基于T镗床电气控制系统的PLC改造设计.doc

基于T镗床电气控制系统的PLC改造设计(完整资料）
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河北建筑工程学院
课程设计任务书

课程名称：电气控制与PＬC应用
学　 院:电气工程学院
专 　业：建筑电气与智能化　　
班 级：电智131 　
学 号： 　 ２01331810９ 　 　 　
学生姓名: 　 刘见林
指导教师：　 　范永胜　 　 　　　 　

目录

引言…………………………………………………………………………………………………………　4
第一章T６8镗床电气控制系统的PLＣ改造设计5
１。1设计要求５
1.2设计思路5
１。３设计目的5
第二章T68卧式镗床的基本结构及工作原理6
2。1卧式镗床的概述及加工范围6
2.2　T68卧式镗床的基本结构及工作原理6
2.3T68卧式镗床主要技术参数6
２．４电力拖动及控制特点７
2。５PLC改造方案8
2。6梯形图程序的设计方案８
2.7设计流程图说明9
第三章 　T６８卧式镗床的电气元件表11
第四章 PLC的I／O口分配12
4。１输入输出分配１2
4．2ＰLC硬件接线图13
第五章梯形图程序第六章调试说明１4
第六章调试说明１７
6．１主轴正转低速1７
6．2主轴正转高速17
6．3主轴正转点动1７
6．4主轴反转低速1７
６。5主轴反转高速17
6。６主轴反转点动17
６。7正向反接制动18
６。8反向反接制动18
6.９主轴变速和进给变速控制18
6．１0联锁保护装置1９
第七章机床面板电气线路安装20
7。1机床面板对电气线路的基本要求2０
7。２机床线路图的种类20
7。3机床电气线路的安装步骤2０
第八章 PLC的安装2１
８.１安装环境21
8.2ＰLC的固定2１
8。3电源接线２1
８。4接地22
８．5直流24V接线端２2
8.６输入接线注意点22
结束语23
致谢２3
参考文献24
附件24

T６8卧式镗床的结构和运动形式
T68型卧式镗床主要由床身、前立柱、镗床架、后立柱、尾座、下溜板、上溜板、工作台等几部分组成。T6８型卧式镗床主要用于孔的精加工，可分为卧式镗床、落地镗床、坐标镗床和金钢镗床等。卧式镗床应用较多，它可以进行钻孔、镗孔、扩孔、铰孔及加工端平面等，使用一些附件后，还可以车削圆柱表面、螺纹，装上铣刀可以进行铣削。本次毕业设计主要以T６8卧式镗床为例.其结构如右图所示：

ＰLC的选型
• 为了使设计整体化，本设计只对电气控制电路部分进行PLC改造，因此手动控制镗床照明灯EL的线路和通电指示灯HＬ的电路用外接电路解决，不必通过PＬC控制。根据T68卧式镗床的工作过程和已有的继电器控制的电器参数,T６8镗床有16个输入口，１4个输出口,而Ｓ7-20０—CＰＵ22６具有２4个输入口和16个输出口，性能完全满足工作需要，故采用。改造中，主电路不变,将原来的低压电器元件经过分析处理，把触电、开关与PＬC的输入继电器端口连接，负载、线圈与输出继电器端口相连。
I/O地址分配表
输入信息
输出信息
名称
代号
编号
名称
代号
编号
主轴电机Ｍ1热继电器
FＲ
I0.0
主电机M1正转接触器
ＫM1
Q0．０
主轴电动机M1正转起动按钮
SB1
I０.１
主电机M1反转接触器
KM2
Ｑ0．１
主轴电动机M１正转起动按钮
ＳB2
Ｉ０。２
限流电阻接触器
KM3
Q０.2
主轴电动机M1正转点动按钮
SB３
I0.３
主轴电机M2正转接触器
ＫM4
Q0．3
主轴电动机Ｍ1反转点动按钮
SB４
Ｉ０。4
主轴电机M2反转接触器
KM５
Q0.4
主轴电动机M1停止按钮
SB６
I0.5
主轴电机Ｍ1低速运转接触器
KM６
Ｑ0.５
主轴电动机高低速转换开关
SＱ
Ｉ0.6
主轴电机M1高速正转接触器
KM7
Q０.6
主轴变速行程开关
SQ１
I０．７
主轴电机Ｍ1高速反转接触器
KM８
Ｑ0。7
主轴变速行程开关
ＳQ2
Ｉ1。０
进给电机过载报警
HL1
Q1。0
T６8卧式镗床I/O接口图

Ｍ1主电动机的低速运行控制

主轴电动机点动控制

主轴电动机高低速转换控制　

进给电机PLC控制程序设计

系统ＰLＣ程序梯形图

引 　　言
• 本文以原有的T68型卧式镗床控制系统为基础，借鉴其它镗床控制系统的优点，采用西门子Ｓ７—200系列ＰＬC对T6８ 卧式镗床传统的电气控制系统进行改造，提高了机床的可靠性和抗干扰能力，使机床具有良好的柔性,使用方便，功能完善.ＰLC 技术代表了电气程序控制的世界先进水平,通过改造使传统的镗床成为机电一体化的新产品,可实现生产过程的高效、节能和低成本。控制系统能满足所需要求，达到了预期的目的。因此用PLＣ改造机床电气控制线路有着广阔的前景.
• 传统的镗床控制系统，虽然它具有结构简单、易懂易学、价格便宜等优点，但其控制过程是由硬件接线的方式实现的。其复杂性,故障率高、维护工作量大、可靠性差、灵活性差等缺点给生产和维护带来诸多不便，严重影响生产。
• 本文介绍了一种利用西门子S7—20０的PLC来实现自动控制的T６8卧式镗床控制系统.由于ＰLＣ具有１.可靠性高、抗干扰能力强2.通用性强，控制程序可变,使用方便3。功能强、适用面广4。编程简单、易掌握５。减少了控制系统的设计和施工工作量６.体积小、重量轻、能耗低、维护方便等优点，所以使其具有很大的可行性。
•
镗床是一种精密加工机床.它主要用于加工工件上的精密圆柱孔。按用途的不同，镗床可分为卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床等。其中卧式镗床的用途很广,除了对各种复杂的大型工件，如箱体零件、机体等的镗孔以外，还可以完成钻、扩、铰孔、车削内外螺纹，用丝锥攻丝，车外圆柱面和端面，用端铣刀与圆柱铣刀铣削平面等多种工序.因此在这种镗床上,工件一次安装后，即能完成大部分表面的加工，有时甚至可以完成全部的加工，特别是在加工大型及笨重的工件时具有优势。其中T68镗床的电气控制是由２台电动机，主轴电机Ｍ１拖动主轴的旋转和工作进给，M2电动机实现工作台的快移,M１电动机是双速电动机,低速是△接法,高速是YＹ接法,主轴旋转和进给都由齿轮变速，停车时采用了反接制动，主轴和进给的齿轮变速采用了断续自动低速冲动。
从7０年代初开始,不到三十年时间里，ＰLC生产发展成了一个巨大的产业，据不完全统计，现在世界上生产PLC及其网络的厂家有二百多家,生产大约有400多个品种的PLC产品。而如今,对旧有机床进行ＰLC改造已经非常普遍，针对于旧有的机床，其电气控制为继电控制,而在继电控制中，接触触点多,所以故障也多,操作人员维修任务较大，机械使用率较低。本课题来源于生产实际的需要，对于T68镗床用PLＣ改造其继电器控制电路,克服了以上缺点，降低了设备故障率,提高了设备使用率。
研究这一课题的目的和意义有以下几点:1）、将所学的知识得以综合的应用，2）、将所学的知识与实践相结合,3）、近年来PLC机在工业自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势，是其它工控产品难以比拟的。用PLC控制技术对镗床的控制电路实施改造，则具有普遍的技术及经济意义，4）、提高镗床控制电路的稳定性和自动化程度，5）、通过PLC改造后，可以延长镗床的使用寿命，还可以降低机床的故障、更加便于控制、方便维修等各种好处.采用PLC实现T６8镗床电气控制时,照明、电源指示灯、低压备用电源插座及控制电源变压器及相关电路保持原电路配置连接。继电一接触器系统中按钮、速度继电器、行程开关为PLＣ　的输入设备，接触器线圈及指示灯为PＬC的输出设备。为了节省PＬC的I/O点数,SQ1、SQ2的常开触点并联,SQ3、SQ４的常开触点串联，SQ3、SQ4的常闭触点并联,ＳQ5、ＳQ6的常开触点并联之后接在PLC的输入端。经过这样处理后，仅需要１4个输入点，7个输出点，又基于三菱的PＬＣ在市场上被广泛使用且价格便宜，适用于经济型的改造，因此，我选用三菱型号为FＸ2N-32MR的ＰLC。

第一章T68镗床电气控制系统的ＰLC改造设计
１．１设计要求
(1）对T68镗床电气控制的实物了解，熟悉其工作原理。
(2)通过实物连线画其相应的电气接线图。
（3）通过原理图对镗床电气部分进行PLC的设计改造。
（4）对改造后进行调试、改进并画出改造后的PＬC接线图。
（5）编写说明书设计小结。

1．2设计思路
通过对T６8镗床电气所有硬件部分接线方式的了解与认识，从实际连线出发掌握镗床的工作原理以及各机械部件的动作方式.然后按照其接线画出相应原理图,并对其进行注释。对原理图作进一步的分析,将所有的机械动作原件(接触器、继电器、按钮等)转换成以ＰＬＣ的软件控制（即软触点换成硬触点)。设计PLC的梯形图，要求与原有电气部分控制的工作原理相同。

１。3设计目的
在工业控制领域，为了实现弱电对强电的控制，使机械设备实现预期的要求，继电器系统曾被广泛使用并占主导地位。虽然它具有结构简单、易学易懂、价格便宜的优点，但其控制过程是由硬件接线的方式实现的。如果某一个继电器损坏，甚至仅仅是一对触点接触不良，就可能造成系统的瘫痪,而故障的查找和排除又往往是困难的,需要花费很长时间。如果产品更新换代，则需要改变整个系统的控制周期。可见，继电器控制系统存在着可靠性低、适应性差的缺点，给人们在使用上带来很大的不便和遗憾.而机床作为工作母机,对电气的控制也有了很高的要求必须有很强的抗干忧能力，运行可靠，并且简化电气控制方式，提高机床电气的使用寿命.因此根据实际生产需要对镗床的控制电路进行ＰLＣ改造.
第二章T68卧式镗床的基本结构及工作原理
２．1卧式镗床的概述及加工范围
镗床是一种精密加工机床.它主要用于加工工件上的精密圆柱孔。按用途的不同,镗床可分为卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床等。其中卧式镗床的用途很广，除了对各种复杂的大型工件,如箱体零件、机体等的镗孔以外，还可以完成钻、扩、铰孔、车削内外螺纹,用丝锥攻丝，车外圆柱面和端面，用端铣刀与圆柱铣刀铣削平面等多种工序。因此在这种镗床上，工件一次安装后，即能完成大部分表面的加工，有时甚至可以完成全部的加工，特别是在加工大型及笨重的工件时具有优势.

２。2　Ｔ68卧式镗床的基本结构及工作原理
Ｔ6８镗床的工作原理大致可分为主轴的移动运动、工作台的回转运动、上滑座、下滑座的移动运动、主轴箱的升降运动、正反向机动进给运动、快速移动运动.如上所述的这些运动主要靠电磁伐、离合器来实现转换,如要实现某个运动必须使它所对应的某个电磁阀或离合器动作,除此之外就是添加各运动中的正负限位开关,这主要是起到各运动在动作时的保护作用。

2。3T6８卧式镗床主要技术参数
镗轴直径（mm）：130
主轴最大钮矩（Ｎ.m）:313６
主轴最大转向力(N）：313６0
主轴最大行程(mm）：900
工作台工作面积（mm):160０＊１400
镗床主轴部件结构图（附件5）
主电机功率（ｋW）:15
机床重量(kg）:25500
镗床外观图（附件4）
图1-1是卧式镗床的外观图。它主要是由床身、主轴箱、前立柱、带后支承的后立柱、下滑座、上滑座和工作台等部分组成。加工时，刀具装在主轴箱的镗轴和平旋盘上,由主轴箱获得各种转速和进给量。主轴箱可沿前立柱的导轨上下移动。工件安装在工作台上,可与工作台一起随下滑座或上滑座作纵向或横向移动。此外，工作台还可绕上滑座12的圆导轨的水平面内调整至一定的角度位置,以便加工互成一定角度的孔.装在镗轴上的镗刀还可随镗轴作轴向运动，以实现轴向进给或调整刀具的轴向位置。当镗杆及刀杆伸出较长时，可用后立柱上的去承来从左端加以支承,以增加刀杆及镗轴的刚性。当刀具装在平旋盘径向滑板的径向刀架上时，径向带着刀具径向进给,可车削端面。

2.4电力拖动及控制特点
Ｔ６8型镗床的主运动与进给运动由同一台双速电动机M1拖动,各方向的运动由相应手柄选择,各自的快速移动由另一台电动机M2拖动。上述运动对T6８型卧式镗床控制提出了以下要求。
（1）为了适应各种工件的加工工艺要求,主轴旋转和进给都应有较大的调速范围.因此,该机床采用双速笼型异步电动机M1作为主拖动电动机，并采用机电联合调速,这样既扩大了调速范围又使机床传动机构简化。
（2）进给传动和主轴及花盘旋转采用同一台电动机拖动，由于进给运动有几个方向（主轴轴向、花盘径向、主轴垂直方向、工作台横向、工作台纵向）,所以要求电动机能正反转,并有高、低速度选择.高速运转应先低速起动，各方向的进给应有电气联锁。
（３）进给方向均能快速移动。因此,该机床采用另一台快速电动机M２拖动，正反两个方向都能短时点动。
（4）为适应调整需要，要求主拖动电动机应能正反向点动，并且带有制动。为此,该机床采用电磁铁带动的机械制动装置。

2.5PLC改造方案
采用PLC实现T68镗床电气控制时，照明、电源指示灯、低压备用电源插座及控制电源变压器及相关电路保持原电路配置连接。继电一接触器系统中按钮、速度继电器、行程开关为PLC的输入设备，接触器线圈为PLＣ的输出设备。为了节省PＬC的I/Ｏ点数，SQ1、SQ2的常开触点并联，SＱ3、SＱ4的常开触点串联，ＳQ3、SQ4的常闭触点并联，SＱ5、SＱ6的常开触点并联之后接在PLC的输入端。经过这样处理后,仅需要1３个输入点,７个输出点，因此，又基于三菱的PLC在市场上被广泛使用且价格便宜，适用于经济型的改造，因此,我选用三菱型号为FX2Ｎ-３２MＲ的PLC。
2。6梯形图程序的设计方案
T６8镗床的PLC梯形图程序参照Ｔ6８镗床电气控制线路《附件３：T68电气控制图》设计。采用继电一接触器控制移植法设计梯形图程序.
(1）设置中间单元在梯形图中，为简化电路，多个线圈都受某一触点串并联电路的控制,在梯形图中设置用该电路控制的中间继电器。
(２）设计梯形图时以线圈为单位,分别考虑继电器电路图中每个线圈受到哪些触点和电路的控制,然后画出相应的等效梯形图电路。
（3） 常闭触点提供的输入信号的处理设计输入电路时，尽量采用常开触点.如果只能用常闭触点，梯形图中对应触点的常开，常闭类型应与继电器电路相反.
(4）外部联锁电路的设计在梯形图中设置对应的输出继电器的线圈串联的常闭触点组成的软件互锁外，还应在PLC外部设置硬件互锁电路.
设计时,将SQ1常闭、ＳQ3常闭、ＫM1常开，KＭ2常开与SB1常开并联区域用中间继电器KA3综合，将SQ４、SQ2常开与SＲZ常闭的串联、反转速度继电器ＳRZ常开、ＳQ2常开与SRZ常开并联区域用中间继电器KA4综合，即设置了中间环节,这样大大简化了梯形图程序，使梯形图简明顺畅。

2.7设计流程图说明
分析镗床T68机械结构、明确控制要求
制定电气控制方案
确定输入/输出设备及信号特点
选择PLC型号
输入输出点地址分配
控制电路PLC改造
模拟调试
调试正常
程序错误
N
技术文件整理移交
PLC控制系统的设计流程图
第三章　 Ｔ68卧式镗床的电气元件表

T６8镗床PＬC改造元器件选择表
序号
名称
型号与规格
数量/只
１
断路器
Ｃ６５N/3Ｐ D型 ３2A
1
2
交流接触器
CJ2０—16 220V
７
3
热继电器
JＲ16-2０／3 整定电流10-1６A
１
４
按钮
ＬA１8—22　 红
1
5
按钮
LA1８—２2　 　 绿
4
6
可编程控制器
三菱FX2N-3２MR　
1
7
行程开关
ＪLＸK1-41１
10
8
信号灯
ＡD11—25/2０ 2２0V红
７
9
主轴电动机
M１
1
１0
快速移动电机
M2
1

第四章 PLC的I／Ｏ口分配
4. １输入输出分配表

输入/输出点分配表
输入
输出
元件名称、代号
输入点
元件名称、代号
输出点
主轴停、制动
SB１
X0
主轴正转
ＫM１
Y１
主轴正转
SB2
X1
主轴反转
KM２
Y2
主轴反转
ＳＢ3
X2
主轴制动
KＭ3
Y3
主轴正转点动
SＢ4
X3
主轴低速
KM4
Y4
主轴反转点动
SB5
X4
主轴高速
ＫM5
Y5
主轴转速切换
SHY
X5
工作台快速正转
KM6

Y6

行程开关

SP1与ＳP２常开并联
X6

工作台快速反转
KM7

Y7

主轴转速、进给量变换

SQ１与SQ3常闭并联

X7

主轴正转中间单元

ＫＡ1

M1

主轴转速、进给量变换

SQ1与SQ３常开串联

Ｘ１0

主轴反转中间单元

KA2

M２

主轴转速、进给量变换

SQ2与SQ4常开并联

X11

时间继电器ＫT

TIM

T0

工作台快速正转行程开关
ＳQ6

Ｘ12

工作台快速反转行程开关
SＱ5

X13

速度继电器（正转）
SRZ

X14

速度继电器（反转）
ＳRF

X1５

热继电器

FＲ

X16

4． 2PＬＣ硬件接线图
PLC硬件接线图（附件2）
第五章梯形图程序第六章调试说明
(准备：将SQ1与SQ3常开串联（X１０），SQ1与SＱ3常闭并联（X7）置１)
６.１主轴正转低速
按下SＢ2（X０01）→中间继电器ＫA1（Ｍ1）得电且自锁→接触器KＭ３（Y3）得电→KA1和KM3的常开触点都吸合→KＭ1（Ｙ1）得电→其常开触点吸合→KM4(Y4）得电→M1（双速电动机）接成三角形低速正向运行。
6。２主轴正转高速
将变速手柄扳在“高速”位置，使微动开关SHＹ（Ｘ5）受压而闭合，为KT(Ｔ0）和KM3（Ｙ３）的工作做准备；当按下SB２（X1)时→KA1（Ｍ1）得电且自锁→KM3和ＫT都得电→KM1得电，Ｍ1(双速电动机）先低速正向起动;当ＫT延时1s后→KT的常闭触点（Ｔ０）断开→ＫM4(Ｙ4)失电，同时KT的常开触点（T０）闭合→KM5(Y5）得电→Ｍ1接成双Ｙ形切换为高速运转。
6.3主轴正转点动
按下SB4(X3)→KＭ1（Y１）得电→ＫM4（Ｙ４)得电.由于此时KA1（M１)、KM3（Y３）、KＴ（T0)都没有通电,所以M１（双速电动机）只能接成D形进行低速转动;松开按钮ＳB4后，因电路没有自锁作用，而且ＳB1(X0）的常开触点没有闭合，则KＭ1和KM4都失电，使M１停转。
6.４主轴反转低速
按下SB3（X２)，继电器和接触器的通电顺序KA2(M2)→KM3(Ｙ3)→KM2（Ｙ２）→KM４（Y4）,使Ｍ１（双速电动机）接成三角形形低速反向运行。
６．5主轴反转高速
将变速手柄扳在“高速”位置，使微动开关SHY（X5）受压而闭合，为ＫT（T0）和ＫM3（Y3）的工作做准备；当按下ＳB3（Ｘ2）时→KＡ2(M2)得电且自锁→KM3和ＫT都得电→KM2（Y２）得电，Ｍ1（双速电动机）先低速反向起动；当KT延时（1ｓ)后→KT的常闭触点（Ｔ0）断开→KＭ４（Y4）失电Ｍ1停转,同时KT的常开触点（T０)闭合→KM5（Y5）得电→Ｍ１接成双Y形切换为高速运转。
６.6主轴反转点动
按下SB5（X4）→KM2(Ｙ２)得电→ＫM４(Y4)得电。由于此时KA２（M2)、ＫＭ3（M3)、KT（Ｔ0）都没有通电，所以Ｍ1只能接成三角形进行低速转动;松开按钮SB５后，因电路没有自锁作用,而且SＢ１(X0）的常开触点没有闭合，则ＫM2和KM4都失电，使M１停转。
6。７正向反接制动
采用速度继电器来实现反接制动，当电动机按正常速度正向运转时，速度继电器SRＺ的常开触点(X1５)闭合，为反接制动做准备。若按下停止按钮SB1（X0）,其常闭触点先断开，ＫＡ１(M1）、KT(T０)、ＫＭ1(Y1）、KM3(Y3）和ＫＭ5(Y5）都断电，使控制线路按以下动作进行反接制动。
具体过程:
１）ＫＴ断电：ＫＴ的常开触点（Ｔ０）断开→KM5断电→Ｍ1（双速电动机）只能三角形低速运行；KT的常闭触点闭合→KＭ4(Y4）通电，为M1反接制动做准备
2）　KM３断电→KＭ3主触点断开→M1定子绕组接入电阻R；KM1常闭触点闭合→为KＭ2工作做准备
3） KM1断电：ＫM1主触点断开→M1断电，靠惯性运转
4） M１惯性运转的初速很高，使ＳRZ常开触点（Ｘ１5)还闭合→KM2得电，开始反接制动
5）KＭ2得电: ＫＭ2常闭触点断开→它与ＫM1联锁,使KM１不能得电;ＫM2常开触点闭合自锁→SB1松开后使KＭ2还通电，M1继续制动
6） 当M1速度≤120r/ｍin时→SRZ常开触点（X15）断开→KM2、KM4断电→M1停转，制动结束。
６。8反向反接制动
M１（双速电动机)反转时使ＳRＦ的常开触点(X14）闭合，同样为反接制动做准备。在按下停止按钮SB1(Ｘ0）时，制动过程与正向反接制动相同。
6．９主轴变速和进给变速控制
主轴变速和进给变速可以在电动机M1 或Ｍ2运转时进行。
１） 主轴变速控制：当主轴变速手柄拉出时，与主轴变速手柄有机械联系的行程开关SQ1不再受压而分断，使ＳQ1的常开触点断开,则常开X1０断开，SQ１的常闭触点闭合，而使行程开关ＳQ2因不受压而闭合，故常开触点X11闭合。其中,常开X10断开，使ＫＭ3（Y3）和ＫT（T0）断电而释放,KM1（Y1)或KM2(Y2）随之断电释放，Ｍ1(双速电动机)断电作惯性转动；而常闭触点X7闭合，且ＳRＦ或ＳRZ常开触点仍处于闭合状态，使KM２(Y2)或ＫＭ1(Y1）、ＫM4(Y4)通电吸合,M1在低速状态下串入电阻R反接制动。当制动结束，ＳＲZ或SRＦ的常开触点分断，便可转动变速操作盘进行变速。变速后,应将手柄推回原位，使SQ1、SQ2的触点恢复到与原来状态，使KM3(Y3）、ＫM1(Y1)或KＭ２(Y2)、KM4(Y4)相继通电吸合，电动机可以按原定的转向起动,而主轴则以新选定的转速运转。
2)进给变速控制 　它与主轴变速控制过程相同,但由进给变速操作手柄控制，压合的是行程开关SQ3和SＱ2。
３)快速进给控制
为了缩短辅助时间，加快调整的速度，机床各移动部件都可快速移动。采用一台快速移动电动机M2单独拖动，通过不同的齿轮齿条等连接来完成各方向的快速移动，这些均由快速移动操作手柄控制。当将快速移动操作手柄向里推时,行程开关SQ5（X13)被压合，接触器KM6（Y6）通电吸合,M2正向起动，通过齿轮、齿条等实现快速正向移动；松开操作手柄,则SQ5复位,KＭ6失电,M2停转。反之,将快速移动操作手柄向外拉时,压合SＱ6(Ｘ12),使ＫＭ7（Ｙ7）通电吸合，M2反向起动，实现快速反向移动.
６。10联锁保护装置
为了防止在工作台或主轴箱快速进给时又将主轴进给手柄扳倒自动快速进给的误操作,就采用了与工作台和主轴箱进给手柄有机械连接的行程开关SP１，与主轴进给手柄连接的是行程开关SP2。电动机M1、M２必须在SP１、SＰ２两个都不闭合的情况下才能启动。
第七章机床面板电气线路安装
7.1机床面板对电气线路的基本要求
（1)必须满足机床的工作要求
(2）有保护措施:如短路保护，过载保护，欠压保护,欠电流保护等。
（３）成本要低 所用元气件要尽量少,容量要选择适当,导线截面积不要过大，布线要经济合理。
（４)便于维修调试
7。2机床线路图的种类
机床电气线路图分电气原理图和电气接线图两种。必须注意，同一型号的机床，由于生产产家不同,电气原理图和电气接线图也有差别。
7。3机床电气线路的安装步骤
（1）安装时先检查电气设备和电气元件是否有短缺，规格是否符合明细表要求；外观检查是否有损伤;检查所以触头是否光滑，接触面是否良好，操作机构和复位机构是否灵活，绝缘电阻是否符合要求等。
（2）机床对电路进行分析。分析方法和步骤。
1)首先从分析原理图着手，从主电路中找出该机床共有多几台电动机和其他设备,以及他们是受那些接触器控制的。弄清每台电动机的起动方法，有无反转，调速,连锁和制动等.
2）根据主电路每台电动机或其他设备的接触器主触头文字符号,在控制线路中找出相对应的线圈.
3）在控制线路中每个接触器线圈小回路中所串联、并联的其他元件（如接触器、继电器的触点以及按钮、转换开关、行程开关的接线点等）都找出来。分析它们相互间的关系。弄清那个先动作，那个后动作，在什么情况下动作，在什么情况下不动作.也就是要弄清控制线路中各种电器元件的相互关系、互相约制的关系.
第八章　PＬC的安装
8.1安装环境
ＰLＣ适用于大多数工业现场，但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求。控制ＰLC的工作环境,可以有效的提高它的工作效率和寿命.在安装ＰLC时,要避开下列场所：
（1）环境温度超过0℃～５0℃的范围;
(2）相对湿度超过８5％或者存在露水凝聚（由温度突变或其他因素所引起的）；
（3）太阳光直接照射；
（4）有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等;　
(５)有大量铁屑及灰尘;
（6)频繁或连续的振动，振动频率为10~5５Hz、幅度为０。5mm(峰－峰）；　
（7）超过１０g（重力加速度)的冲击。
8．２ＰLC的固定
小型可编程控制器外壳的４个角上,均有安装孔。有两种安装方法：一是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸；另一种是DＩN（德国共和标准）轨道固定。DＩＮ轨道配套使用的安装夹板,左右各一对。在轨道上，先装好左右夹板，装上PLＣ，然后拧紧螺钉.为了使控制系统工作可靠,通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污、水溅。为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内,安装机器应有足够的通风空间,基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。如果周围环境超过55℃，要安装电风扇，强迫通风。为了避免其他外围设备的电干扰，可编程控制器应尽可能远离高压电源线和高压设备,可编程控制器与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。 当可编程控制器垂直安装时,要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部，造成印刷电路板短路，使其不能正常工作甚至永久损坏.
８.3电源接线
PLＣ供电电源为50Hz、2２0V±10％的交流电。 FX系列可编程控制器有直流２４V输出接线端。该接线端可为输入传感(如光电开关或接近开关)提供直流24V电源.
如果电源发生故障,中断时间少于10ｍs，PLC工作不受影响。若电源中断超过1０mｓ或电源下降超过允许值，则ＰLC停止工作,所有的输出点均同时断开。当电源恢复时，若RＵN输入接通，则操作自动进行。 对于电源线来的干扰，PＬC本身具有足够的抵制能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。
８．4接地
良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接，基本单元接地。如果要用扩展单元,其接地点应与基本单元的接地点接在一起.为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接上专用地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开。若达不到这种要求，也必须做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能靠近PLＣ。
8.5直流２４Ｖ接线端
使用无源触点的输入器件时，PLＣ内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7ｍA的电流.
ＰLC上的24V接线端子，还可以向外部传感器(如接近开关或光电开关）提供电流。24V端子作传感器电源时,CＯM端子是直流24V地端。如果采用扩展单元，则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来.另外,任何外部电源不能接到这个端子。如果发生过载现象，电压将自动跌落,该点输入对可编程控制器不起作用。每种型号的PLC的输入点数量是有规定的.对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下,２4V电源端子向外供电流的能力可以增加。　ＦX系列PLC的空位端子,在任何情况下都不能使用。
8.6输入接线注意点
（１）输入接线一般不要超过30ｍ。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。　
（２)输入、输出线不能用同一根电缆，输入、输出线要分开。
（３）可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度,应大于扫描周期的时间。

结束语
通过这一阶段的毕业设计，我受益匪浅，不仅锻炼了良好的逻辑思维能力,而且培养了弃而不舍的求学精神和严谨作风。回顾此次毕业设计，是大学三年所学知识很好的总结。此次设计T６8镗床的PLC改造课题不仅重温了过去所学知识，而且学到了很多新的内容。相信这次毕业设计对我今后的工作会有一定的帮助。所以,我很用心的把它完成。在设计中体味艰辛，在艰辛中体味快乐。

致谢

大学的学习生活即将结束,在此，我要感谢所有曾经教导过我的老师和关心过我的同学，他们在我学习过程中给予了很大的帮助。本课题能够成功的完成，要特别感谢我的指导老师：俞秀金老师、劳顺康老师、方和良老师的关怀和教导,也感谢各位同学特别是孟雅敏、傅利明、王震时、潘海兵等同学的关心和帮助。最后还要感谢我的父母，是他们一直在背后支持着我。
谨以此文献给他们!
参考文献

［１］戴一平．可编程控制器［M］。北京：机械工业出版社,２0０4．１
［2]朱应煌。维修电工实训［M］。北京：化学工业出版社,２0０8.5
[3］张普礼。机械加工设备[M］。北京:机械工业出版社,１9９9。８
［4]毛杰。计算机辅助绘图［M］．浙江：浙江大学出版社，２004．1

附件1
T６８输入输出分配
附件2
Ｔ6８PLC硬件接线图
附件3
Ｔ68电气控制图
附件4
镗床外形机械图
附件5
镗床主轴部件结构图
摘要
本论文根据中国城市小区的供水要求,设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统。变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器等构成。
本系统包含四台水泵电机,它们组成变频循环运行方式.采用变频器实现对四相水泵电机的软启动和变频调速.压力传感器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近。通过工控机与PLC的连接，采用组态软件完成系统监控，实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询.
关键词：变频调速 恒压供水PLC
ABSTRACT
According to the requirement of China’s urban water supply， this paper designs a set of water supply system of frequecey control of constant voltage based on PLC， and have developed good operation management interface using Supervision Control and Data Acquisition.The system is made up of PLC， transducer,units of pumps,pressure sensor and control machine and so on。
This system is formed by three pump generators，and they form the circulating run mode of frequency conversion. With general frequency converter realize for three phase pump generator soft start with frequency control，operation switch adopts the principle of”start first stop first”。 The detection signal of pressure sensor of hydraulic pressure,via PLC with set value by carry out PID comparison operation，so，control frequency and the export voltage of frequency converter,and then the rotational speed that changes pump generator come to change water supply quantity，eventually，it is nearby to maintain pipe net pressure to stabilize when set value。 Through work control machine the connection with PLC,with group form software consummately systematic monitoring,have realized operation state development to show and data,report to the police inquiry。
Keywords:Variable frequency speed—regulatingConstant-pressure water supplyPLC
目录
第一章 绪论.。。.....。。.。...。..。。。............。。.。。。。..。..。.。。。。。.。.。。1
1.1课题的提出.。.。.。。.。.。。。....。.。。.。。。.。...。。..。。.。。.。.。.。.。。.。.1
1。2变频恒压供水系统的国内外研究现状.。。。。...。.。....。..。.。..。.。.。。2
1.3本课题的主要研究内容。。。...。.。.。.。。。..。.。。.。...。。.。。.。。。......3
第二章系统的理论分析及控制方案确定。..。。。.。.。。.。。。。.。..。。。。。.。。。....4
2。1变频恒压供水系统的理论分析.。..。。。。.。。。..。。.。..。。....。.。。。.。.。4
2.1.1电动机的调速原理...。。.。。..。。.。..。。。...。...。.。...。..。.。。4
2.1。2 变频恒压供水系统的节能原理..。。.。。..。。。....。.。。。。。。。。。。。4
2.2变频恒压供水系统的理论分析.。...。...。.....。.。..。.。。。.。。.。。。。。.5
2。2。1控制方案的比较和确定....。。。.。.。..。.。..。.。。...。.。.。..。。。5
2.2.2 变频概述....。.。.。.。...。.。。..。..。..。。..。.。.。.。。。..。。。...6
2。2。3 变频恒压供水系统的组成和原理图.。..。。。..。..。....。.。。...。7
2.2。4 变频恒压供水系统