基于PLC和HMI的T68卧式镗床的控制系统设计 (PLC部分)

1、江苏城市职业学院（常州）毕业设计摘 要：在PLC技术的应用中，电气工程师不再在硬件上花费太多功夫，只考虑将控制按钮或检测传感器连接在PLC输入点，再通过PLC内部处理，在输出点连接接触器或继电器，来控制大功率的启动设备，而小功率的输出设备直接连接即可。随着自动化技术，计算机技术及网络通信技术的迅猛发展，使PLC的功能日增多，它不仅能实现单机的控制，而且能实现多机的控制，同时随着PLC技术的不断发展，在自动化技术的领域中PLC起到了不可忽略的作用，由于PLC在与继电器的比较中有着许多的功能胜过或者是优于继电器，从而使PLC逐步取代继电器，使得其自动化控制有了更进一步的发展，无论从操作，维修，保养

2、还是从线路的简化等方面都更加的方便，其优点更加的突出！本文就根据PLC的优点对T68镗床进行电器线路改造.机床原有的操作方式不变,机床的主电路不变,从而使机床的控制线路简化了,机床故障率降低了。 首先提出电路改进的总体构思,设计出了PLC的梯形图及接线图,重点分析了部分电路的调试过程。关键词：西门子PLC；电气控制；M7120平面磨床 ；台达HMI目 录第1章 绪 论.31.1 控制继电器存在的缺点.31.2 可编程序控制器的功能.31.3 可编程控制器的主要特点.51.4 PLC相对于继电器线路的优势.5第2章 T68镗床电气控制.62.1卧式镗床的主要结构和运动形式.62.2 卧式镗床的电

3、力拖动形式和控制要求.82.3 T68型卧式镗床电气控制电路.82.3.1主电路分析. 112.3.2控制电路分析. 122.3.3 T68型卧式镗床常见电气故障的诊断与检修. 15第3章 PLC控制系统的分析.163.1 T68卧式镗床IO分配图163.2 T68卧式镗床PLC I/O接线图163.3 T68卧式镗床的PLC梯形图173.4 调试过程.22第4章 触摸屏系统设计.244.1台达触摸屏编程软件介绍244.2台达触摸屏界面设计25第5章 设计心得.29参考文献.30第一章 绪 论1.1 控制继电器存在的缺点今天继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域。他们比以往的产品具有更高的可靠

4、性。但是，这也是随之带来的一些问题。如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。再者，对一个具体使用的装有上百个继电器的设备，其控制箱将是庞大而笨重的。在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。（1）导通后的管压降大，可控硅或双相控硅的正向降压可达12V，大功率晶体管的饱和压降也在12V之间，一般功率场效应管的导通电祖也较机械触点的接触电阻大。（2）半导体器件

5、关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流，因此不能实现理想的电隔离。（3）由于管压降大，导通后的功耗和发热量也大，大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器，成本也较高。（4）电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差，耐辐射能力也较差，如不采取有效措施，则工作可靠性低。（5）固态继电器对过载有较大的敏感性，必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过在保护。固态继电器的负载与环境温度明显有关，温度升高，负载能力将迅速下降。1.2 可编程序控制器的功能可编程控制器以体积小功能强大所著称，它不但可以很容易地完成顺序逻辑、运动控制、定时控制、计数控制、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出

6、接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。特别是现在，由于信息、网络时代的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业。PLC是应用面很广，发展非常迅速的工业自动化装置，在工厂自动化(FA)和计算机集成制造系统(CIMS)内占重要地位。今天的PLC功能，远不仅是替代传统的继电器逻辑。PLC系统一般由以下基本功能构成：多种控制功能，数据采集，存储与处理功能，通信联网功能，输入/输出接口调理功能 ，人机界面功能编程、调试功能。（1）顺序控制顺序控制是PLC最基本、应用最广泛的领域。所谓的顺序控制，就是按照工艺流程的顺序，在控制信号的

7、作用下，使得生产过程的各个执行机构自动地按照顺序动作。由于它还具有编程设计灵活、速度快、可靠性高、成本低、便于维护等优点，所以在实现单机控制、多机群控制、生产流程控制中可以完全取代传统的继电器接触器控制系统。它主要是根据操作按扭、限位开关及其它现场给来的指令信号和传感器信号，控制机械运动部件进行相应的操作，从而达到了自动化生产线控制。比较典型应用在自动电梯的控制、管道上电磁伐的自动开启和关闭、皮带运输机的顺序启动等。例如我分厂的原料混料系统就是利用了PLC的顺序控制功能。（2）运动位置控制PLC可以支持数控机床的控制和管理，在机械加工行业，可编程控制器与计算机数控（CNC）集成在一起，用以完成

8、机床的运动位置控制，它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经处理与计算，发出相应的脉冲给驱动装置，通过步进电机或伺服电机，使机床按预定的轨道运动，以完成多轴伺服电机的自控。目前以用于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削、摸削等应用中。（3）生产过程的监控和管理PLC可以通过同迅接口与显示终端和打印机等外设相连。显示器作为人机界面（HMI）是一种内含微处理芯片的智能化设备，它与PLC相结合可取代电控柜上众多的控制按钮、选择开关、信号指示灯，及生产流程模拟屏和电控柜内大量的中间继电器和端子排。所有操作都可以在显示屏上的操作元件上进行。PLC可以方便、快捷地对生产过程中的数据进行采集、处理，并

9、可对要显示的参数以二进制、十进制、十六进制、ASCII字符等方式进行显示。在显示画面上，通过图标的颜色变化反应现场设备的运行状态，如阀门的开与关，电机的启动与停止，位置开关的状态等。PID回路控制用数据、棒图等综合方法反映生产过程中量的变化，操作人员通过参数设定可进行参数调整，通过数据查询可查找任一时刻的数据记录，通过打印可保存相关的生产数据，为今后的生产管理和工艺参数的分析带来便利。 （4）网络特性PLC可以实现多台PLC之间或多台PLC与一台计算机之间的通讯联网要求，从而组成多级分布式控制系统，构成工厂自动化网络。1.3 可编程控制器的主要特点（1）可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控

10、制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将有极高的可靠性。（2）配套齐全，功能完善，适用性强 PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，

11、PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。 （3）易学易用，深受工程技术人员欢迎 PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。 1.4 PLC相对于继电器线路的优势 功能强，性能价格比高 ；硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 ；可靠性高，抗干扰能力

12、强；系统的设计、安装、调试工作量少 ；编程方法简单；维修工作量少，维修方便 ；体积小，能耗低 。第2章 T68镗床电气控制镗床也是用于孔加工的机床，与钻床比较，镗床主要用于加工精确的孔和各孔间的距离要求较精确的零件，如一些箱体零件（机床主轴箱、变速箱等）。镗床的加工形式主要是用镗刀镗削在工件上已铸出或已粗钻的孔，除此之外，大部分镗床还可以进行铣削、钻孔、扩孔、铰孔等加工。镗床的主要类型有卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床和专用镗床等，其中以卧式镗床应用最广。本节介绍T68型卧式镗床的电气控制电路2.1 机床主要机构和运动形式卧式镗床的主要结构如图2-1所示，前立柱固定安装在床身的右端，在它的垂直导轨

13、上装有可上下移动的主轴箱。主轴箱中装有主轴部件、主运动和进给运动的变速传动机构和操纵机构等。在主轴箱的后部固定着后尾筒，里面装有镗轴的轴向进给机构。后立柱固定在床身的左端，装在后立柱垂直导轨上的后支承架用于支承长镗杆的悬伸端（参见图2-2（b），图（2-1）后支承架可沿垂直导轨与主轴箱同步升降，后立柱可沿床身的水平导轨左右移动，在不需要时也可以卸下。工件固定在工作台上，工作台部件装在床身的导轨上，由下滑座、上滑座和工作台三部分组成，下滑座可沿床身的水平导轨作纵向移动，上滑座可沿下滑座的导轨作横向移动，工作台则可在上滑座的环形导轨上绕垂直轴线转位，使工件在水平面内调整至一定的角度位置，以便能在一

14、次安装中对互相平行或成一定角度的孔与平面进行加工。根据加工情况不同，刀具可以装在镗轴前端的锥孔中，或装在平旋盘（又称为“花盘”）与径向刀具溜板上。加工时，镗轴旋转完成主运动，并且可以沿其轴线移动作轴向进给运动；平旋盘只能随镗轴旋转作主运动；装在平旋盘导轨上的径向刀具溜板除了随平旋盘一起旋转外，还可以沿着导轨移动作径向进给运动卧式镗床的典型加工方法如图2所示，（a）图为用装在镗轴上的悬伸刀杆镗孔，由镗轴的轴向移动进行纵向进给；（b）图为利用后支承架支承的长刀杆镗削同一轴线上的前后两孔，（c）图为用装在平旋盘上的悬伸刀杆镗削较大直径的孔，两者均由工作台的移动进行纵向进给；（d）图为用装在镗轴上的端

15、铣刀铣削平面，由主轴箱完成垂直进给运动；图（e）、（f）为用装在乎旋盘刀具溜板上的车刀车削内沟槽和端面，均由刀具溜板移动进行径向进给。图2-2 卧式镗床的主运动和进给运动示意图因此，卧式镗床的运动形式是：主运动为镗轴和平旋盘的旋转运动。进给运动包括：（1）镗轴的轴向进给运动。（2）平旋盘上刀具溜板的径向进给运动。（3）主轴箱的垂直进给运动。（4）工作台的纵向和横向进给运动。辅助运动包括：（1）主轴箱、工作台等的进给运动上的快速调位移动。（2）后立柱的纵向调位移动。（3）后支承架与主轴箱的垂直调位移动。（4）工作台的转位运动。2.2 T68卧式镗床电力拖动方式和控制要求 镗床加工范围广，运动部件

16、多，调速范围宽。而进给运动决定了切削量，切削量又与主轴转速、刀具、工件材料、加工精度等有关。所以一般卧式镗床主运动与进给运动由一台主轴电动机拖动，由各自传动链传动。为缩短辅助时间，镗头架上、下，工作台前、后、左、右及镗轴的进、出运动除工作进给外，还应有快速移动，由快速移动电机拖动。T68卧式镗床控制要求主要是：1） 主轴旋转与进给量都有较宽的调速范围，主运动与进给运动由一台电动机拖动，为简化传动机构采用双速笼型异步电动机。2） 由于各种进给运动都有正反不同方向的运转，故主电动机要求正、反转。3） 为满足调整工作需要，主电动机应能实现正、反转的点动控制。4） 保证主轴停车迅速、准确，主电动机应有

17、制动停车环节。5） 主轴变速与进给变速可在主电动机停车或运转时进行。为便于变速时齿轮啮合，应有变速低速冲动过程。6） 为缩短辅助时间，各进给方向均能快速移动，配有快速移动电动机拖动，采用快速电动机正、反转的点动控制方式。7） 主电动机为双速电机，有高、低两种速度供选择，高速运转时应先经低速起动。8） 由于运动部件多，应设有必要的联锁与保护环节。2.3 T68型卧式镗床电气控制电路T68型卧式镗床电气原理图如图2-3所示。图（2-3）2.3.1主电路分析 图（2-4）如图（2-4）所示电路，电源经低压熔断器QS引入，M1为主电动机，由接触器KM1、KM2控制其正、反转；KM6控制M1低速运转（定

18、子绕组接成三角形，为4极），KM7、KM8控制M1高速运转（定子绕组接成双星形，为2极）；KM3控制M1反接制动限流电阻。M2为快速移动电动机，由KM4、KM5控制其正反转。热继电器FR作M1过载保护，M2为短时运行不需过载保护。2.3.2控制电路分析图（2-5）如图（2-5）所示，由控制变压器TC供给110V控制电路电压，36V局部照明电压及63V指示电路电压。如图卧式镗床的控制电路：M1主电动机的点动控制 由主电动机正反转接触器KM1、KM2、正反转点动按钮SB3、 SB4组成M1电动机正反转控制电路。点动时，M1三相绕组接成三角形且串入电阻R实现低速点动。以正向点动为例，合上电源开关QS

19、，按下SB3按钮，KM1线圈通电，主触头接通三相正相序电源，KM1(4-14)闭合，KM6线圈通电，电动机M1三相绕组接成三角形，串入电阻R低速起动。由于KM1、KM6此时都不能自锁故为点动，当松开SB3按钮时，KM1、KM6相继断电，M1断电而停车。反向点动，由SB4、KM2和KM6控制。由控制变压器TC提供110V工作电压，FU3提供变压器二次侧的短路保护。控制电路包括KMlKM7七个交流接触器和KAl、KA2两个中间继电器，以及时间继电器KT共十个电器的线圈支路，该电路的主要功能是对主轴电动机M1进行控制。在起动M1之前，首先要选择好主轴的转速和进给量，并且调整好主轴箱和工作台的位置（在

20、调整好后行程开关SQl、SQ2的动断触点（12）均处于闭合接通状态）。M1的正反转控制SB2、SB3分别为正、反转起动按钮，下面以正转起动为例：按下SB2KA1线圈通电自锁KA1动合触点（1011）闭合，KM3线圈通电KM3主触点闭合短接电阻R；KA1另一对动合触点（1417）闭合，与闭合的KM3辅助动合触点（417）使KM1线圈通电KM1主触点闭合；KM1动合辅助触点（313）闭合，KM4通电，电动机M1低速起动。同理，在反转起动运行时，按下SB3，相继通电的电器为：KA2KM3KM2KM4。M1的高速运行控制若按上述起动控制，M1为低速运行，此时机床的主轴变速手柄置于“低速”位置，微动开关

21、SQ7不吸合，由于SQ7动合触点（1112）断开，时间继电器KT线圈不通电。要使M1高速运行，可将主轴变速手柄置于“高速”位置，SQ7动作，其动合触点（1112）闭合，这样在起动控制过程中KT与KM3同时通电吸合，经过3s左右的延时后，KT的动断触点（1320）断开而动合触点（1322）闭合，使KM4线圈断电而KM5通电，M1为YY联结高速运行。无论是当M1低速运行时还是在停车时，若将变速手柄由低速挡转至高速挡，M1都是先低速起动或运行，再经3s左右的延时后自动转换至高速运行。M1的停车制动M1采用反接制动，KS为与M1同轴的反接制动控制用的速度继电器，它在控制电路中有三对触点：动合触点（13

22、18）在M1正转时动作，另一对动合触点（1314）在反转时闭合，还有一对动断触点（1315）提供变速冲动控制。当M1的转速达到约120 rmin以上时，KV的触点动作；当转速降至40rmin以下时，KS的触点复位。下面以M1正转高速运行、按下停车按钮SBl停车制动为例进行分析：按下SB1SB1动断触点（34）先断开，先前得电的线圈KA1、KM3、KT、KM1、KM5相继断电然后SB1动合触点（313）闭合，经KS-1使KM2线圈通电KM4通电 M1 D形接法串电阻反接制动电动机转速迅速下降至KS的复归值KS-1动合触点断开，KM2断电KM2动合触点断开，KM4断电，制动结束。 如果是M1反转时

23、进行制动，则由KS2 （1314）闭合，控制KMl、KM4进行反接制动。M1的点动控制SB4和SB5分别为正反转点动控制按钮。当需要进行点动调整时，可按下SB4（或SB5），使KMl线圈（或KM2线圈）通电，KM4线圈也随之通电，由于此时KAl、KA2、KM3、KT线圈都没有通电，所以M1串入电阻低速转动。当松开SB4（或SB5）时，由于没有自锁作用，所以M1为点动运行。主轴的变速控制主轴的各种转速是由变速操纵盘来调节变速传动系统而取得的。在主轴运转时，如果要变速，可不必停车。只要将主轴变速操纵盘的操作手柄拉出，与变速手柄有机械联系的行程开关SQ3、SQ5均复位，此后的控制过程如下（以正转低速

24、运行为例）：将变速手柄拉出SQ3复位SQ3动合触点断开KM3和KT都断电KM1断电 KM4断电，M1断电后由于惯性继续旋转。SQ3动断触点（313）后闭合，由于此时转速较高，故KS-1动合触点为闭合状态KM2线圈通电KM4通电，电动机D接法进行制动，转速很快下降到KV的复位值KS-1动合触点断开，KM2、KM4断电，断开M1反向电源，制动结束。转动变速盘进行变速，变速后将手柄推回SQ3动作SQ3动断触点（313）断开；动合触点（49）闭合，KM1、KM3、KM4重新通电，M1重新起动。由以上分析可知，如果变速前主电动机处于停转状态，那么变速后主电动机也处于停转状态。若变速前主电动机处于正向低速

25、（D形联结）状态运转，由于中间继电器仍然保持通电状态，变速后主电动机仍处于D形联结下运转。同样道理，如果变速前电动机处于高速（YY）正转状态，那么变速后，主电动机仍先联结成D形，再经3s左右的延时，才进入YY联结高速运转状态。主轴的变速冲动SQ5为变速冲动行程开关，在不进行变速时，SQ5的动合触点（1415）是断开的；在变速时，如果齿轮未啮合好，变速手柄就合不上，则SQ5被压合SQ5的动合触点（1415）闭合KMl由（13151416）支路通电KM4线圈支路也通电M1低速串电阻起动当M1的转速升至120rmin时KS动作，其动断触点（1315）断开KMl、KM4线圈支路断电KS-1动合触点闭合

26、KM2通电 KM4通电，M1进行反接制动，转速下降当M1的转速降至KS复位值时， KS复位，其动合触点断开，M1断开制动电源；动断触点（1315）又闭合KMl、KM4线圈支路再次通电M1转速再次上升，这样使M1的转速在KS复位值和动作值之间反复升降，进行连续低速冲动，直至齿轮啮合好以后，方能将手柄推合至图6中的位置，使SQ3被压合，而SQ5复位，变速冲动才告结束。进给变速控制与上述主轴变速控制的过程基本相同，只是在进给变速控制时，拉动的是进给变速手柄，动作的行程开关是SQ4和SQ6。快速移动电动机M2的控制为缩短辅助时间，提高生产效率，由快速移动电动机M2经传动机构拖动镗头架和工作台作各种快速

27、移动。运动部件及运动方向的预选由装在工作台前方的操作手柄进行，而控制则是由镗头架的快速操作手柄进行。当扳动快速操作手柄时，将压合行程开关SQ8或SQ9，接触器KM6或KM7通电，实现M2快速正转或快速反转。电动机带动相应的传动机构拖动预选的运动部件快速移动。将快速移动手柄扳回原位时，行程开关SQ5或SQ6不再受压，KM6或KM7断电，电动机M2停转，快速移动结束。联锁保护为了防止工作台及主轴箱与主轴同时进给，将行程开关SQl和SQ2的动断触点并联接在控制电路（12）中。当工作台及主轴箱进给手柄在进给位置时，SQl的触点断开；而当主轴的进给手柄在进给位置时，SQ2的触点断开。如果两个手柄都处在进

28、给位置，则SQl、SQ2的触点都断开，机床不能工作。2.3.3 T68型卧式镗床常见电气故障的诊断与检修镗床常见电气故障的诊断与检修与铣床大致相同，但由于镗床的机电联锁较多，且采用双速电动机，所以会有一些特有的故障，现举例分析如下：a). 主轴的转速与标牌的指示不符这种故障一般有两种现象：第一种是主轴的实际转速比标牌指示转数增加或减少一倍，第二种是M1只有高速或只有低速。前者大多是由于安装调整不当而引起的。T68型镗床有18种转速，是由双速电动机和机械滑移齿轮联合调速来实现的。第1，2，4，6，8，挡是由电动机以低速运行驱动的，而3，5，7，9，挡是由电动机以高速运行来驱动的。由以上分析可知，

29、M1的高低速转换是靠主轴变速手柄推动微动开关SQ7，由SQ7的动合触点（1112）通、断来实现的。如果安装调整不当，使SQ7的动作恰好相反，则会发生第一种故障。而产生第二种故障的主要原因是SQ7损坏（或安装位置移动）：如果SQ7的动合触点（1112）总是接通，则M1只有高速；如果总是断开，则M1只有低速。此外，KT的损坏（如线圈烧断、触点不动作等），也会造成此类故障发生。b)MI能低速起动，但置“高速”挡时，不能高速运行而自动停机M1能低速起动，说明接触器KM3、KMl、KM4工作正常；而低速起动后不能换成高速运行且自动停机，又说明时间继电器KT是工作的，其动断触点（1320）能切断KM4线圈

30、支路，而动合触点（1322）不能接通KM5线圈支路。因此，应重点检查KT的动合触点（1322）；此外，还应检查KM4的互锁动断触点（2223）。按此思路，接下去还应检查KM5有无故障。c)M1不能进行正反转点动、制动及变速冲动控制其原因往往是上述各种控制功能的公共电路部分出现故障，如果伴随着不能低速运行，则故障可能出在控制电路1320210支路中有断开点。否则，故障可能出在主电路的制动电阻器R及引线上有断开点。如果主电路仅断开一相电源，电动机还会伴有断相运行时发出的“嗡嗡”声。第3章 T68卧式镗床PLC分析3.1 T68卧式镗床IO分配图名称工位名称工位SB1I0.0KM4Q0.3SB1I0

31、.1KM5Q0.4SB3I0.2KM6Q0.5SB4I0.3KM7Q0.6SB6I0.4KM8Q0.7SQI0.5SB1HMIM1.0SQ1I0.6SB2HMIM1.1SQ2I0.7SB3HMIM1.2SQ3I1.0SB4HMIM1.3SQ4I1.1SB6HMIM1.4SQ5I1.2SB7HMIM1.5SQ6I1.3SB8HMIM1.6SQ7I1.4MI主轴低速正传M2.0SQ8I1.5M1主轴高速正传M2.1KS1I1.6M1主轴低速反传M2.2KS2I1.7M1主轴高速反转M2.3FRI2.0M1停止制动M2.4KM1Q0.0M2进给正传显示M2.5KM2Q0.1M2进给反转显示M2.6K

32、M3Q0.2图（3-1）3.2 T68卧式镗床PLC I/O接线图：IO输入部分 图（3-2）IO输出部分 图（3-3）3.3 T68卧式镗床的PLC梯形图：图（3-4）如图（3-4）压下SQ5，其常闭触头SQ5，压下SQ6其常闭触头SQ6断开，所以当这两个进给操作手柄中的任一个扳在机动进给位置时，电动机M1和M2都可以起动运行。但若两个进给操作手柄同时扳在机动进给位置时，SQ5、SQ6常闭触头都断开，切断了控制电路电源，电动机M1、M2无法起动，也就避免了误操作造成事故的危险，实现了联锁保护作用。图（3-5） 如图（3-5）按下SB3按钮，KM1线圈通电，主触头接通三相正相序电源，KM1闭合

33、，KM6线圈通电，电动机M1三相绕组接成三角形，串入电阻R低速起动。SB4组成M1电动机正反转控制电路。点动时，M1三相绕组接成三角形且串入电阻R实现低速点动。图（3-6） 如图（3-6）由快速手柄操纵并联动SQ7、SQ8行程开关，控制接触器KM4或KM5，进而控制快速移动电动机M2正反转来实现快速移动。将快速手柄扳在中间位置，SQ7、SQ8均不被压动，M2电动机停转。若将快速手柄扳到正向位置，SQ7压下，KM4线圈通电吸合，M2正转，使相应部件正向快速移动。反之，若将快速手柄扳到反向位置，SQ8压下，KM5线圈通电吸合，M2反转，相应部件获得反向快速移动。图（3-7）如图（3-7）如果KM1

34、、KM7、KM8同时接通的话，那么触摸屏上就显示主轴高速正转。图（3-8）如图（3-8）如果KM2、KM6同时接通的话，那么触摸屏就显示主轴低速反转。图（3-9）如图（3-9）如果KM2、KM7、KM8同时接通的话，那么触摸屏上就显示主轴高速反转。图（3-10）图（3-11）如图（3-11）如果KM4接通，那么电动机将会进给正转图（3-12）如图（3-12）如果KM5接通，那么电动机将会进给反转3.4调试过程（1）主电动机的起动与停止控制主电动机共有正向点动、反向点动、正向低速转动、反向低速转动、正向高速转动和反向高速转动六种运动方式。1)主电动机的正向点动控制按下正向点动按钮SB3，输入继电

35、器I0.3得电，输出继电器Q0.1得电，同时输出继电器Q0.6也得电，交流接触器KMl、KM6通电吸合，其主触点闭合，接通电源。这时，因为接触器KM7和KM8无电，所以主电动机定子绕组接成三角形。又因为交流接触器KM3无电，所以限流电阻R串接入主电动机的电源电路中。这样，主电动机定子绕组接成三角形，经限流电阻R接通三相电源，主电动机起动正向旋转。松开正向点动按钮SB3，输入继电器I0.3断电，输出继电器Q0.1断电，同时输出继电器Q0.6也断电，接触器KMl和KM6断电释放，他们的主触点断开，切除电源，主电动机停转。2)主电动机的反转点动控制控制线路及其控制原理均和正向点动相似，只要把点动按钮

36、SB3换成SB4，输入继电器I0.3换成I0.4，输出继电器Q0.1换成Q0.2，交流接触器KMl换成KM2即可。3)主电动机正向低速转动控制主电动机低速转动时，限位开关SQ的动合触点处于断开位置，SQ3和SQl处于闭合位置。按下主电动机正向起动按钮SB1，输入继电器I0.1得电，内部继电器M0.1得电并自锁，输出继电器Q0.3得电， Q0.3与M0.1的得电，又使输出继电器Q0.1得电， Q0.1的得电，又使输出继电器Q0.6得电。输出继电器Q0.3、Q0.1、Q0.6的相继得电，使接触器KM3、KMl和KM6得电。KM3的主触点闭合，将限流电阻R短路。KMl的主触点闭合，引入三相电源。KM

37、6的主触点闭合，接通主电动机M1的三相电源。因为高速转动交流接触器KM7和KM8无电，所以主电动机定子绕组接成三角形，在全电压(不经限流电阻R)下起动正向低速旋转。4)主电动机反向低速转动控制控制线路及其控制原理均和正向低速转动时相似，只要把正向转动起动按钮SBl换成反向转动起动按钮SB2，输入继电器I0.1换成I0.2，内部继电器M0.1换成M0.2，输出继电器Q0.1换成Q0.2，接触器KMl换成KM2即可。5)主电动机正向高速转动控制需要主电动机高速转动时，通过变速机构的机械动作，将行程开关SQ的动合触点闭合输入继电器I0.0得电，为时间继电器T37的得电作准备按下正向转动起动按钮SBl

38、，输入继电器I0.1得电，内部继电器M0.1得电并自锁输出继电器Q0.3、Q0.1、Q0.6得电，交流接触器KM3、KMl、KM6先后得电吸合，主电动机定子绕组接成三角形在全电压下正向低速转动。 Q0.3得电的同时，时间继电器T37得电经过3秒左右的延时，时间继电器T37延时断开的动断触点断开，输出继电器Q0.6断电，低速转动接触器KM6断电释放。同时，时间继电器T37延时闭合的动合触点闭合，输出继电器Q0.7得电，高速转动接触器KM7和KM8通电吸合，将主电动机定子绕组接成双星形并重新接通三相电源，使主电动机从低速正向转动变为高速正向转动。 6)主电动机反向高速转动控制控制线路及其控制原理均

39、和正向高速转动相似，只要把正向转动起动按钮SB1换成反向转动起动按钮SB2，输入继电器I0.1换成I0.2，内部继电器M0.1换成M0.2，输出继电器Q0.1换成Q0.2，接触器KMl换成KM即可。（2）主电动机的反接制动控制反接制动由停止按钮SB5和速度继电器SR控制。速度继电器分为正转SRl和反转SR2两种，在电动机转速较高时，SRl(正转时)和SR2(反转时)的动合触点闭合。当电动机转速降到速度继电器的复位转速时，速度继电器的动合触点断开。1)主电动机正向转动时的反接制动控制线路主电动机正向转动时，正向速度继电器SRl的动合触点闭合。需要停车时，按下停止按钮SB5，输入继电器I0.5动断

40、触点断开。如果原来为低速转动，交流接触器KMl、KM3、KM6断电释放；如果原来为高速转动，则交流接触器KMl、KM3、KM7、KM8断电释放，限流电阻R接入电动机电路。虽然电动机已和电源断开，但由于惯性作用，主电动机仍以较高的速度正向转动，速度继电器SRl触点为闭合状态。在按下SB5时，输入继电器I0.5其动合触点闭合，输出继电器Q0.2得电，交流接触器KM2的线圈通电吸合。同时，输出继电器Q0.6得电，接触器KM6的线圈吸合。接触器KM2和KM6的主触点闭合，经限流电阻R接通主电动机的三相电源，主电动机进行反接制动，转速立即下降。当主电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器SR

41、l的动合触点断开，输入继电器I0.6断电，输出继电器Q0.2、Q0.6断电，接触器KM2和KM6的线圈先后断电释放，它们的主触点断开，切除主电动机的电源，主电动机停转，反接制动结束。2)主电动机反向转动时的反接制动控制控制线路及其控制原理均和正向转动时的反接制动相似，只要将正向转动速度继电器SRl换成反向转动速度继电器SR2，输入继电器I0.6换成I0.7，输出继电器Q0.2换成Q0.1，将交流接触器KM2换成KMl，即可（3）主轴变速或进给变速时主电动机的缓转控制该机床的主轴变速和进给变速既可在主电动机停车时进行，也可在机床正常运行时进行。变速时主电动机可缓转以利于齿轮进入良好的啮合状态。1

42、)主电动机在主轴变速时的缓转控制主轴变速时，将变速孔盘拉出，拉动限位开关SQl，使动合触点断开，输入继电器I1.0断电，同时也放开限位开关SQ2，它的动合触点断开，输人继电器I1.1断电，选好主轴转速后，将孔盘推入。如滑移齿轮和固定齿轮发生碰赤现象，则变速孔盘不能推回原位。机床主轴变速时，如果主电动机处于停转状态，速度继电器SRl的动合触点断开，输入继电器I0.6断电由于输入继电器I1.0、I1.1、I0.6的断电，I1.1的动断触点闭合，使输出继电器Q0.1、Q0.6相继得电，所以接触器KMl、KM6通电吸合，其主触点闭合，经限流电阻R接通主电动机的三相电源，主电动机的定子绕组接成三角形，正

43、向旋转。主电动机的转速逐渐升高到一定程度之后，正向速度继电器SRl的动合触点闭合，输入继电器I0.6得电，输出继电器Q0.1断电，接触器KMl的线圈断电释放。KMl的主触点断开，切断主电动机的电源，主电动机在惯性作用下继续正向转动。输入继电器I0.6得电同时输出继电器Q0.2得电，接触器KM2通电吸合接触器KM6仍然得电吸合。KM2、KM6的主触点闭合，接通主电动机的电源，主电动机经限流电阻R进行反接制动，转速迅速下降。当主电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器的动合触点断开，KM2断电释放。 KMl又得电吸合，主电动机重复上述动作。这样间歇地起动与反接制动，使主电动机处于缓慢转

44、动状态，有利于齿轮进行良好啮合。如果变速前主电动机处于停转状态，则变速后主电动机仍然停转。如果变速前主电动机处于正向低速转动，内部继电器M0.1仍处于得电自锁状态，则变速后接触器KM3、KMl和KM6又得电吸合，主电动机在变速之后仍然正向低速转动。如果变速前主电动机处于反向低速转动，由于内部继电器M0.2的工作状态不变，变速后接触器KM2、KM3和KM6又得吸合，所以主电动机仍然反向低速转动。同样道理，如果变速前主电动机处于正向或反向高速转动状态，变速后先进入正向或反向低速转动，经过3s左右的延时，主电动机自动转为正向或反向高速旋转。2)进给变速时主电动机的缓转控制原理分析在进给变速时，如果主

45、电动机正在旋转，也同样能够自行停止转动。在滑移齿轮和固定齿轮未齿合好之前，主电动机也是进行缓转在齿轮啮合好之后，主电动机又恢复到变速前的状态。其控制线路及控制原理均和主轴变速相似，只要把限位开关SQl改为SQ3，输入继电器I1.0改为I1.2，将SQ2改成SQ4，输入继电器I1.1改为I1.3即可。（4）主轴箱、工作台的快速移动控制机床各部件的快速移动由快速手柄进行操纵，由快速移动电动机M2拖动。将快速手柄扳到正向快速移动位置时，压动限位开关SQ7，输入继电器I1.6得电，输出继电器Q0.4得电，使交流接触器KM4通电吸合。KM4的主触点闭合，接通快速移动电动机的电源，快速移动电动机正向转动，

46、拖动主轴箱或工作台做正向快速移动。将快速手柄扳到反向快速移动位置时，压动限位开关SQ8，输入继电器I1.7得电，输出继电器Q0.5得电，使接触器KM5通电吸合。KM5的主触点闭合，接通快速移动电动机的电源，快速移动电动机反向旋转，拖动主轴箱或工作台做反向快速移动。将快速手柄扳到“停止”位置时，限位开关SQ7和SQ8均恢复原来位置，快速移动停止。第4章 触摸屏系统设计4.1台达触摸屏编程软件介绍画面编辑器除了提供简体中文、繁体中文以及英文等各种不同语言版本外，还提供Windows。系统可提供的字体来编辑。便利的运算与通讯宏指令：利用宏功能可以有效的帮助PLC 处理复杂的运算功能及分担PLC 控制

47、器的工作量。使用者，亦可配合通讯宏指令自行撰写通信协议，并透过串行口与特定系统或控制器连接。使用USB 快速上下载程序：利用USB Ver1.1 上/下载人机画面程序，将大大缩短传输数据的时间。便利的配方功能:提供方便好用类似Excel 的配方编辑器，让使用者可以轻松的编辑配方；并且可以同时输入:多组的配方。把配方表数据下载到人机后，便可利用内部存储器来切换。使用者根据不同的项目，如果想变更配方表的数据，亦可单独下载更新配方表的内容。可同时支持两台、三台不同的PLC，可同时支持两个通讯port 连接两台不同或是相同的控制器。AE/AS 机种最多可支持到3 个通讯port。一台人机对多台PLC

48、联机功能使用COM 2 的RS485 界面，可串接多台的控制器，仿真功能：人机编辑软件Screen Editor 提供方便好用的仿真功能。使用者可于人机程序的设计过程中，先行于计算机端进行程序仿真动作与除错。而在人机软件里提供两种仿真功能，分别为离仿真与在线仿真。离线仿真功能：当使用者编辑与编译完人机的程序后，直接使用计算机（不连接控制器）进行模拟人机画面动作是否正确。在线仿真功能：当使用者编辑与编译完人机的程序后，直接使用计算机连接控制器，先行模拟人机动作是否正确。SMC 卡备份资料：利用SMC 卡来备份数据或是以SMC 卡里面的数据，来开启另一台人机。开启后，再把数据刻录到FLASH 里面，如此同样的数据就不需用PC 来下载了。历史资料及警报信息也可转存，在SMC 卡，使用者可利用卡片阅读机来读取此文件以供数据整理与打印。多重保密功能：提供密码保护功能，保障程序设计者的智能财产权，同时提供组件的权限功能，因此只有使用者权限等级符合此组件的设定下，才可以使用此组件。支持U