卧式车床电气控制系统
C616型卧式车床电气控制系统
二、常见故障及零压保护
1. 常见故障 （1）电动机不能起动 发生这类故障，首先应重点检查M1主电路熔断 器及控制电路熔断器是否完好，其次检查热继电器 是否动作。这类故障的检查与排除较为简单，但更 为重要的是应查明引起短路与过热的原因并加以排 除。此外，还可检查KM1线圈接线端是否松动，三 对主触点解除是否良好。再者，检查控制电路，如 各按钮接点接触是否良好，各连接导线有无虚接或 断线等，直至将故障排除。
C616型车床的零压保护是通过中间继电器KA实现 的。当起动手柄不在“零位”，即电动机M1在正转或 反转工作状态而断电时，中间继电器KA断电释放，其 常开触点（5-19）断开。恢复供电后，由于手柄不在 “零位”，SA1-1断开，KA不会吸合，它的常开触点 （5-19）不会自行接通，电动机M1不会自行起动，起 到了零压保护的作用。
主电动机工作如下：当起动手柄置于“正转”位置时， SA1-2接通，电流经（U-1-3-11-9-7-5-19-W）形成回路， 接触器KM1得电吸合，其主触点闭合，使主电动机M1起 动正转。同时，KM1的常闭辅助触点（13-15）断开，将 反转接触器KM2联锁。 若需主电动机反转，只要将起动手柄置于“反转”位置， SA1-3接通，SA1-2断开，接触器KM1释放，正转停止， 并解除了对KM2的联锁，接触器KM2吸合使M1反转。
该车床共有3台电动机，其中M1为主电动机，功率 4 kW，通过接触器KM1和KM2的控制可实现正、反转， 并设有过载保护、短路保护和零压保护；M2为润滑电 动机，由接触器KM3控制；M3为冷却电动机，功率为 0.125 kW，它除了受KM3控制外，还可视实际需要由 转换开关QS2进行控制。
卧式车床电气PLC控制系统设计
1．设备概况车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。
车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。
但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。
为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。
进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。
有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。
车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。
有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。
2．控制要求(1) 主要控制电器为三台电机：主电动机、冷却泵电机、快速移动电机。
三台电机都要有短路保护措施。
主电动机和冷却泵电机采用热继电器进行过载保护主电动机要采用降压起动方式起动主电动机要求能够正反转控制，并且有点动调整控制和长动控制，采用反接制动主回路负载的电流大小能够监控，但要防止启动电流对电流表产生冲击。
机床要有照明设施表3-1 车床控制系统信号说明3．设计任务1) 根据控制要求，进行卧式车床电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。
2) 根据控制要求，编制卧式车床控制PLC应用程序。
3) 编写设计说明书，内容包括：①设计过程和有关说明。
②基于PLC的卧式车床电气控制系统电路图。
③PLC控制程序（梯形图和指令表）。
④电器元器件的选择和有关计算。
⑤电气设备明细表。
⑥参考资料、参考书及参考手册。
⑦其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。
卧式车床电气控制系统设计说明书目录一、绪论……………………………………………………………………………………二、总体方案设计……………………………………………………………………………三、卧式车床的电气控制系统设计过程……………………………………………………3.1 PLC控制电路图…………………………………………………………………3.2 主电动机控制流程图…………………………………………………………3.3 输入输出列表……………………………………………………………………3 软件系统设计…………………………………………………………………………3.1 PLC控制梯形图…………………………………………………………………3.2 梯形图说明……………………………………………………………………3.4 PLC指令表………………………………………………………………………4 总结………………………………………………………………………………………5 参考文献…………………………………………………………………………………一、绪论本次课程设计的课题是卧式车床的电气控制系统，即用可编程控制器PLC来实现对电机运行的控制。
C650普通车床的PLC电气控制系统
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章引言随着社会生产力的发展，传统的继电器控制系统已经不能满足当今迅猛发展的社会的现代化生产要求，于是我们在选毕业设计课题之际，一切从实际出发，选定了毕业设计课题——车床PLC控制系统设计。
我们选定了C650车床为改造对象，进行传统控制系统的改造，以PLC控制系统取代之前的传统控制系统。
改由PLC控制后，其控制系统大大的简单化，并且维修方便，易于检查，节省了大量空间，机床的各项性能有了很大的改善，工作效率有了明显提高。
1.1 C650型普通卧式车床简介C650卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直径为1020mm，最大工件长度为30000mm。
它主要由床身、光杆、丝杆、尾座、刀架、主轴变速箱、进给箱、和溜板箱等组成，如图1-1。
图1-1 C650卧式车床结构图工艺过程：为了加工各种旋转表面，车床具有切削运动(主运动和进给运动)和辅助运动。
主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动。
进给运动是溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动。
辅助运动是指刀架的快速移动及工件的加紧与放松。
C650型卧式车床由主轴运动和刀具进给运动完成切削加工，车┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊床的主轴、冷却泵、刀架快速移动均由三相异步电动机拖动。
车床有三种运动形式：车削加工的主运动是主轴通过卡盘或者鸡心夹头带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率；进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向运动；辅助运动为溜板箱的快速移动，尾座的移动和工件的夹紧与放松。
主轴的旋转运动由主电动机，经传动机构实现。
机床车削加工时，要求车床主轴能在较大范围内变速。
通常根据被加工零件的材料性能、零件尺寸精度要求、车刀材料、冷却条件及加工方式等来选择切削速度，采用机械变速方法。
车床纵、横两个方向的进给运动由主轴变速箱的输出轴，经挂轮箱、进给箱、光杆传入溜板箱而获得1.2 C650卧式车床改造主要内容（1）主电动机M1采用全压空载直接启动。
C650型卧式车床电气控制线路分析
三、控制电路分析
1、M1电动机电路（KM1、KM2、KM3、TA） （1）SB3（正向起动）、SB4（反向起动）、SB2
（正向点动） （2）主轴电动机正向点动SB2 （3）主轴电动机正转控制线路（图3-3a） SB3→KM3（切除R）→KT（电流表A短接）→KA
（常闭触头切除制动电路常开触头与SB3）→KM1接 通且自锁 （4）主轴电动机反转控制线路（图3-3a）与正转工作 相同，仅以SB3按钮起动。 （5）控制电压的引入（110V直供） （6）制动电路(图3-3b) 按下SB1→KM1、KM3、KA失电→KA（常闭）与 KS2→KM2反接制动→KS→0→KS2复位→KM2断电 →制动结束。
主轴电动机不能自锁。 2）主轴电动机单向无制动、双向无制动。ຫໍສະໝຸດ 感 谢感 谢阅
阅
读
读
2、冷却泵电动机的控制线路（图3-2） M2电动机由SB3、SB5、KM4组成自锁回路，控
制KM4的通断，实现M2的控制。 3、刀架电动机的快移控制线路（图3-2） 手动 手柄压动SQ，接通KM5实现M3驱动溜板
带动刀架快速移动。 4.常见故障分析（启发） 1）主轴电动机不能起动、主轴电动机断相运行、
二、主电路分析（图3-2）
1、电动机M1、M2、M3。 2、主电路分析 主轴电机M1： （1）电源开关采用旋转开关、电机外壳应有可靠
的保护接地、主轴电机工作时冷却泵才能工作、正 反转控制由KM1、KM2完成。 （2）电流互感器TA 是防止起动时的冲击电流， 起动时将电流表暂时短接。 （3）点动时以KM3控制R 接入和切除。 （4）速度继电器与电动机同轴连接，完成制动。 冷却泵电机M2：单向运行，长动。 快速移动电机M3：单向运行，手动控制。
2023最新整理收集 do something
卧式车床电气控制系统课程设计心得【模版】
机床电气控制技术课程设计报告设计课题: 一台普通卧式车床的电气控制系统设计姓名:学院:专业:班级:学号:日期指导教师:绪论车床是机械加工中最广泛的金属切削机床，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面、螺纹、螺杆及车削定型表面等。
现代生产机械多采用机械、电气、液压、气动结合的控制技术。
其中电气控制技术起联接中枢作用，应用最为广泛。
电气控制系统是生产机械设备的重要组成部分，是保证J机械设备按生产工艺要求，完成各种运动状态与协调工作，并保证机械设备安全可靠工作以及实现操作自动化。
本设计的主要任务是根据车床的工作情况确定电气设计的技术条件、电力拖动形式的选择、电动机的选择及其他电器元件、电气控制原理图，绘制机电设备的位置图和接线图，最后按要求写出设计报告，绘出设计图样。
第一章车床的运动形式1．1主运动车床的主运动是工件的旋转运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。
电动机的动力通过主轴箱传给主轴，主轴一般只要单方向的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。
1．2进给运动车床的进给运动是溜板带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动。
所谓纵向运动是指相对于操作者的左右运动，横向运动是指相对于操作者的前后运动。
车螺纹时要求主轴的旋转速度和进给的移动距离之间保持一定的比例，所以主运动和进给运动要由同一台电动机拖动，主轴箱和车床的溜板箱之间通过齿轮传动来联接，刀架再由溜板箱带动，沿着床身导轨作直线走刀运动。
第二章电力拖动的特点及控制要求2．1电力拖动的特点（1）采用传统的继电器接触器控制系统。
（2）传动方式采用多电动机拖动，即一台设备由多台电动机分别驱动各个工作机构。
这种拖动方式不仅大大简化了生产机械的传动机构，而且控制灵活，为生产机械的自动化提供了有利的条件，现代化机电传动基本上均采用这种拖动形式。
（3）机床主运动和进给运动由主轴电动机M1集中传动，主轴电动机选用三相笼式异步电动机，不进行电气调速，主轴采用齿轮箱进行机械有级调速，由车床主轴箱通过变速箱与主轴电动机的连接来完成（为减小振动，主拖动电动机通过几条传动皮带将动力传递到主轴箱）；刀架的给进运动方式有手动和自动两种，在进行螺纹加工时，工作的旋转与刀架的进给速度之间应有严格的比例关系，因此，车床刀架的纵向或横向两个方向进给运动是由主轴箱输出轴依次经挂轮箱、进给箱、光杠传入溜板箱而获得的。
C650型卧式普通车床电气控制系统的PLC实现
C650型卧式普通车床电气控制系统的PLC实现摘要：为了改善C650车床控制电路触点多，易发生电气故障的情况，通过可编程控制器（Programmable logic Controller）实现，用PLC控制改造其继电器控制电路,降低了设备故障率,提高了设备使用效率,运行效果良好。
关键词：C650，继电器，PLC，控制。
1 C650卧式车床的结构和控制分析C650卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直径为1020mm，最大工件长度为3000mm，机床的结构形式如图，主要是由床身、主轴、刀架、溜板箱和尾架等部分组成的，该车床有两种主要的运动：一种是安装在床身主轴箱中的主轴转动，称为主运动；另一种是溜板箱中的溜板带动刀架的直线运动，称为进给运动。
刀具安装在刀架上，与滑板一起随溜板箱沿主轴轴线方向实现进给移动，主轴的转动和溜板箱的移动均由主电动机驱动。
C650普通车床的电力拖动控制要求与特点如下：(1)主轴电动机M1通常选用笼型异步电动机，完成主轴主运动和刀具进给运动的驱动．电动机采用直接起动的方式起动，可正反两个方向旋转．为加工调整方便，还具有正向点动功能。
(2)停车时和点动完毕均要反接制动。
为了防止在频繁点动时，大电流造成电动机过载以及限制反接制动电流，在点动和反接制动时主电路串接了限流电阻R。
(3)为了提高生产效率、减轻工人劳动强度，溜板箱的快速移动由电动机M3单独拖动．根据使用需要，可随时手动控制起停。
(4)车削加工中，为防止刀具和工件的温度过高、延长刀具使用寿命、加工质量，车床附有一台单方向旋转的冷却泵电动机M2，提供冷却液。
具体的主要结构和电气控制电路如图1、图2所示。
图1 C650卧式车床的主要结构1—进给箱 2—挂轮箱 3—主轴变速箱 4—滑板与刀架 5—溜板箱6－尾座 7—丝杠 8—光杠 9—床身图2 C650型卧式普通车床电气控制线路原图2 C650车床的PLC改进C650车床的梯形图，如图3示。
基于PLC的卧式车床电气控制系统设计
电气控制技术课程设计报告设计课题: 基于PLC的卧式车床电气控制系统设计姓名:学号:学院: 工学院专业: 电气工程及其自动化班级: 一班日期 2012年12月26日——2013年1月6日指导教师:安徽农业大学工学院机电工程系电气控制技术课程设计任务书1. 设计题目：基于PLC的卧式车床电气控制系统设计2. 设计要求：要求根据机床工作的实际情况，按照安全可靠、经济合理、控制线路简单的基本要求。
选择用户输入设备，输出设备，执行电器；PLC的选择；分配I/O点，绘制I/O连接图；设计控制程序；制定电器元件明细表；最后按要求写出设计报告，绘出设计图样。
3. 设计依据：主要技术参数和拖动控制要求：1、最大车削工件外径为300mm。
2、要求主拖动电动机直接起动，点动串电阻，正反向转动。
3、要求切削时提供冷却液。
4、刀架可以由电动机拖动快速移动。
5、必要的照明、信号指示。
4. 设计任务：要求在规定时间内完成下列工作量：4.1 设计内容包括：1. 分析控制要求。
2. 选择用户输入设备，输出设备，执行电器。
3. PLC的选择。
4. 分配I/O点，绘制I/O连接图。
5. 设计控制程序。
6. 绘制电器位置图、电气接线图。
7. 制定电器元件明细表。
4.2 设计图样：PLC控制线路（I/O连接图）原理图、电器位置图和电气接线图各1张（A4图纸）。
5. 课程设计报告的书写要求：5.1 设计报告的格式：要有封面、目录、正文、参考文献等，其中目录、参考文献部分各自要单独放在一页，参考文献的书写请参考《电气控制技术课程设计指导》的参考文献书写规范。
正文的字数要求不少于4000字。
5.2 设计报告的书写内容：按照任务书的4.1所列的设计内容逐一书写。
目录1 引言………………………………………………………………………1.1 卧式车床简介……………………………………………………………1.2 PLC在电气控制系统中的应用………………………………………2 分析控制要求……………………………………………………………2.1 车床结构介绍和控制要求…………………………………………2.2 主电动机的点动调整控制……………………………………………2.3 主电动机的正反转控制电路…………………………………………2.4 主轴电动机的反接制动控制…………………………………………2.5 刀架的快速移动和冷却泵控制………………………………………3 选择用户输入设备，输出设备，执行电器………………………………3.1 主要电气元件的选择………………………………………………3.2 电动机的选择………………………………………………………3.3 交流接触器和中间继电器的选择…………………………………3.4 保护电器的选择……………………………………………………3.5 控制电器的选择……………………………………………………4 PLC的选择…………………………………………………………………5. 分配I/O点绘制I/O连接图………………………………………………6 设计控制程序……………………………………………………………结束语……………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………附录1:制定电器元件明细表……………………………………………………附录2:电气原理图………………………………………………………………附录3:电气接线图………………………………………………………………附录4:绘制电器位置图…………………………………………………………附录5:实物图……………………………………………………………………1 引言1.1 卧式车床简介卧式车床属于中型车床，用于切削工件外圆、内孔和端面等。
卧式车床电气控制系统的plc改造课程设计
卧式车床电气控制系统的plc改造课程设计以卧式车床电气控制系统的plc改造课程设计为标题，本文将探讨如何进行卧式车床电气控制系统的plc改造，以提高其自动化程度和生产效率。
一、卧式车床电气控制系统的现状卧式车床电气控制系统是卧式车床的核心组成部分，其控制卧式车床的各项动作，如主轴转速、进给速度、切削深度等。
目前，许多卧式车床电气控制系统存在以下问题：1. 机器人性能不佳，自动化程度不高，需要人工干预；2. 控制系统稳定性差，易出现故障；3. 控制方式单一，难以适应不同工件的加工要求；4. 功能不够完善，无法满足高精度加工的需要。
二、卧式车床电气控制系统的plc改造方案为了解决上述问题，我们提出了卧式车床电气控制系统的plc改造方案。
具体措施如下：1. 优化机器人性能，提高自动化程度。
我们将卧式车床的控制系统升级为具有高性能的plc系统，增加机器人的自动化程度。
采用高精度传感器和控制器，实现各项动作的精确控制，减少人工干预，提高生产效率。
2. 提高控制系统的稳定性，防止故障。
我们将采用模块化设计，将控制系统分为多个模块，每个模块都具有完整的功能，可以独立工作，不会影响整个系统的运行。
同时，我们将加强系统的故障诊断和排除能力，及时处理系统故障，保证生产的连续性。
3. 提供多种控制方式，适应不同工件的加工要求。
我们将根据不同工件的加工要求，提供多种控制方式，如手动控制、自动控制、半自动控制等，以满足不同客户的需求。
4. 增加功能，提高加工精度。
我们将增加卧式车床的功能，如自动刀具长度测量、自动刀具磨损检测、自动刀补偿等，以提高加工的精度和质量。
三、卧式车床电气控制系统的plc改造效果经过plc改造后，卧式车床电气控制系统的性能和稳定性得到了大幅提升，机器人的自动化程度显著提高，可以实现自动化生产，大大提高了生产效率。
同时，增加了多种控制方式和功能，使卧式车床可以满足不同客户的需求，并提高了加工的精度和质量。
C650卧式车床电气控制系统的PLC改造毕业论文
C650卧式车床电气控制系统的PLC改造毕业论文目录前言 (1)第一章 C650卧式车床的改造介绍 (2)1.1 C650型卧式车床简介 (2)1.2 C650卧式车床改造主要容 (3)1.3 C650卧式车床改造要求 (4)第2章总体方案设计 (5)2.1 方案的提出与比较 (5)2.2 方案的选择与论证 (6)2.2.1 PLC介绍 (6)2.1.2 C650改造方案的选择 (8)2.1.3 PLC控制系统与电气控制系统的比较 (8)第三章控制系统的总体设计 (10)3.1 系统工作流程分析 (10)3.2 PLC I/O 分配表 (10)3.3 PLC的选择 (11)3.4 PLC的I/O电气接线图 (13)第四章 C650卧式车床控制系统硬件设计 (14)4.1主电路分析 (15)4.2控制电路分析 (15)4.2.1 主电动机点动控制分析 (15)4.2.2 主电动机的正反转控制分析 (15)4.2.3 主电动机反接制动分析 (16)4.2.4 快速电动机与冷却泵电动机控制分析 (16)4.3 辅助电路分析 (17)4.3.1 照明电路和控制电源分析 (17)4.3.2 电流表保护电路 (17)4.4 电动机选择 (17)4.5 系统元器件的选择 (18)4.5.1 交流接触器的选择 (18)4.5.2 中间继电器的选择 (18)4.5.3 保护电器的选择 (18)4.5.4 控制开关电器的选择 (19)4.5.5 速度继电器选择 (20)第五章 C650车床PLC控制的软件设计 (21)5.1 程序设计 (21)5.2 系统总程序 (24)第六章系统调试 (29)总结 (30)参考文献 (31)附录1系统主要元件清单 (32)附录2 C650卧式车床PLC控制原理图 (34)前言更新改造旧机床是最近几年发展起来的一个新兴产业，该设计是对C650卧式车床电气控制系统的PLC改造的研究设计。
第三章C650卧式车床电气控制
2021/9/15
上一页 下一页
19
项目三 C650卧式车床的电气控制 线路分析
三、项目实施
3.故障处理 C650车床常见的故障有以下几点: (1)主轴电动机正、反向不能启动; (2)主轴电动机断相运行; (3)主轴电动机启动但不能自锁; (4)局部照明灯EL不亮 按照课题二所学的故障分析与排除方法，对故障进行诊断
(4)车削加工中，为防止刀具和工件的温度过高、延长刀具 使用寿命、提高加工质量，车床附有一台单方向旋转的冷却 泵电动机M2，与主轴电动机实现顺序启停，也可单独操作。
(5)必要的保护环节、连锁环节、照明和信号电路。
2021/9/15
上一页 下一页
17
项目三 C650卧式车床的电气控制 线路分析
二、项目准备
③正确合理地选用电气元器件，尽可能减少元器件的品种和 规格，降低生产成本。
④取得良好的MTBF(平均无故障时间)指标，确保使用的安 全可靠。
⑤设计中贯彻最新的国家标准。
2021/9/15
上一页 下一页
21
项目三 C650卧式车床的电气控制 线路分析
四、知识拓展
(2)电气控制系统设计的基本内容 (3)电气控制设备的设计步骤 ①初步设计 ②技术设计 ③产品设计 2.电力施动方案的确定、电动机的选择 (1)确定拖动方式。 (2)确定调速方案不同的对象有不同的调速要求。 (3)电动机的选择和电动机的启动、制动和反向要求。
用反接制动和能耗制动。 车床C650是采用反接制动的方式进行停车制动的，停止按
钮按下后开始制动过程，当转速接近于0时，结束制动。
2021/9/15
上一页 下一页
2
项目一 三相异步电动机制动控制线 路
C650卧式车床电气控制
C650普通卧式车床
典型机床电气控制与PLC改造
三、电力拖动特点及控制要求
3、车削加工中，为防止刀具和工件的温度过高、 延长刀具使用寿命、提高加工质量，车床附有一 台单方向旋转的冷却泵电动机M2，是典型的连续 运行。
4、为了提高生产效率、减轻工人劳动强度，拖板 的快速移动由电动机M3单独拖动。根据使用需要 ，可随时手动控制启停，是典型的电动运行。
主电动机
冷却泵电机
No ImImaNaogge eImNaoge
C650普通卧式车床
典型机床电气控制与PLC改造
四、电路控制分析
控制变压 器
主电动机正反向制 主电动机反向
动控制
运转控制
主电动机正向 运转控制
主电动机点 动控制
车床照明电 路
快移电动机 控制
No Image
冷却泵电动 机控制
No Ima0普通卧式车床电气控制
第一讲
典型机床电气控制与PLC改造
什么是车床?
车床是机械加工中最常用的一 种机床，占机床总数的20%-35%， 在各种机床中用的最多的是普通车 床，卧式车床是普通车床应用最广 泛。普通车床加工范围在，适用于 加工各种轴类、套筒类和盘类零件 上的回转表面，如切削内外圆柱面、 圆锥面、端面及各种常用公、英制 螺纹、还可以钻孔、扩孔、铰孔、 滚花等。
典型机床电气控制与PLC改造
二、电气控制系统分析
4、 C650车床的主电动机采用普通笼型异步电动 机，功率为30kW。由于加工的工件比较大，加工 时其转动惯量也比较大，需停车时不易立即停止 转动，为提高工作效率，该机床采用了反接制动 方法。
C650普通卧式车床
典型机床电气控制与PLC改造
三、电力拖动特点及控制要求
CW6163型卧式车床电气控制系统
CW6163型卧式车床电气控制系统一、CW6163型卧式车床电气控制系统1.主要结构CW6163型卧式车床主轴运动的正、反转由两组机械式摩擦片离合器控制，主轴的控制采用液压制动器，进给运动的纵向左右运动、横向前后运动及快速移动均由一个手柄操作控制。
可完成工件最大车削直径为630mm，工件最大长度为1500mm.。
2.对电气控制的要求（1）根据工件的最的长度要求，为了减少辅助工作时间，要求配备一台主轴运动电动机和一台刀架快速移动电动机，主轴运动的起、停要求两地操作控制。
（2）车削时产生的高温，可由一台普通冷却泵电动机加以控制。
（3）根据整个生产线状况，要求配备一套局部照明装置及必要的工作状态指示灯。
二、电动机的选择根据设计要求，本设计需要配备三台电动机，各自分别为：1.主轴电动机：M1,型号选定为Y160M-4,性能指标为：11KW、380V、22.6A、1460r/min。
2.冷却泵电动机：M2，型号选定为JBC-22, 性能指标为：0.125KW、0.43A、2790 r/min。
3.快速移动电动机：M3, 型号选定为Y90S-4,性能指标为：1.1KW、2.7A、1400 r/min。
三、电气控制线路图的设计1.主电路设计（1）主轴电动机M1根据设计要求，主轴电动机正、反转由机械式摩擦片离合器加以控制，且根据车削工艺的特点，同时考虑到主轴电动机的功率较大，最后确定M1采用单向直接起动控制方式，由接触器KM进行控制。
对M1设置过载保护（FR1）,并采用电流表PA根据指示的电流监视其车削量。
由于向车床供电的电源开关要装熔断器，所以电动机M1没有用熔断器进行短路保护。
（2）冷却泵电动机M2 及快速移动电动机M3由前面可知，M2和M3的功率及额定电流均较小，因此可用交流中间继电器K1和K2来进行控制。
在设置保护时，考虑到M3属于短时运行，故不需设置过载保护。
综合以上的考虑，绘出CW6163型卧式车床的主电路图如图所示。
卧式车床PLC电气控制系统设计
卧式车床PLC电气控制系统设计
刘蕴天;尚亚锐;李郁;杨逸
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2024(32)10
【摘要】为解决C650车床的不足,设计采用PLC为控制核心对C650普通机床技术进行升级,以达到更好的加工精度。
设计选择西门子1500 PLC作为C650车床的控制器,主要实现了PLC对C650普通车床的三个电动机控制的改造:主轴电动机M1、冷却泵电动机M2和快移电动机M3。
同时,使用西门子WinCC上位机对车床功能进行监控测试,完成了任务书中要求的技术指标。
本次升级改造方案对实际车床的改造具有一定的参考价值。
【总页数】4页(P85-88)
【作者】刘蕴天;尚亚锐;李郁;杨逸
【作者单位】西安明德理工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG5
【相关文献】
1.普通卧式车床电气控制系统的PLC改造
2.PLC在C650卧式车床电气控制线路改造中的应用
3.基于PLC的C650型卧式车床电气控制系统改造设计
4.基于
FX2N-128MR卧式车床电气控制系统的PLC改造
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
普通卧式车床电气控制系统的PLC改造
【 ｓｒ ｃ】ｅ ｔｒ ａ ｅｉ ｗｄ ｌ ｕ ｅ ｄ ｓ ｙｐｏ ｕｔ ｎ Ｔ ｅｌｔｅｒｍ ｖｓｍ ｔ ｉ ｙｒｔ ｉｇｔｅｗ ｒｐｅｅａａｎｔ ｕｔｒｔ ｐｏ ｕｅ Ａｂ ｔａｔＣ ｎｅ ｔ ｉｅｙ ｓｄｉ ｉ ｕｔ ｒｄ ｃｉ ． ｈ ａｈ ｅ ｏｅ ａｅ ａ ｂ ｏａ ｎ ｈ ｏｋ ｉｃ ｇｉｓ ａｃｔ ｒｄ ｃ ｌｈ ｓ ｎｎ ｒ ｏ ｒｌ ｔ ｅ ｏ
科技信 息
０机械 与电子 ｏ
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ ＧＹＩ Ｆ ＭＡ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＯＲ Ｔ Ｏ Ｎ
卧式车床应用电气原理图
C650卧式车床的电气控制系统电路分析
1、主电路分析
连续单转
C650卧式车床的电气控制系统电路分析
1、主电路分析
点动单转
C650卧式车床的电气控制系统电路分析
（1）主电路分析
电动机M1的接线分为四部分；
电动机M2由交流接触器KM4控制其主电路的接通和断开； 电动机M3由交流接触器KM5控制。
C650卧式车床的电气控制系统电路分析
（1）主电路分析 电动机M1的接线分为四部分：
第一部分 由正反转控制交流接触器KM1和KM2的两个主触点构 成电动机M1的正、反转接线； 第二部分 电流表A经电流互感器TA接在电动机M1的主回路上 （启动时切除）监视电动机绕组工作时的电流变化。 第三部分 为串联电阻控制部分，交流接触器KM3的主触点控制 限流电阻R的接入和切除。 第四部分 速度继电器KS的速度检测部分与电动机的主轴同轴相 联，在停车制动过程中，当主电动机转速低于 KS的动作值时， 其常开触点可将控制电路中反接制动的相应电路切断，完成反 接制动停车。
主轴反转启动按钮 （两常开）
主轴连续反转
C650卧式车床的电气控制系统电路分析
2、控制电路分析
主轴连续正转
C650卧式车床的电气控制系统电路分析
2、控制电路分析
停止按钮
反接制动
C650卧式车床的电气控制系统电路分析
2、控制电路分析
主轴连续反转
C650卧式车床的电气控制系统电路分析
2、控制电路分析
C650卧式车床的电气控制系统电路分析控制系统电路分析
2、控制电路分析
主轴点动按钮
串电阻启动
主轴点动正转
C650卧式车床的电气控制系统电路分析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
卧式车床电气控制系统车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。
车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。
但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。
为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。
进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。
有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。
车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。
有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。
一、机床的主要结构和运动形式卧式车床的电气控制车床的种类很多，其中卧式车床是应用极为广泛的金属切削机床。
它用于对具有旋转表面的工件进行加工，如车削外圆、内圆、端面、螺纹等，也可用钻头、铰刀、镗刀等刀具进行加工。
1、卧式车床的主要结构卧式车床的结构外形如图3—1所示。
它主要由床身10、主轴变速箱3、挂轮箱2、进给箱1、溜板箱6、刀架5、尾座7、光杆9与丝杠8等部分构成。
图3—1卧式车床的外形结构示意图1一进给箱；2一挂轮箱；3一主轴变速箱；4一卡盘；5一刀架；6一溜板箱；卜尾座；8一丝杠；9一光杆；2、卧式车床的主要运动车床的切削加工包括主运动、进给运动和辅助运动。
主运动为工件的旋转运动，由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。
进给运动为刀具的直线运动，由进给箱调节加工时的纵向或横向进给量。
辅助运动为刀架的快速移动及工件的夹紧、放松等。
二、车床对电气控制的要求主要控制电器为三台电机：主电动机、冷却泵电机、快速移动电机。
三台电机都要有短路保护措施。
信号说明如表1所示。
主电动机和冷却泵电机采用热继电器进行过载保护；主电动机要采用降压起动方式起动；主电动机要求能够正反转控制，并且有点动调整控制和长动控制，采用反接制动；主回路负载的电流大小能够监控，但要防止启动电流对电流表产生冲击；机床要有照明设施。
表1 车床控制系统信号说明三、控制电路分析C650型卧式车床的电气控制图3—2为C650型卧式车床的电气控制原理图。
车床共有3台电动机，M1为主轴电动电气控制与可编程控制技术机，可以实现电动机正反转运转。
制动时采用反接制动；M2为冷却泵电动机；M3为快速移动电动机。
速度继电器KS与主轴同轴，当正向转速大于100r／min时，KSF闭合；当反向转速大于100r／min时，KSR闭合。
SQ为快速移动的手动控制。
图3—2 C650型卧式车床的电气控制原理图Auto CAD绘图如下图所示KM11、主电路分析图3—2所示的主电路中有3台电动机的驱动电路，隔离开关QS将三相电源引入，电动机M1，电路接线分为三部分：第一部分由正转控制交流接触器KM1，和反转控制交流接触器KM2：的两组主触头构成电动机的正反转接线；第二部分为一电流表A经电流互感器TA接在主电动机M，的动力回路上，以监视电动机绕组工作时的电流变化，为防止电流表被起动电流冲击损坏，利用一时间继电器的动断触头，在起动的短时间内将电流表暂时短接掉；第三部分为一串联电阻限流控制部分，交流接触器KM3的主触头控制限流电阻R的接人和切除，在进行点动调整时，为防止连续的起动电流造成电动机过载，串人限流电阻R，保证电路设备正常工作。
速度继电器KS的速度检测部分与电动机的主轴同轴相连，在停车制动过程中，当主电动机转速为零时，其常开触头可将控制电路中反接制动相应电路切断，完成停车制动。
电动机M：由交流接触器KM：的主触点控制其动力电路的接通与断开；电动机M，由交流接触器KM，控制。
为保证主电路的正常运行，主电路中还设置了采用熔断器的短路保护环节和采用热继电器的电动机过载保护环节。
2、控制电路分析控制电路可划分为、主电动机M，的控制电路和电动机M：与M，的控制电路两部分。
由于主电动机控制电路部分较复杂，因而还可以进一步将主电动机控制电路划分为正反转启动和点动局部控制电路与停车制动局部控制电路，它们的局部控制电路分别见图3—3。
下面对各部分控制电路逐一进行分析。
（1）主电动机正反转启动与点动控制。
由图3—3(a)可知，当正转启动按钮SB3按压下时，其两常开触点同时动作闭合，一常开触点接通交流接触器KM3，的线圈电路和时间继电器KT的线圈电路，时间继电器的常闭触点在主电路中短接电流表A，经延时断开后，电流表接人电路正常工作；KM3的主触点将主电路中限流电阻短接，其辅助动合触点同时将中间继电器KA的线圈电路接通，KA的常闭触点将停车制动的基本电路切除，其动合触点与SB3的动合触点均在闭合状态，控制主电动机的交流接触器KM1的线圈电路得电工作，其主触点闭合，电动机正向直接启动，启动结束。
反向直接启动控制过程与其相同，只是启动按钮为SB4。
SB2为主电动机点动控制按钮，按下SB2点动按钮，直接接通KM1的线圈电路，电动机M1正向直接启动，这时KM3线圈电路并没接通，因此其主触点不闭合，限流电阻R接入主电路限流，其辅助动合反接制动。
反转时的反接制动工作过程相似，此时反转状态下，KS —1，触点闭合，制动时，接通接触器KM1的线圈电路，进行反接制动。
（2）主电动机反接制动控制电路。
图3—3(b)所示为主电动机反接制动控制电路的构成。
C650卧式车床采用反接制动的方式进行停车制动，停止按钮按下后开始制动过程，当电动机转速接近零时，速度继电器的触点打开，结束制动。
这里以原工作状态为正转时进行停车制动过程为例，说明电路的工作过程。
当电动机正向转动时，速度继电器KS的合触点KS2动闭合，制动电路处于准备状态，压下停车按钮SB1，切断电源，KMl、KM3、KA线圈均失电，此时控制反接制动电路工作与不工作的KA动断触点恢复原状闭合，与KS—2：触点一起，将反向启动接触器KM2的线圈电路接通，电动机M1，反向启动，反向启动转矩将平衡正向惯性转动转矩，强迫电动机迅速停车，当电动机速度趋近于零时，速度继电器触点KS—2复位打开，切断KM2的线圈电路，完成正转的反接制动。
反转时的反接制动工作过程相似，此时反转状态下，KS-1，触点闭合，制动时，接通接触器KM1的线圈电路，进行反接制动o（3）刀架的快速移动和冷却泵电动机的控制。
刀架快速移动是由转动刀架手柄压动位置开关SQ，接通快速移动电动机M3的控制接触器KM5的线圈电路，KM5，的主触点闭合，M3电动机启动经传动系统，驱动溜板箱带动刀架快速移动。
冷却泵电动机M2由启动按钮SB6，停止按钮SB5控制接触器KM4线圈电路的通断，以实现电动机M3的长动工作控制。
四、PLC控制系统设计1、设计基本原理即本系统采用PLC的裁决，来代替传统复杂的继电器控制硬接线，而用简单易学的软件实现其控制功能；即随着输入信号的输入，而经程序执行判断，由输出信号直接控制对象。
分为：（1）输入处理，完成控制信号采集；（2）程序处理，将输入的信号变为直接主控的输出信号；（3）输出处理，即直接将PLC的输出信号转为，被控对象的触发信号。
如图3-1：电源模块模块编程器输入模块输出模块按钮开关限位开关接触器继电器指示灯图 3-1：PLC 基本原理图2、PLC 输入输出接线端子外接线图PLC 输入端子外电路共接24个输入点，分别连接旋钮、按钮、行程开关等主令元件及检测元件，电源由PLC 内部提供。
输出端子外电路按执行电器的电源类别分别组成不同的端子组，共用端子COM 端加装熔断器做短路保护，必要时可并联放电二极管以利PLC 输出继电器触电的灭弧。
PLC 输入/输出接线端子外接线电路如图3、Plc的梯形图五、课程设计总结通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、设计产品的能力。
既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。
在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和电脑成了我们很好的助手。
在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。
在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。
有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。
自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。
为以后的工作积累了经验，增强了信心。
同时通过这次毕业设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。
使我在PLC的基本原理、PLC应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧（特别是汇编语言）的掌握方面都能向前迈了一大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。
参考文献【1】钟肇新彭侃.《可编程控制器原理及应用》华南理工大学出版社2001年4月【2】郑萍.《现代电气控制技术》重庆大学出版社2003年8月【3】高钦和.《可编程控制器应用技术与设计实例》人民邮电出版社2004年7月【4】袁任光.《可编程序控制器（PC）应用技术与实例》华南理工大学出版社2001年3月【5】汪志锋.《可编程序控制器原理及应用》西安电子科技大学出版社2004年2月【6】陈宇.《可编程序控制器基础及编程技巧》华南理工大学出版社2001年6月【7】徐德孙同景陈贵友.《可编程序控制器(PLC)应用技术》山东科技大学出版社2003年10月【8】张凤珊.《电气控制及可编程序控制器》中国轻工业出版社2005年1月【9】冯济缨黄明琪.《可编程序控制器应用基础》重庆大学出版社1998年月【10】廖常初.《PLC基础及应用》机械工业出版社2004年8月【11】何建平.《可编程序控制器及其应用》重庆大学出版社2004年7月【12】吴中俊黄永红。
《可编程序控制器原理及应用》机械工业出版社2003年9月【13】史国生.《电气控制与可编程序控制器技术》化学工业出版社2004年6月【14】黄净.《电气控制与可编程序控制器》机械工业出版社2004年8月【15】程宪平.《机电传动与控制》华中科技大学出版社2002年3月。