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电气控制与PLC 课程设计 题 目: 某车床电气控制系统设计 院系名称： 电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 目 录 1 系统概述 1 1.1 系统描述 1 1.2 设计要求 1 2 方案论证 2 2.1 方案设计 2 2.2 方案选择 2 3 硬件设计 3 3.1系统的原理方框图 3 3.2 主电路 3 3.3 I/O分配 5 3.4 I/O接线图 6 3.5元器件选型 7 4 软件设计 9 4.1主流程 9 4.2梯形图 11 5 调试结果 13 设计心得 14 参考文献 15 1 系统概述 1.1 系统描述 在国民经济中占重要地位的制造业领域健康快速的发展制造装备的改进，使得作为工业重要设备的各类机械工艺装备也有了许多新的变化，尤其是机械产品，其在今天机械产品的地位越来越重要。60%，尽管费用较高，但由于机床改造后使用效果好，所以仍然受到机床用户的欢迎。 此次更新改造设计是对某卧式车床的控制系统的PLC控制改造的研究设计。采用连线少、体积小、功耗小、控制速度快、可靠性高、功能完善的PLC控制系统，来代替电气控制系统中继电器控制逻辑，配以合适的数控装置，可使机床控制功能更加丰富，自动化水平大大提高。此次设计从被控对象的I/O点数和性价比高、综合成本低这几个主要原则出发，主要进行了控制装置选型， PLC的地址分配和用梯形图编辑的PLC控制程序设计。 1.2 设计要求 2 方案论证 2.1 方案设计 2.2 方案选择 综上所述，我选择PLC控制系统来完成此次课程设计。3 硬件设计 3.1系统的原理方框图 本次设计的控制系统主要是以可编程序逻辑控制器所输出的离散型指令为指令源。通过这些数字信号的输出以及其他控制电路的受控行为来指挥供电电路给电动机供电，实现了对模拟的控制。PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点。用PLC 控制改造其继电器控制电路, 可靠性高、逻辑功能强、体积小，降低了设备故障率, 提高了设备使用效率, 运行效果良好。经过科技人员的不断引进、开发、研究, 我国的机床改造行业已由继电器控制过渡到完全由PLC 监控工作的阶段。 控制电路的组成主要包括：可编程序控制器、继电器组和连接电路（变频器）。其中，继电器为主要执行模块，PLC所发出的数字指令控制继电器线圈，而继电器的开合直接控制电源电路，实现对电动机的控制。其原理方框图如图所示。 3.2 主电路 硬件设计的整体思路就是通过PLC输出的数字信号控制继电器组，达到控制电的目的。系统主电路如图所示。 图 主电路 图中“正转”、“反转”为控制电动机电源方向的三个继电器组，它们的线圈分别与PLC的输出端相连，受控于PLC的输出信号。其中正转组和反转组是通过变频器的限制后接入电动机的，因此，改变变频器参数就可以改变。而继电器组直接与电源和电动机相连，这样，当时，电动机按额定转速工作。3.3 I/O分配 这个控制系统的输入有按钮、按钮、、、个输入点。这个控制系统需要控制的外部设备有。由于电动机有正转和反转两个状态，分别都应正转继电器和反转继电器，所以输出点应该有具体的输出分配如表所示。3.4 I/O接线图PLC控制系统I/O接线图如图所示。 图3.4.1 I/O接线图 3.5元器件选型 A接触器是工业电气用按钮或其他方式来控制其通断的自动。交流接触器由电磁，等部分组成。其原理是当接触器的电磁线圈通入交流电时，会产生很强的磁场使装在线圈中心的静衔铁吸动动衔铁，当两组衔铁合拢时，安装在动衔铁上的动触点也随之与静触点闭合，使电气线路接通。当断开电磁线圈中的电流时，磁场消失，接触器在弹簧的作用下恢复到断开的状态在工业电气中，常用交流接触器的型号有CJ20、CJ1(CJ10)、CJ1(3TB、3TF系列)、CJ40、SMC等系列。在这次控制系统硬件的设计中，采用了CJ系列的交流接触器，其额定电流应在控制电流的1～1.倍之间, 在此控制主轴电机的KM1、KM2、KM3、KM4，选取交流接触器型号为：CJ20—63，线圈电压220V；控制冷却泵电机KM5和控制快进电机的KM6选取交流接触器型号为：CJ20