的上側(cè)有一個限位開關(guān)，在 4 層的下側(cè)也有一個限位開關(guān)（由于轎廂不可能運動到樓層 1 的下側(cè)，也不可能運動到樓層 4 的上側(cè)） 。當轎廂碰到限位開關(guān)時便給LOGO?。≒LC）一個工位信號，同時 LOGO?。≒LC）也給變頻器一個制動信號?？刂齐姍C制動并準確定位在 1，2，3，4 這幾個樓層的位置上，如果在這幾個位置處電梯轎廂未完全停止。則利用機械裝置強制使其停止，例如使用傳統(tǒng)電機制動中采用的方法——抱閘。通過這一控制方式，各個轎廂?？康奈恢么_定就基本準確了。這就是此電梯位置控制模型所采用的基本定位原理。3.1.3：4 工位 PLC 自動控制系統(tǒng)設(shè)計方案的討論（1）該系統(tǒng)是否能夠完成準確定位的功能- 5 -由于本系統(tǒng)采用的是可編程邏輯控制器件 LOGO 和變頻器來控制電機來實現(xiàn)工位的定位，其中 LOGO 采集電機的信息來發(fā)出控制信息發(fā)給變頻器。然后通過變頻器本身控制電機正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)功能來控制電機的準確定位，只要變頻器參數(shù)設(shè)置的合理該系統(tǒng)是能夠?qū)崿F(xiàn)工位的準確定位的，因此該系統(tǒng)是可實現(xiàn)的。（2）特殊情況的處理①若系統(tǒng)在正常運行過程中由于機器故障需馬上停車；則該系統(tǒng)可以通過 LOGO 的控制程序設(shè)置一個總的開關(guān)來控制主回路使其變頻器馬上發(fā)出停車信號來控制電機停止轉(zhuǎn)動。②若控制系統(tǒng)中的滑塊已到達指定的工位但是其并未停止；此時可通過設(shè)置在該工位的開關(guān)來控制機械抱閘裝置來強制滑塊立即停在該工位。（3）其在現(xiàn)實中的可行性分析由于 4 工位控制系統(tǒng)是實現(xiàn)精確定位的系統(tǒng)因此其原理可應(yīng)用到電梯控制系統(tǒng)和流動生產(chǎn)線具有一般的經(jīng)濟意義。3.2 控制系統(tǒng)中各部分的實驗原理及其在本次設(shè)計中的用途3.2.1：logo 的工作原理及其在 4 工位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用(1)LOGO 的選型Logo 的種類非常繁多，不同種類之間的功能設(shè)置差異很大，這既給 logo 機型的挑選提供了十分廣闊的空間，同時也帶來了一定的難度。機型選擇的基本原則應(yīng)是在功能滿足要求的前提下，力爭最好的性價比，并有一定的升級空間?？紤]到本次設(shè)計的 4 工位控制系統(tǒng)只有 4 個工位，且開關(guān)量居多，模擬量較少；對于開關(guān)量控制為主的系統(tǒng)而言，一般 logo 的響應(yīng)速度足以滿足控制的要求，但是在設(shè)計活動中，經(jīng)常碰到一些估計的指標，在設(shè)計活動中需要進行局部調(diào)整，另外模塊式logo 排除故障所需時間短；我們估算輸入輸出接口比較。因此我們選用 PLC LOGO 24RC 和一個擴展模塊 LOGO DM 8 12/24R 就可以滿足要求。其中 PLC LOGO 24RC 其自身有八個輸入，四個輸出（最大 10A，繼電器輸出） 。使用 24V 直流電源。再選用一個擴展模塊 DM8 12/24R 含有八個輸入（數(shù)字量） ，八個輸出（繼電器輸出） ，該模塊使用 24V 直流電源。選用以上器件可完成控制裝置的設(shè)計。(2)LOGO 的一些相關(guān)指標LOGO! 標識符提供您各種不同特性的信息：其中 12 表示 12 V DC 型；24 表示 24 V - 6 -DC 型；230 表示 115…240 V AC 型；R 表示繼電器輸出（沒有 R 則為固態(tài)晶體管輸出）；C 表示集成的周定時器；O 表示無顯示的型式（ “LOGO! Pure”） ；DM 表示數(shù)字量模塊；AM 表示模擬量模塊；CM 表示通訊模塊（例如 EIB/KNX 模塊） 。通常為了 LOGO 的最優(yōu)性能，首先安裝數(shù)字量模塊，然后安裝模擬量模塊。數(shù)字量模塊只能連接到有相同電壓等級的設(shè)備?？梢赃B接模擬量模塊和通訊模塊到任何電壓等級的設(shè)備，LOGO 的電源通常正極經(jīng)一保險絲（2.0A ）和 LOGO 的 L+相連，負極 M和電源負極直接連接。（3）對所選 LOGO 模塊的特性介紹LOGO DM8 12/24RC 的輸入：輸入：4 個（數(shù)字量輸入）輸入電壓 12/24VDC輸入電壓電流：信號狀態(tài) 0：12V DC,>2mA斷路保護：需要外部保險絲LOGO DM8 12/24RC 的輸出4 個繼電器輸出LOGO! 可以識別、讀取和開關(guān)所有擴展模塊的 I/O，而與擴展模塊的類型無關(guān)。按照擴展模塊的安裝順序來表達 I/O。LOGO 24RC 的特殊功能：高速輸入：I5、I6 ，其為高速計數(shù)輸入，用于連接光電編碼器等設(shè)備用來計高速脈沖。模擬量輸入：I7、I8 兩個端口既可以用來做模擬量輸入端口，也可以用來做數(shù)字量輸入端口，具體在編程時自己定義。輸入 I7/I8 提供數(shù)字量功能和輸入 AI1 以及 AI2 提供模擬量功能LOGO 24RC 計數(shù)數(shù)據(jù)：輸入信號：電壓：L+：信號 0：12V DC電流：信號 0：2.5mA輸出類型：繼電器輸出- 7 -輸出電流：最大 0.3A，有短路保護和過載保護，保護電流約 1A（二）內(nèi)存容量估計實驗編制的程序和數(shù)據(jù)都保存在內(nèi)存之中，對所需的內(nèi)存容量要有一個估算，估計的太小則會造成編程和使用的困難，估計得太大又會浪費資源。我們一般會從下面幾個因數(shù)來估計內(nèi)存大?。?．內(nèi)存利用率 所謂內(nèi)存利用率，就是一個程序段中的節(jié)點數(shù)與存放該程序段所代表的機器碼所需內(nèi)存字數(shù)的比值。對于同一個程序而言，高利用率可以降低內(nèi)存的使用量，還可以縮短掃描時間，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。2．開關(guān)量輸入和輸出的點數(shù) 一般系統(tǒng)中，開關(guān)量輸入與輸出的比為 6：4，根據(jù)經(jīng)驗公式，可以算出所需內(nèi)存的字數(shù)：所需內(nèi)存字數(shù)=開關(guān)量（輸入+輸出）總點數(shù)*10=5903．模擬量輸入和輸出的點數(shù) 對于模擬量的處理需要用到數(shù)字傳送和運算的功能，這部分指令的內(nèi)存利用率比較低，因此需要更多的內(nèi)存容量。下面是一般情況下的經(jīng)驗計算公式：只有模擬量輸入時：內(nèi)存字數(shù)=模擬量點數(shù)*100=400模擬量輸入/輸出共存時：內(nèi)存字數(shù)=模擬量點數(shù)*200=800 所占內(nèi)存約為 40KB，但是考慮到實際情況，在本系統(tǒng)控制過程中不存在此種情況。本次基本上都是開關(guān)量。但考慮到第一次做課程設(shè)計故多留些空間。3.2.2 變頻器原理及其在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用我們知道，交流電動機的同步轉(zhuǎn)速表達式位: n＝60 f(1－s)/p （3—1）式中 n———異步電動機的轉(zhuǎn)速； f———異步電動機的頻率； s———電動機轉(zhuǎn)差率； p———電動機極對數(shù)。 由式(1)可知，轉(zhuǎn)速 n 與頻率 f 成正比，只要改變頻率 f 即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當頻率 f 在 0～50Hz 的范圍內(nèi)變化時，電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就- 8 -是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。(1)變頻器控制方式的特點低壓通用變頻輸出電壓為 380～650V ，輸出功率為 0.75～400kW，工作頻率為0～400Hz，它的主電路都采用交—直—交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。 1.U/f=C 的正弦脈寬調(diào)制（ SPWM）控制方式該控制方式特點：控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，機械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機械特性終究沒有直流電動機硬，動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。 2.電壓空間矢量（SVPWM ）控制方式它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進行控制的。經(jīng)實踐使用后又有所改進，即引入頻率補償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。3.矢量控制（VC）方式 矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流 Ia、Ib、Ic 、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流 Ia1Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流 Im1、It1（Im1 相當于直流電動機的勵磁電流；It1 相當于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流） ，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標反變換，實現(xiàn)對異步電動機的控制。其實質(zhì)是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，經(jīng)坐標變換，實現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準確觀測，系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結(jié)果。- 9 -4.直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC ）方式1985 年，德國魯爾大學(xué)的 DePenbrock 教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學(xué)模型，控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動機，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計算；它不需要模仿直流電動機的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學(xué)模型。5.矩陣式交— 交控制方式VVVF 變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進行四象限運行。為此，矩陣式交—交變頻應(yīng)運而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為 l，輸入電流為正弦且能四象限運行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實現(xiàn)的。具體方法是： ——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實現(xiàn)無速度傳感器方式； ——自動識別（ID）依靠精確的電機數(shù)學(xué)模型，對電機參數(shù)自動識別； ——算出實際值對應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進行實時控制； ——實現(xiàn) Band—Band 控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的 Band—Band 控制產(chǎn)生 PWM 信號，對逆變器開關(guān)狀態(tài)進行控制。 矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)（<2ms） ，很高的速度精度（ ±2％，無 PG 反饋） ，高轉(zhuǎn)矩精度（<＋3 ％） ；同時還具有較高的起動轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度，尤其在低速時（包括 0 速度時） ，可輸出 150％～200％轉(zhuǎn)矩。由于本實驗的控制方式比較簡單，對控制的精度要求也不是很高。因此選用第一種控制方式即：U/F=C 的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）控制方式比較合理。(2)變頻器在變頻器的主要結(jié)構(gòu)組成- 10 -變頻器主回路主要由整流電路、限流電路、濾波電路、制動電路、逆變電路和檢測取樣電路部分組成。1）驅(qū)動電路驅(qū)動電路是將主控電路中 CPU 產(chǎn)生的六個 PWM 信號，經(jīng)光電隔離和放大后，作為逆變電路的換流器件（逆變模塊）提供驅(qū)動信號。對驅(qū)動電路的各種要求，因換流器件的不同而異。同時，一些開發(fā)商開發(fā)了許多適宜各種換流器件的專用驅(qū)動模塊。有些品牌、型號的變頻器直接采用專用驅(qū)動模塊。但是，大部分的變頻器采用驅(qū)動電路。這里介紹較典型的驅(qū)動電路。驅(qū)動電路由隔離放大電路、驅(qū)動放大電路和驅(qū)動電路電源組成。三個上橋臂驅(qū)動電路是三個獨立驅(qū)動電源電路，三個下橋臂驅(qū)動電路是一個公共的驅(qū)動電源電路。2）保護電路當變頻器出現(xiàn)異常時，為了使變頻器因異常造成的損失減少到最小，甚至減少到零。每個品牌的變頻器都很重視保護功能，都設(shè)法增加保護功能，提高保護功能的有效性。在變頻器保護功能的領(lǐng)域，廠商可謂使盡解數(shù)，作好文章。這樣，也就形成了變頻器保護電路的多樣性和復(fù)雜性。有常規(guī)的檢測保護電路，軟件綜合保護功能。有些變頻器的驅(qū)動電路模塊、智能功率模塊、整流逆變組合模塊等，內(nèi)部都具有保護功能。3）開關(guān)電源電路開關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅(qū)動電路及風機等電路提供低壓電源。直流高壓P 端加到高頻脈沖變壓器初級端，開關(guān)調(diào)整管串接脈沖變壓器另一個初級端后，再接到直流高壓 N 端。開關(guān)管周期性地導(dǎo)通、截止，使初級直流電壓換成矩形波。由脈沖變壓器耦合到次級，再經(jīng)整流濾波后，獲得相應(yīng)的直流輸出電壓。它又對輸出電壓取樣比較，去控制脈沖調(diào)寬電路，以改變脈沖寬度的方式，使輸出電壓穩(wěn)定。4）主控板上通信電路當變頻器由可編程（PLC）或上位計算機、人機界面等進行控制時，必須通過通信接口相互傳遞信號。變頻器通信時，通常采用兩線制的 RS485 接口。西門子變頻器也是一樣。兩線分別用于傳遞和接收信號。變頻器在接收到信號后傳遞信號之前，這兩種信號都經(jīng)過緩沖器 A1701、75176B 等集成電路，以保證良好的通信效果。5）外部控制電路變頻器外部控制電路主要是指頻率設(shè)定電壓輸入，頻率設(shè)定電流輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點動及停止運行控制，多檔轉(zhuǎn)速控制。頻率設(shè)定電壓（電流）輸入信號通過變頻器內(nèi)- 11 -的 A/D 轉(zhuǎn)換電路進入 CPU。其他一些控制通過變頻器內(nèi)輸入電路的光耦隔離傳遞到 CPU中。變頻器的核心部分——控制電路組成控制電路由以下電路組成：頻率、電壓的運算電路、主電路的電壓、電流檢測電路、電動機的速度檢測電路、將運算電路的控制信號進行放大的驅(qū)動電路，以及逆變器和電動機的保護電路。無速度檢測電路為開環(huán)控制。在控制電路增加了速度檢測電路，即增加速度指令，可以對異步電動機的速度進行控制更精確的閉環(huán)控制。1)運算電路將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。2)電壓、電流檢測電路與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。3)驅(qū)動電路為驅(qū)動主電路器件的電路，它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。4)I/0 輸入輸出電路為了變頻器更好人機交互，變頻器具有多種輸入信號的輸入(比如運行、多段速度運行等)信號，還有各種內(nèi)部參數(shù)的輸出“比如電流、頻率、保護動作驅(qū)動等)信號。5)速度檢測電路以裝在異步電動軸機上的速度檢測器 (TG、PLG 等)的信號為速度信號，送入運算回路，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉(zhuǎn)。6)保護電路檢測主電路的電壓、電流等，當發(fā)生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值變頻器使用中應(yīng)該注意的一些問題當電機的旋轉(zhuǎn)速度改變時，其輸出轉(zhuǎn)矩變化*1:工頻電源由電網(wǎng)提供的動力電源（商用電源）*2:起動電流當電機開始運轉(zhuǎn)時，變頻器的輸出電流變頻器驅(qū)動時的起動轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動。我們經(jīng)常聽到下面的說法："電機在工頻電源供電時（*1）時，電機的起動和加速沖擊- 12 -很大，而當使用變頻器供電時，這些沖擊就要弱一些"。如果用大的電壓和頻率起動電機，例如使用工頻電網(wǎng)直接供電，就會產(chǎn)生一個大的起動沖擊（大的起動電流(*2)） 。而當使用變頻器時，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機上的，所以電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要小于工頻電網(wǎng)供電的轉(zhuǎn)矩值。所以變頻器驅(qū)動的電機起動電流要小些。通常，電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減?。ㄋ俣冉档停┒鴾p小減小的實際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊中會給出說明。通過使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機低速時轉(zhuǎn)矩的不足，甚至在低速區(qū)電機也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。當變頻器調(diào)速到大于 60Hz 頻率時，電機的輸出轉(zhuǎn)矩將降低。通常的電機是按 50Hz(60Hz)電壓設(shè)計制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速.(T=Te,P<=Pe) 變頻器輸出頻率大于 50Hz 頻率時，電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降。當電機以大于 60Hz 頻率速度運行時，電機負載的大小必須要給予考慮，以防止電機輸出轉(zhuǎn)矩的不足。舉例，電機在 100Hz 時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到 50Hz 時產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的 1/2。因此在額定頻率之上的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速.(P=Ue*Ie)本次設(shè)計需要使用到變頻器的制動功能，因此還需要了解一些制動的相關(guān)原理。變頻器制動的情況制動的概念指電能從電機側(cè)流到變頻器側(cè)（或供電電源側(cè)）,這時電機的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速。 負載的能量分為動能和勢能. 動能(由速度和重量確定其大小）隨著物體的運動而累積。當動能減為零時，該事物就處在停止狀態(tài)。 機械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。而在本次設(shè)計中同時應(yīng)用了機械抱閘裝置，提高了定位精度。對于變頻器，如果輸出頻率降低，電機轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時會產(chǎn)生制動過程. 由制動產(chǎn)生的功率將返回到變頻器側(cè)。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。在用于提升類負載,在下降時, 能量(勢能)也要返回到變頻器(或電源)側(cè), 進行制動。這種操作方法被稱作“再生制動”，而該方法可應(yīng)用于變頻器制動。在減速期間，產(chǎn)生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法”。在實際中，這種應(yīng)用需要“能量回饋單元”選件。在本次實驗中主要應(yīng)用變頻器的啟動和制動功能，利用變頻器實現(xiàn)下圖的電機運行曲線：- 13 -圖 3—3 電機運行曲線利用變頻器在 OA 段實現(xiàn)電機的加速啟動運行，當滑塊碰到限位開關(guān)時電機開始制動在 BE 段實現(xiàn)制動，完成定位。其中制動時間根據(jù)制動的距離而定。在本次實驗中采用能耗制動方式。3.2.3: 實驗用電機型號及其參數(shù)選擇本次實驗所用電機為香港東方電機型號為 M425—402。其參數(shù)如下：P W=25W，f=50/60HZ，n=90～1400/90～1700,U N=200/220IN=0.4A將其參數(shù)出入到變頻器中實現(xiàn)變頻器的控制。- 14 -4 系統(tǒng)設(shè)計4.1 基于常用電氣的原理圖設(shè)計4.1.1 主回路接線原理系統(tǒng)圖所設(shè)計的電梯控制系統(tǒng)一共四層，每一個樓層均有層指示燈，每層均設(shè)有呼叫開關(guān)；工作中的電梯控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是對各種呼叫信號和當前的位置狀態(tài)進行綜合分析，再確定下一個位置狀態(tài)。具體設(shè)計步驟如下： （1） 開始時，轎箱位于一層（2） 當外部用戶發(fā)出去某個樓層的呼叫信號時電機正轉(zhuǎn)啟動，當碰到該樓層的限位開關(guān)是電機開始制動，到達該層時電機停止轉(zhuǎn)動，轎箱停在該層，若該層是四層，則再次發(fā)出去另一個層的信號時電機開始反轉(zhuǎn)啟動，當碰到要去的樓層的限位開關(guān)是電機開始制動，直到定在該樓層：若上次停的不是四層，則要首先判斷電機應(yīng)該正轉(zhuǎn)啟動還是反轉(zhuǎn)啟動。如此響應(yīng)用戶請求完成電梯位置控制。（3） 當轎廂在去某個工位的過程中，又有令一個樓層請求則其先響應(yīng)以前的請求信號，當轎廂到達前一個目的樓層后再連續(xù)響應(yīng)第二個樓層請求。②主回路接線原理系統(tǒng)圖（為使全圖看起來更加明晰，電源省略未畫）- 15 -圖（4—1）4 工位控制系統(tǒng)實物接線圖4.1.2 控制回路原理接線圖控制回路符號說明：到某位置輸入開關(guān) SB1,SB2,SB3,SB4層下接近開關(guān) STX2,STX3,STX4層上接近開關(guān) STS1,STS2,STS3位置開關(guān) ST1,ST2,ST3,ST4電梯上行接觸器 KM1 電梯下行接觸器 KM2層指示繼電器 KA1,KA2,KA3,KA4中間繼電器 KA0,KA5,KA6,KA7,KA8,KA9,KA10- 16 -一層二層三層四層位置開關(guān) ST4位置開關(guān) ST4層上接近開關(guān)STS3層下接近開關(guān)STX4位置開關(guān) ST3層下接近開關(guān)STX3層下接近開關(guān)STX2層上接近開關(guān)STS2位置開關(guān) ST2層上接近開關(guān)STS1圖 4—2 四層電梯位置控制示意圖- 17 -NLST3ST4ST4KA4KA4ST2ST1ST4KA0KA3ST3KA0KA2ST1 ST2 ST4KA2ST3ST1ST2KA0KA1KA1ST3ST2ST1KA0ST3ST3ST2KA0ST1KA3- 18 -KA8KA8KA4SB4KA7KA3SB3KA6SB2 KA2KA6KA5SB1KA5KA1KA7- 19 -KA7 KA4KA4KA3KA6KA5 KM2KM1KA9KA8KA2KA7 KA1KM1KM2KA9KA1KA6- 20 -KA10KA8STX4STX3KA7STS3STX2STS2 KA6KA5STS1KA9KA10KA9SB4SB3SB2SB1- 21 -4.2 編程過程其用梯形圖和語句表編制的程序如下輸入：到某位置的輸入開關(guān) ： SB1 SB2 SB3 SB4工位右接近開關(guān)： ST X2 STX3 STX4工位左接近開關(guān)： ST S1 STS2 STS3位置開關(guān)： ST 1 ST2 ST3 ST4 輸出：電梯左行接觸器 ： Y5電梯右行接觸器 ： Y6工位指示繼電器 ： Y 1 Y2 Y3 Y4接口也所對應(yīng)的開關(guān)或者繼電器：SB 1 （I0.4） SB 2 (I0.5) SB3 (I0.6)SB4 (I0.7); STX2 (I1.3) STX3 (I1.4) STX4 （I1.5）;STS1 （I1.0） STS2 （I1.1） ST S3 (I1.2); ST1 (I0.0)ST2 （I0.1） ST 3 (I0.2) ST4(I0.3)Y5(Q1.0) Y6(Q1.1) Y1（Q1.2） Y2(Q1.3) Y3(Q1.4) Y4（Q1.5）梯形圖- 22 -- 23 -- 24 -- 25 -將去轉(zhuǎn)化成語句表語言如下- 26 -- 27 -- 28 -- 29 -4.3 編程結(jié)果的可行性分析（1）現(xiàn)在要求 4 工位控制系統(tǒng)中的轎廂去工位 1，則閉合 ST1 即閉合 I0.0 此時 Q0.0 閉合此時位置顯示電路中的去工位 1 的繼電器 Y1 閉合顯示要去 1 工位。則首先判斷轎廂當前位置若其就在工位 1，此時常閉觸點一、Y1 斷開，此時電機不轉(zhuǎn)轎廂位于原來位置不動。若此時其不在工位 1，則右行通路開通電機反轉(zhuǎn)啟動當碰到工位 1 的限位開關(guān)是電機開始制動停車在工位 1 定位，若在工位 1 并未定位則啟動抱閘裝置，實現(xiàn)準確定位。（2）現(xiàn)要求轎廂去工位 2，則閉合 ST2 此時 Q0.0 仍熱閉合此時位置顯示電路中的去工位2 的繼電器 Y2 閉合顯示去 2 工位。此時仍然先判斷此時轎廂所處的工位若其位于工位2，則電機不轉(zhuǎn)，若其位于工位 1 則電機開始正轉(zhuǎn)啟動，若其位于工位 3 或者是位于工位 4 則電機開始反轉(zhuǎn)啟動。當碰到工位 2 的限位開關(guān)時電機開始制動停車，工位 3 的情況和工位 2 的情況類似。（3）若要求轎廂去工位 4，其與去工位 1 的情況大體類似，只不過此時電機開始正轉(zhuǎn)啟動同樣，遇到工位 4 的限位開關(guān)開始制動停車。- 30 -5 結(jié)論及課程設(shè)計心得體會本次課程設(shè)計是在徐林老師的指導(dǎo)下完成的。在本次 4 工位控制系統(tǒng)的設(shè)計中徐林老師給了我們悉心的指導(dǎo)，告訴了我們?nèi)绾尾拍軌蚝芎玫耐瓿蛇@次課程設(shè)計。教會了我們?nèi)绾螐膶嶋H中找到實例來幫助設(shè)計這個系統(tǒng)。謹此像徐林老師致以衷心的感謝。在本次課程設(shè)計中，我擔任組長，通過此次課程設(shè)計我們深刻了解了 4 工位控制系統(tǒng)在電梯中的應(yīng)用。雖然未曾通過實驗證實我們課程設(shè)計的可行性，但通過理論分析，我們理解了電梯是如何工作的以及各個信號之間是怎么傳遞和控制的，特別是對可編程控制器 PLC（LOGO）有了深刻的了解，體會到了這種裝置的優(yōu)越性。對我們今后的學(xué)習有了很大的幫助。- 31 -6 參考文獻『1』 張根銀 張智杰 LOGO!在變頻器控制中的應(yīng)用 The Application of LOGO! in the Control of the Frequency Converter 《Electrotechnical Application》 2002 年第七期『2』 熊幸明 工廠電氣控制技術(shù) 2005 清華大學(xué)出版社『3』 孫振強 可編程控制器原理及應(yīng)用教程 2005 清華大學(xué)出版社『4』 王小曼 《通用變頻器選型、應(yīng)用與維護 2005 人民郵電出版社『5』 史信芳 《電梯技術(shù)原理、維修、管理》1989 電子工業(yè)出版社『6』 芮靜康 《電梯電氣控制技術(shù)》 2005 中國建筑工業(yè)出版社『7』 喬東凱 徐長青 基于 PLC 控制交流變頻調(diào)速電梯系統(tǒng)的研究 吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文 2006 9『8』 師素文 張廣紅 基于 PLC 的電梯控制模型設(shè)計 《 機械工程與自動化》 2006 年 4 月第二期『9』 顧德仁 徐匯剛 郭文華 基于 PLC 的電梯高精度位置控制的實現(xiàn) 《微計算機信息》2007 年第 23 卷第 5-1 期『10』 孫厚環(huán) 白崇哲 基于 PLC 脈沖選層的電梯控制系統(tǒng) 《電氣傳動》 2003 年第一期 - 32 -7 附錄在本次課程設(shè)計中，我重點負責可編程控制器件 LOGO 的原理及應(yīng)用，通過對LOGO 的研究我深刻體會到了 LOGO 的優(yōu)越行，其比原始的控制器件更加優(yōu)越，可通過編制程序來實現(xiàn)相應(yīng)的功能，控制精度得到了很大的提高。并且 LOGO 還有相應(yīng)的擴展模塊，使功能得到了相應(yīng)的擴展。自動控制系統(tǒng)課程設(shè)計設(shè)計題目：4 工位 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 班 級： 自動化 053 班 學(xué) 號： 20052582 姓 名： 杜超 指導(dǎo)教師： 徐林 李繼學(xué) 設(shè)計時間： 2008.6.16-----2008.7.4 I摘 要4 工位 PLC 控制系統(tǒng)在實際中有很大的應(yīng)用與其直接相關(guān)的就是電梯控制系統(tǒng)，因此本次設(shè)計的大體思路和電梯控制有很多相似之處，都是控制準確定位的系統(tǒng)。文章闡述了以四層電梯為模型的假想四工位控制的基本原理，介紹了四工位控制系統(tǒng)的總體程序設(shè)計方案，介紹了 4 工位 PLC （LOGO）控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案及設(shè)計過程，列出了具體的主要硬件電路和控制電路，工位的控制梯形圖以及工位控制的語句表，給出了系統(tǒng)組成框圖，并分析了系統(tǒng)在實際工作過程中出現(xiàn)的具體情況并進行了仔細的分析和說明。同時文章也對在本次設(shè)計中用到的 LOGO 和變頻器的原理以及使用方法做了詳盡的描述，在分析邏輯信號的基礎(chǔ)上指出了 PLC(LOGO)的編程方法，作出了系統(tǒng)程序的梯形圖和語句表。該系統(tǒng)采用限位開關(guān)和抱閘，兩種控制定位的裝置，增強了系統(tǒng)定位的準確性。關(guān) 鍵 字：4 工位控制 PLC（LOGO） 程序設(shè)計 梯形圖 語句表II目 錄摘要 …………………………………………………………… Ⅰ1 概述……………………………………………………………12 課程設(shè)計任務(wù)及要求……………………………………………12.1 設(shè)計任務(wù)…………………………………………………12.2 設(shè)計要求…………………………………………………13 理論設(shè)計 …………………………………………………13.1 方案論證 …………………………………………………13.1.1 工位控制系統(tǒng)連接框圖及信號傳輸說明…………………………13.1.2：利用限位開關(guān)實現(xiàn) 4 工位控制 ………………………………23.1.3：4 工位 PLC 自動控制系統(tǒng)設(shè)計方案的討論 ………………………33.2 控制系統(tǒng)中各部分的實驗原理及其在本次設(shè)計中的用途 ……………43.2.1：logo 的工作原理及其在 4 工位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 ………………43.2.2：變頻器原理及其在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用……………………………63.2.3: 實驗用電機型號及其參數(shù)選擇 ………………………………124 系統(tǒng)設(shè)計……………………………………………………………124.1 基于常用電氣的原理圖設(shè)計………………………………………124.1.1 主回路接線原理系統(tǒng)圖 …………………………………………124.1.2 控制回路原理接線圖……………………………………………134.2 編程過程 …………………………………………………………19 4.3 編程結(jié)果的可行性分析 …………………………………………27 5 結(jié)論及課程設(shè)計心得體會 …………………………………………27III6 參考文獻 ………………………………………………………287 附錄 ……………………………………………………………29課程設(shè)計報告院： 機械工程學(xué)院 專業(yè)： 機械電子工程 班級： 0601 學(xué)號： 03 學(xué)生姓名： 童 海 峰 指導(dǎo)教師姓名： 吳晨曦 黃菊生 日期： 2009 年 6 月 08 日—6 月 19 日 設(shè)計題目：四工位組合機床控制系統(tǒng)設(shè)計目錄一.設(shè)計要求及任務(wù)二.進度安及完成時間三.四工位組合機床工作原理與過程分析四.程序控制方案五.PLC 的硬件接線圖，I/O 分配表，操作面板。六.電氣原理圖七.液壓控制圖八.相關(guān)元器件的選擇九.部分程序的分析十.心的體會參考資料 附件：程序一.設(shè)計要求及任務(wù)1.設(shè)計要求（1）用 PLC 進行控制；（2）單周期與手動兩種工作方式（3）能急停操作（4）程序調(diào)試。2.設(shè)計任務(wù)(1)分析工作原理與過程，程序控制方案；(2)繪制工作流程圖或順序功能圖；(3)繪制 PLC 的硬件接線圖及電氣原理圖，液壓控制圖；(4)相關(guān)元器件的計算與選型，制定明細表與 I/O 分配表；(5)編寫程序梯形圖或指令表；(6)編寫設(shè)計說明書。二.進度安及完成時間1.設(shè)計時間兩周，2009 年 06 月 08 日至 2009 年 06 月 19 日2.進度安排第 17 周：布置設(shè)計任務(wù)，查閱資料，熟悉設(shè)計任務(wù)，軟硬件設(shè)計。第 18 周：調(diào)試程序，整理資料，撰寫設(shè)計說明書。答辯，交設(shè)計作業(yè)。三.四工位組合機床工作原理與過程分析本機床對零件的進行鉆孔,擴孔,攻絲等工序的加工,采用回轉(zhuǎn)工作臺傳送零件,按照工藝流程分三個工位進行加工,并安排一個裝卸工位來裝卸工件.當用人工將一個工件安裝在夾具上,且三個加工工位的動力頭已加工完成,并退回到原位后,回轉(zhuǎn)工作臺自動微抬.抬起到位,回轉(zhuǎn)工作臺吊自動轉(zhuǎn)位.轉(zhuǎn)位到位后,自動定位夾緊.夾緊后,即向各工位發(fā)出向前主令,各工位動力頭按自己的程序進行加工.與此同時回轉(zhuǎn)機構(gòu)自動復(fù)位,為下次轉(zhuǎn)位做準備.各工位加工完成,向系統(tǒng)匯報完成信號.同時各工位動力頭自動退回原位,回到原位后,即向系統(tǒng)匯報原位信號.當所有工位動力頭都回到原位,裝卸工位又裝好了新的工件時,則系統(tǒng)又開始進行下一個循環(huán)的加工.各單機工作原理1. 回轉(zhuǎn)臺工作原理按下回轉(zhuǎn)臺工作按鈕后，電磁閥 S01 通電，使得回轉(zhuǎn)臺微抬，碰到行程開關(guān) SQ02，電磁閥 S01, S03 通電，回轉(zhuǎn)臺開始回轉(zhuǎn)，當碰到行程開關(guān) SQ03，電磁閥 S01, S03, S05 通電，使得回轉(zhuǎn)臺低回；離開行程開關(guān) SQ03 電磁閥 S01, S04, S05 通電，回轉(zhuǎn)臺反靠；碰到行程開關(guān) SQ04,電磁閥 S02 通電，回轉(zhuǎn)臺夾緊；當壓力繼電器 KP1 發(fā)出信號，電磁閥 S02, S06 通電，回轉(zhuǎn)臺脫離；碰到行程開關(guān) SQ05，電磁閥 S02, S04, S06 通電，回轉(zhuǎn)臺返回；碰到行程開關(guān) SQ01，回轉(zhuǎn)液壓缸返回原位等待下一次循環(huán)。2. 鉆孔工作原理按下鉆孔工作按鈕，電磁閥 S11, S13 通電，鉆孔工位快進；當碰到行程開關(guān) SQ12,電磁閥 S11,接觸器線圈 KM3 通電，鉆孔工位轉(zhuǎn)為工進，同時鉆孔電動機啟動；當碰到行程開關(guān) SQ13，電磁閥 S12, S13 通電，鉆孔工位快退；當碰到行程開關(guān) SQ11,接觸器線圈 KM3 斷電，鉆孔電動機停止，鉆孔工位返回到了原位。3. 擴孔工作原理當工作臺夾緊后，S05 、1DP 發(fā)出信號，電磁鐵 10YA 帶電，擴孔液壓桿快進，碰到行程開關(guān) S22，電磁鐵 13YA 帶電，液壓桿工進。碰到行程開關(guān)S23，10YA、 13YA 斷電，11YA 帶電，液壓桿快退。碰到 S21,11YA 斷電，擴孔工位回原位。4. 攻絲工作原理按下攻絲工作按鈕，電磁閥 S31 通電，攻絲工位快進；碰到行程開關(guān) SQ32,工位停止，接觸器線圈 KM5 通電，攻絲電動機正傳開始；碰到行程開關(guān)SQ33，接觸器線圈 KM6 通電，攻絲電動機反轉(zhuǎn)；碰到行程開關(guān) SQ34，攻絲電動機停止，電磁閥 S32 通電，工位快退；碰到行程開關(guān) SQ31,攻絲工位返回原位停止，等待下次循環(huán)。四.程序控制方案四工位機床的控制方案可以用下面的順序功能圖表示 五.PLC 的硬件接線圖，I/O 分配表，操作面板。1. PLC 的硬件接線圖KM6KM5KMKMAC220V緊急停車 微抬夾緊快速回轉(zhuǎn)反響定位慢回鉆孔快進鉆孔快退擴孔快進擴孔快退鉆孔工進擴孔工進攻絲快進攻絲快退攻絲正轉(zhuǎn)攻絲反轉(zhuǎn)負載電源KM KMFX2N-80MR-001X0 手動攻絲反轉(zhuǎn)X1 啟動 X2 快速回轉(zhuǎn)X3 反向開關(guān)X4 反靠開關(guān)X5 離合器開關(guān)X6 2DP 壓力繼電器 L X7 1DP 壓力繼電器X10 手動攻絲正轉(zhuǎn) N X11 工位原點X12 已快進 COM1X13 已工進 COM2 X14 手動攻絲快進X15 手動鉆孔快退 Y1X16 手動擴孔快進 Y2X17 手動擴孔工進Y3 X35 齒條原位X21 工位原點 Y4X22 已快進X23 已工進 Y5X24 手動X25 回原點 Y6X26 半自動X27 手動擴孔快退 Y7X30 停止X31 工位原點 Y10X32 已快進及正向攻絲X33 反向攻絲 Y11 X34 已快退X40 手動攻絲快退 Y12 X41 微抬X42 手動回轉(zhuǎn) Y13X43 手動反向X44 手動夾緊 Y20X45 手動返回X46 手動鉆孔快進 Y21X47 手動鉆孔工進 Y22COM Y232. I/O分配表輸入點 輸出點X1 啟動 Y1 微抬X2 快速回轉(zhuǎn) Y3 快速回轉(zhuǎn)X3 反向開關(guān) Y5 慢回X4 反靠開關(guān) Y4 反響定位X6 2DP 壓力繼電器 Y2 夾緊X5 離合器開關(guān) Y6 鉆孔快進X35 齒條原位 Y12 鉆孔工進X7 1DP 壓力繼電器 Y7 鉆孔快退X12 已快進 Y10 擴孔快進X13 已工進 Y13 擴孔工進X11 工位原點 Y11 擴孔快退X23 已工進 Y20 攻絲快進X21 工位原點 Y22 攻絲正轉(zhuǎn)X32 已快進及正向攻絲 Y23 攻絲反轉(zhuǎn)X33 反向攻絲 Y21 攻絲快退X34 已快退X31 工位原點X41 手動微抬X42 手動回轉(zhuǎn)X43 手動反向X44 手動夾緊X45 手動返回X46 手動鉆孔快進X47 手動鉆孔工進X15 手動鉆孔快退X16 手動擴孔快進X17 手動擴孔工進X27 手動擴孔快退X14 手動攻絲快進X10 手動攻絲正轉(zhuǎn)X0 手動攻絲反轉(zhuǎn)X40 手動攻絲快退X41 手動啟動開關(guān)X20 啟動X26 半自動X24 手動X25 回原點X30 停止3.操作面板操作面板手動半自動 回原點X41 X42 X45 X46 X47 X15 X16 微抬 回轉(zhuǎn) 返回 鉆孔快進 鉆孔工進 鉆孔快退 擴孔快進 X17 X27 X14 X10 X0 X40 X41 擴孔工進 擴孔快退 攻絲快進 攻絲正轉(zhuǎn) 攻絲反轉(zhuǎn) 攻絲快退 啟動 負載電源緊急停車六.電氣原理圖FU2M1 M2 M3FU1 FU3KM1 KM2 KM3FR1 FR2 FR3UVWL1L2L3380VU1 V1 W1 U3 V2 W2 U3 V3 W3U 1V 1W1 U 2V 2W2U 3V 3W3七.液壓控制圖八.相關(guān)元器件的選擇1：PLC 的選擇（要求：輸入點數(shù) 39 點、輸出點數(shù) 15 點、275 條程序指令） 選 FX2N-80MR-001 型號的 PLC。2：因為工作功率不是相差很大，故選擇三個型號相同的電機。所以熱繼電器、接觸器、和熔斷器額型號都相同。(1)電動機的選擇：估計液壓泵的功率：P=q*p=8*1440*80/60=15.5kw(1)熱繼電器的選擇：(2)接觸器的選擇：電動機名稱 M1 M2 M3電機型號 JQ2-64-4 JQ2-64-4 JQ2-64-4功率 17KW 17KW 17KW額定電流 32.9A 32.9A 32.9 A額定轉(zhuǎn)速 1460r/min 1460r/min 1460r/min額定效率 89% 89% 89%額定功率因素 0.88 0.88啟動電流/額定電流 7A 7A 7A啟動電流/額定電流 1.3A 1.3A 1.3A最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 2N.m 2N.m 2N.m熱繼電器名稱 FR1 FR2 FR3型號 LR1-D4053 LR1-D4053 LR1-D4053額定電流 40A 40A 40A熱元件號（規(guī)格數(shù)） 2 種 2 種 2 種電流調(diào)節(jié)范圍 23—40A 23—40A 23—40A接觸器名稱 KM1 KM2 KM3(3)熔斷器的選擇：3：液壓元器件的選擇吸油過濾器 YCX 型箱外自封式過濾器限壓式變量泵 YBP 型 10MPa直通式單向閥 AD 型直通式單向閥減壓閥 YJF3 溢流減壓閥順序閥 X2F 直控式順序閥溢流閥 YF 溢流閥三位五通電磁換向閥 DSG 型兩位四通電磁換向閥 DSG 型液壓缸 C—LA—1—125—C—中壓—R型號 B65 B65 B65約定發(fā)熱電流 80A 80A 80A額定工作電壓 380V 380V 380V額定工作電流 65A 65A 65A熔斷器的名稱 FU1 FU2 FU3型號 NT1 NT1 NT1額定電壓 500V 500V 500V額定電流 250A 250A 250A九. 部分程序的分析初始化程序：該系的初始化程序用來設(shè)置初始狀態(tài)位置和原點位置條件.IST 指令中 S20和 S53 用來指定在自動操作中用到的最低和最高狀態(tài)的狀態(tài)繼電器元件。 IST中的源程序操作數(shù)可以取 X.Y 和 M，梯形圖中 M30 用來指定與工作方式有關(guān)的輔助繼電器首元件，它實際上指定了 M30---M37 具有以下意義：M30(X24):手動M31(X25):回原點M32(M8000):單步M33(X28)：單周期（半自動）M34(M8000)：連續(xù)運行（全自動）M35(X20):回原點起動M36(X20): 自動操作起動M37(X30):停止相應(yīng)的工作方式由 X24、X25、X28 來確定。X24、X25 、X28 是由一個三個觸點的轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)的。同時只能有一個工作方式。IST 指令的執(zhí)行條件滿足時，初始狀態(tài)繼電器 S0—S2 和下列特殊輔助繼電器被自動指定為以下功能，以后使用 IST 指令的執(zhí)行條件變?yōu)?OFF 時，這些元件的功能仍保持不變：M8040: 禁止轉(zhuǎn)換M8041: 轉(zhuǎn)換起動（從初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)換被允許）M8042：起動脈沖（按下啟動按鈕時的脈沖輸出）M8043: 回原點完成M8044：原點條件M8047：STL 監(jiān)控有效S0： 手動操作的初始轉(zhuǎn)太繼電器S1: 回原點操作的初始狀態(tài)繼電器S2: 自動操作的初始狀態(tài)繼電器如果改變了當前選擇的工作方式，在“回原點完成”標志變?yōu)?ON 之前，所有的輸出繼電器將變?yōu)?OFF。十.心得體會2009 年 06 月 08 日至 2009 年 06 月 19 日，我們進行了為期二周的課程設(shè)計。通過這次課程設(shè)計，我拓寬了知識面，鍛煉了能力，綜合素質(zhì)得到較大提高。安排課程設(shè)計的基本目的，在于通過理論與實際的結(jié)合、人與人的溝通，進一步提高思想覺悟。尤其是觀察、分析和解決問題的實際工作能力，以便培養(yǎng)成為能夠主動適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高素質(zhì)的復(fù)合型人才。作為整個學(xué)習體系的有機組成部分，課程設(shè)計雖然安排在二周進行，但并不具有絕對獨立的意義。它的一個重要功能，在于運用學(xué)習成果，檢驗學(xué)習成果。運用學(xué)習成果，把課堂上學(xué)到的系統(tǒng)化的理論知識，嘗試性地應(yīng)用于實際設(shè)計工作，并從理論的高度對設(shè)計工作的現(xiàn)代化提出一些有針對性的建議和設(shè)想。檢驗學(xué)習成果，看一看課堂學(xué)習與實際工作到底有多大距離，并通過綜合分析，找出學(xué)習中存在的不足，以便為完善學(xué)習計劃，改變學(xué)習內(nèi)容與方法提供實踐依據(jù)。對我們計算機專業(yè)的本科生來說，實際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，而這種實際能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是遠遠不夠的，必須從課堂走向?qū)嵺`。這也是一次預(yù)演和準備畢業(yè)設(shè)計工作。通過課程設(shè)計，讓我們找出自身狀況與實際需要的差距，并在以后的學(xué)習期間及時補充相關(guān)知識，為求職與正式工作做好充分的知識、能力準備，從而縮短從校園走向社會的心理轉(zhuǎn)型期。課程設(shè)計促進了我系人才培養(yǎng)計劃的完善和課程設(shè)置的調(diào)整。近年來，我系為適應(yīng)學(xué)生的實踐需要陸續(xù)增設(shè)與調(diào)整了一系列課程，受到同學(xué)的歡迎，其中這次的設(shè)計很受同學(xué)們的喜歡。課程設(shè)計達到了專業(yè)學(xué)習的預(yù)期目的。在一個星期的課程設(shè)計之后，我們普遍感到不僅實際動手能力有所提高，更重要的是通過對軟件開發(fā)流程的了解，進一步激發(fā)了我們對專業(yè)知識的興趣，并能夠結(jié)合實際存在的問題在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進行更深入的學(xué)習。參考資料：（1）：可編程控制器原理與應(yīng)用 2006 年 8 月第 1 版 主編：范次猛 北京理工大學(xué)出版社（2）：可編程控制器原理與應(yīng)用 2005 年 1 月第 1 版 王立權(quán)、王宗義、王淑鈞、徐景編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社（3）：工廠常用電氣手冊（下冊） 1986 年 5 月第 1 版 水利電力出版社（4）：FX 系列 PLC 編程及應(yīng)用 2008 年 4 月第 1 版 主編:廖常初 機械工業(yè)出版社（5）：組合機床設(shè)計（第三冊 電氣部分） 1976 年 3 月第 1 版 機械工業(yè)出版社（6）：液壓與氣動技術(shù) 2006 年 9 月第 1 版主編：杜來林 北京大學(xué)出版社（7）：液壓系統(tǒng)設(shè)計圖集 2003 年 8 月第 1 版主編：周士昌 機械工業(yè)出版社附件：