PLC教案项目任务书

1、任务一 小车自动往返PLC控制电路设计班级: 小组: 姓名: 任务二电机正反转PLC控制电路设计学时10任务描述1制订电机正反转控制和小车自动往返控制的方案。 2完成控制装置电路图的设计。 3完成 PLC 选型及元器件选型。 4完成控制程序设计、编辑与调试。 5撰写设计文档与调试报告。 使用设备1PLC控制柜；2. 电工工具； 3.电机专用连接导线和1mm2导线；4.万用电表；5.三相异步电动机；6.多媒体教学设备。训练目标1.能根据任务进行自我学习和自主解决问题；2.能安装电气安装的工艺和标准进行控制柜的设计和安装；3.能根据控制要求设计PLC控制程序；4.能分析和调试程序；5. 能对出现的

2、问题进行分析和讨论，通过共同协作完成规定任务。资讯教师指导自主学习1. 正反转控制电路的工作原理；2. 电工工具的使用。1. 电气安装的工艺标准和要求；2. 生产过程的计划、组织和实施；3. 自动往返控制电路。决策1. PLC控制系统的设备步骤是什么？2. 小车自动往返的PLC控制电路有几个输入信号和输出信号？3. 控制系统的设计需要哪些电器设备？各种设备的型号如何选择。4. 如何绘制电器位置图和接线图？5. 控制程序如何设计和调试？6. 如何进行联机调试？7. 如何编写设计和调试报告？ 任务一 小车自动往返PLC控制电路设计班级: 小组: 姓名: 任务二电机正反转PLC控制电路设计学时10实

3、施1. 主电路设计；2. 控制电路设计；3. PLC选型，元器件选择；4. 绘制电器位置图；5. 绘制电器接线图；6. 控制程序设计。7. 系统联机调试。检查评估检查评估1. 控制电路检查；2. 主电路检查；3. 安装工艺检查；4. 系统总体检查；5. 技术文档；6. 劳动记录和态度。学生自评（10）学生互评（20）教师评价（70）总分指导老师: 日期： 任务二电机正反转PLC控制电路设计学时10序号考核项目考核要求得分1劳动纪律（10分）能遵守实验室的各项规章制度和作息时间，无旷工和迟到早退现象，得15分。无故旷工一次扣10分，迟到或早退一次扣2分，扣完为止。不服从工作安排和调动一次扣5分，

4、扣完为止。2系统安装（30分）线路安装正确，工艺美观。能完成布置的任务外，工作态度好，得15分。发现一处错误扣2分，扣完为止。调试步骤清楚，目标明确，能及时发现调试过程中出现的问题并进行正确处理得15分。不能及时发现的次品一个扣2分，扣完为止。3程序设计（30分）程序设计思路清晰，原理正确，无语法错误，能通过模拟调试进行程序的分析和修改。不能完成模拟调试的，发现一个错误扣2分，扣完为止。4 调试分析报告的编写（20分）内容完整，符合规范，能对调试过程中出现的问题进行记录分析的得20分。记录不完整的发现一次扣5分，扣完为止。若能及时进行整理分析，提出改进意见的，视情况加15分。5设备及工具的使用

5、（10分）工具的使用规范，工作环境整洁，能维护好仪器设备，按要求规范使用的得10分。未按要求使用设备及工具的发现一次扣2分，扣完为止。合计教师评价表教师签名： 日期： 年 月 日学习资料一、小车自动往返PLC控制电路图1-1 主电路和控制原理图任务二 电动葫芦PLC控制系统设计与装调班级: 小组: 姓名: 任务五电动葫芦PLC控制系统设计与装调学时10任务描述1制订电动葫芦PLC控制系统的控制方案。 2完成控制装置的电路图的设计。 3完成 PLC 选型及元器件选型。 4完成控制程序设计、编辑与调试。 5撰写设计文档与调试报告。 使用设备1PLC控制柜；2. 电工工具； 3.电机专用连接导线和1

6、mm2导线；4.万用电表；5.三相异步电动机；6.多媒体教学设备。训练目标1.能根据任务进行自我学习和自主解决问题；2.能安装电气安装的工艺和标准进行控制柜的设计和安装；3.能根据控制要求设计PLC控制程序；4.能分析和调试程序；5. 能对出现的问题进行分析和讨论，通过共同协作完成规定任务。资讯教师指导自主学习1. 电动葫芦的结构及工作原理；2. 电工工具的使用。1. 电气安装的工艺标准和要求；2. 生产过程的计划、组织和实施；3. 自动往返控制电路。决策1. 说明系统的控制方案。2. 控制程序如何设计和调试？3. 如何进行联机调试？4. 编写设计和调试报告。 任务二 电动葫芦PLC控制电路设

7、计班级: 小组: 姓名: 任务五电动葫芦PLC控制系统设计与装调学时10实施1. 主电路设计；2. 控制电路设计；3. PLC选型，元器件选择；4. 绘制电器位置图；5. 控制程序设计。6. 系统联机调试。检查评估检查评估1. 控制电路检查；2. 主电路检查；3. 安装工艺检查；4. 系统总体检查；5. 技术文档；6. 劳动记录和态度。学生自评（10）学生互评（20）教师评价（70）总分指导老师: 日期： 学习资料一、电动葫芦的结构及控制电动葫芦，又名电动提升机，它是工厂、矿山、码头、仓库、货场、商店等常用的起重设备之一，也是改善劳动条件和提高劳动生产率的必备机械。电动葫芦的起重量一般为 0.

8、180t ，起升高度为330m，具有重量轻、体积小、结构紧凑、品种规格多、运行平稳、操作简单、使用方便等特点。电动葫芦的外形结构如图2-1所示。电动葫芦的执行机构主要由提升机构和水平移动装置组成，如图1-2所示。提升机构由锥型电动机M1，减速箱，钢丝卷铜等组成。提升电动机M1通过减速箱拖动钢丝卷筒，电动机正转或者反转，拖动卷筒，可以使吊在钢丝绳上的吊钩上升或下降，实现提升和下放对象。水平移动装置由电动机M2，减速箱，导轮，“工”字梁等组成。平移电动机M2，经过圆柱型减速箱拖动导轮，平移电动机正转或者反转，借助导轮，电动葫芦可以在工字梁上来回移动，用机械撞块限制前后两个方向的移动行程。电动葫芦的

9、电气控制电路如图2-2所示。其控制过程如下：1提升和下放控制按下按钮SB1，KM1吸合，KM1主触头闭合，电磁制动器YB得电松闸，让提升电动机M1转动将对象提升。将SB1松开，KM1释放，KM1所有触头都断开，YB失电依靠弹簧的推力使制动器抱闸，使电动机M1和卷筒不能再转动。要下放对象时，将SB2按下，KM2得电吸合，其主触头闭合，YB得电松闸，电动机M1反转下放物件。松开SB2，KM2断电释放，主触头断开，YB失电抱闸。SQ1为上限位开关，当提升到极限位置时，会将SQ1压下，其触头SQ1（3-4）断开，KM1失电，YB抱闸，电动机M1停止。2水平移动控制M2为水平移动电动机，用来水平移动搬运

10、货物，由KM3、KM4进行正反转控制，控制电路中设有限位保护开关SQ2，SQ3，防止电动葫芦移动时超出行程而造成危险。图1-2 电动葫芦外形结构示意图1钢丝卷筒 2减速箱 3电磁制动器 4水平移动电动机 5锥形电动机 6限位开关按下SB3，KM3得电吸合，电动机M2正转，电动葫芦沿工字梁向前作水平移动，松开SB3，KM3释放，电动机M2停止，电动葫芦停止移动。图1-3 电动葫芦电气控制电路二、PLC外围电路设计控制系统输入端接入的元器件有：4只按钮和3只行程开关，总共需要7点输入；输出端接入的元器件有：4只接触器的线圈，总共需要4点输出。货物的提升和下放、水平移动控制均使用点动方式，无需停止按

11、钮。在程序设计中要重点考虑系统工作的可靠性和安全性。控制系统的原理图可以参考图1-4。图1-4 电动葫芦PLC控制系统的控制电路任务三 普通车床PLC控制系统设计与装调班级: 小组: 姓名: 任务六普通车床PLC控制系统设计与装调学时10任务描述1制订普通车床PLC控制系统的控制方案。 2完成控制装置的电路图的设计。 3完成 PLC 选型及元器件选型。 4完成控制程序设计、编辑与调试。 5撰写设计文档与调试报告。使用设备1PLC控制柜；2. 电工工具； 3.电机专用连接导线和1mm2导线；4.万用电表；5.三相异步电动机；6.多媒体教学设备。训练目标1.能根据任务进行自我学习和自主解决问题；2

12、.能安装电气安装的工艺和标准进行控制柜的设计和安装；3.能根据控制要求设计PLC控制程序；4.能分析和调试程序；5. 能对出现的问题进行分析和讨论，通过共同协作完成规定任务。资讯教师指导自主学习1. 车床的机构及工作原理；2. 电工工具的使用。1. 电气安装的工艺标准和要求；2. 生产过程的计划、组织和实施；3. 自动往返控制电路。决策1. 说明系统的控制方案。2. 控制程序如何设计和调试？3. 如何进行联机调试？4. 编写设计和调试报告。 任务三 普通车床PLC控制系统设计与装调班级: 小组: 姓名: 任务六普通车床PLC控制系统设计与装调学时10实施1. 主电路设计；2. 控制电路设计；3

13、. PLC选型，元器件选择；4. 绘制电器位置图；5. 控制程序设计。6. 系统联机调试。检查评估检查评估1. 控制电路检查；2. 主电路检查；3. 安装工艺检查；4. 系统总体检查；5. 技术文档；6. 劳动记录和态度。学生自评（10）学生互评（20）教师评价（70）总分指导老师: 日期： 学习资料一、C6140型车床的结构及控制车床是一种应用极为广泛的金属切削设备，用于对各种具有旋转表面的工件进行加工，如车削外圆、内圆、端面和螺纹等。除车刀之外，还可用钻头、铰刀和镗刀等刀具进行加工。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。C6140型普通车床主要由床身，主轴

14、箱，进给箱，溜板箱，刀架，丝杠，光杠，尾架等部分组成，如图1-5所示。1车床的运动形式车床的运动形式有切削运动和辅助运动，切削运动包括工件的旋转动（主运动）和刀具的直线进给运动（进给运动），除此之外的其它运动皆为辅助运动。（1）主运动 主运动是指主轴通过卡盘带动工件旋转，主轴的旋转是由主轴电动机经传动机构拖动。根据工件材料性质、车刀材料及几何形状、工件直径、加工方式及冷却条件的不同，要求主轴有不同的切削速度，另外，为了加工螺丝，还要求主轴能够正反转。主轴的变速是由主轴电动机经V带传递到主轴变速箱实现的，C6140普通车床的主轴正转速度有24种（101400r/min），反转速度有12种（141

15、580r/min）。图1-5 C6140型普通车床结构示意图1主轴箱 2纵溜板 3横溜板 4转盘 5方刀架 6小溜板 7尾架 8床身9右床座 10光杠 11丝杠 12操纵手柄 13溜板箱 14左床座 15进给箱 16挂轮箱（2）进给运动 车床的进给运动是刀架带动刀具纵向或横向直线运动，溜板箱把丝杠或光杠的转动传递给刀架部分，变换溜板箱外的手柄位置，经刀架部分使车刀做纵向或横向进给。刀架的进给运动也是由主轴电动机拖动的，其运动方式有手动和自动两种。（3）辅助运动 辅助运动是指刀架的快速移动、尾座的移动以及工件的夹紧与放松等。2C6140型普通车床电气控制C6140型普通车床电气控制电路如图1-6

16、所示。主电路共有3台电动机，M1为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动；M2是冷却泵电动机；M3是刀架快速移动电动机。其控制过程分析如下：1主轴电动机控制按下启动按钮SB2、KM1得电吸合，辅助触点KM1（4-5）闭合自锁，KM1主触头闭合，主轴电动机M1启动，同时辅助触点KM1（6-7）闭合，为冷却泵起动作好准备。2冷却泵控制在主电动机启动后，KM1（6-7）闭合，将开关SA1闭合，KM2吸合，冷却泵电动机M2启动；将SA1断开，冷却泵停止；将主电动机停止，冷却泵也自动停止。3刀架快速移动控制刀架快速移动电机M3采用点动控制，按下SB3，KM3吸合，其主触头闭合，快速移动电机M3启动，松

17、开SB3，KM3释放，电动机M3停止。图1-6 C6140型普通车床电气控制电路1系统构成控制系统输入端接入的元器件有：3只按钮、1只开关和热电器等，总共需要6点输入；输出端接入的元器件有：3只接触器的线圈，总共需要3点输出，PLC可以选择S7-200 CPU222。2控制要求（1）主轴电动机一般选用三相笼型异步电动机。为满足螺丝加工要求，主运动和进给运动采用同一台电机拖动；为满足调速要求，只用机械调速，不进行电气调速。（2）主轴要能够正反转，以满足螺丝加工要求。（3）主轴电动机的启动、停止采用按钮操作。（4）溜板箱的快速移动，应由单独的快速移动电动机来拖动并采用点动控制。（5）为防止切削过程

18、中刀具和工件温度过高，需要用切削液进行冷却，因此要配有冷却泵。（6）电路必须有过载、短路、欠压、失压保护。控制系统的原理图可以参考图1-7。图1-7 C6140型普通车床PLC控制系统的控制电路任务四 平面磨床PLC控制系统设计与装调班级: 小组: 姓名: 任务七平面磨床PLC控制系统设计与装调学时10任务描述1制订平面磨床PLC控制系统的控制方案。 2完成控制装置的电路图的设计。 3完成 PLC 选型及元器件选型。 4完成控制程序设计、编辑与调试。 5撰写设计文档与调试报告。使用设备1PLC控制柜；2. 电工工具； 3.电机专用连接导线和1mm2导线；4.万用电表；5.三相异步电动机；6.多

19、媒体教学设备。训练目标1.能根据任务进行自我学习和自主解决问题；2.能安装电气安装的工艺和标准进行控制柜的设计和安装；3.能根据控制要求设计PLC控制程序；4.能分析和调试程序；5. 能对出现的问题进行分析和讨论，通过共同协作完成规定任务。资讯教师指导自主学习1. 平面磨床的结构及工作原理；2. 电工工具的使用。1. 电气安装的工艺标准和要求；2. 生产过程的计划、组织和实施；3. 自动往返控制电路。决策1. 说明系统的控制方案。2. 控制程序如何设计和调试？3. 如何进行联机调试？4. 编写设计和调试报告。 任务四 平面磨床PLC控制系统设计与装调班级: 小组: 姓名: 任务七平面磨床PLC

20、控制系统设计与装调学时10实施1. 主电路设计；2. 控制电路设计；3. PLC选型，元器件选择；4. 绘制电器位置图；5. 控制程序设计。6. 系统联机调试。检查评估检查评估1. 控制电路检查；2. 主电路检查；3. 安装工艺检查；4. 系统总体检查；5. 技术文档；6. 劳动记录和态度。学生自评（10）学生互评（20）教师评价（70）总分指导老师: 日期： 学习资料一、M7120型磨床的结构及控制磨床是利用砂轮的周边或端面对工件的外圆、内孔、端面、螺纹及球面等进行磨削加工的一种精密加工设备。M1720型平面磨床的结构主要是由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座、立柱等部分组成，如图1-8所

21、示。图1-8 M7120型平面磨床结构示意图1床身 2工作台 3电磁吸盘 4砂轮箱 5滑座 6立柱 7撞块在箱形床身1中装有液压传动装置，以使矩形工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞杆作往复运动，工作台往复运动的换向是通过换向撞块碰撞床身上的液压换向开关来实现的，工作台往复行程可通过调节撞块的位置来改变。电磁吸盘安装在工作台上，以用来吸持工件。在床身上有固定有立柱，沿立柱导轨上装有滑座，可以在立柱导轨上作上下移动，并可通过重直进刀操作轮操纵，砂轮箱可沿滑座水平轨作横向移动。1运动形式（1）主运动：主运动即砂轮的旋转运动。（2）进给运动：包括垂直进给运动、横向进给运动和纵向进给运动。垂直运动：滑

22、座在立柱上的上下移动横向运动：砂轮箱在滑座上的水平移动。纵向运动：工作台沿床身导轨的往复运动。2M7120平面磨床的电气控制M7120平面磨床的电气控制电路如图1-9所示。（1）主电路分析M1为液压泵电动机，由KM1控制，M2为砂轮电动机，由KM2控制，M3为冷却泵电动机，在砂轮起动后同时启动，M4为砂轮箱升降电动机，由KM3，KM4分别控制其的正转和反转。（2）液压泵电机和砂轮电机的控制接通电源之后，交流电压经桥式整流变成直流电压，使继电器KUD吸合，其触点KUD（4-W12）闭合，为液压泵电动机和砂轮电机启动作好准备。按下按钮SB2，KM1吸合，液压泵电机运转，按下按钮SB1，KM1释放，

23、液压泵电动机停止。按下按钮SB4，KM2吸合，砂轮电机启动，同时冷却泵电机也启动，按下按钮SB3，KM2释放，砂轮电机、冷却泵电机均停止。当欠压或零压时，KUD不能吸合，其触头（4-W12）断开，KM1，KM2断开，M1，M2停止工作。（3）砂轮升降电动机的控制砂轮的升和降都是点动控制，分别由SB5，SB6来完成。按下SB5，KM3吸合，砂轮升降电动机正转，砂轮箱上升，松开SB5，砂轮升降电动机停止。按下SB6，KM4吸合，砂轮升降电动机反转，砂轮箱下降，松开SB6，砂轮升降电动机停止。图1-9 M7120型平面磨床PLC控制系统的主电路（4）充磁控制按下SB8，KM5吸合并自锁，其主触头闭合

24、，电磁吸盘YH线圈得电进行充磁并吸住工件，同时其辅助触头KM5（16-17）断开，对KM6进行联锁。（5）退磁控制在磨削加工完成之后，按下SB7，切断电磁吸盘YH上的直流电源，由于吸盘和工件上均有剩磁，因此要对吸盘和工件进行去磁。按下点动按钮SB9，接触器KM6吸合，其主触点闭合，电磁吸盘通入反向直流电流，使吸盘和工件去磁，在去磁时，为防止因时间过长而使工作台反向磁化，再次将工件吸住，因而去磁控制采用点动控制。二、PLC的外围接线图控制系统输入端接入的元器件有：9只按钮和热电器等，总共需要13点输入；输出端接入的元器件有：6只接触器的线圈，总共需要6点输出。2控制要求（1）砂轮电机、液压泵电动

25、机和冷却泵电动机只要求单方向旋转，砂轮升降电动机要求能实现正反双向旋转，由于3台电机容量都不大，可采用直接起动。（2）冷却泵要求在砂轮电机启动后才能启动。（3）电磁吸盘要有充磁去磁控制电路，并能在电磁吸力不足时机床停止工作。（4）具有完善的保护环节。各电路的短路保护和电机的长期过载保护、零压、欠压保护。控制系统的原理图可以参考图1-10。图1-10 M1720型磨床PLC控制系统的控制电路任务五 万能铣床PLC控制系统设计与装调班级: 小组: 姓名: 任务八万能铣床PLC控制系统设计与装调学时10任务描述1制订万能铣床PLC控制系统的控制方案。 2完成控制装置的电路图的设计。 3完成 PLC

26、选型及元器件选型。 4完成控制程序设计、编辑与调试。 5撰写设计文档与调试报告。使用设备1PLC控制柜；2. 电工工具； 3.电机专用连接导线和1mm2导线；4.万用电表；5.三相异步电动机；6.多媒体教学设备。训练目标1.能根据任务进行自我学习和自主解决问题；2.能安装电气安装的工艺和标准进行控制柜的设计和安装；3.能根据控制要求设计PLC控制程序；4.能分析和调试程序；5. 能对出现的问题进行分析和讨论，通过共同协作完成规定任务。资讯教师指导自主学习1. 万能铣床的结构及工作原理；2. 电工工具的使用。1. 电气安装的工艺标准和要求；2. 生产过程的计划、组织和实施；3. 自动往返控制电路

27、。决策1. 说明系统的控制方案。2. 控制程序如何设计和调试？3. 如何进行联机调试？4. 编写设计和调试报告。 任务五 万能铣床PLC控制系统设计与装调班级: 小组: 姓名: 任务八万能铣床PLC控制系统设计与装调学时10实施1. 主电路设计；2. 控制电路设计；3. PLC选型，元器件选择；4. 绘制电器位置图；5. 控制程序设计。6. 系统联机调试。检查评估检查评估1. 控制电路检查；2. 主电路检查；3. 安装工艺检查；4. 系统总体检查；5. 技术文档；6. 劳动记录和态度。学生自评（10）学生互评（20）教师评价（70）总分指导老师: 日期： 任务八万能铣床PLC控制系统设计与装调

28、学时10序号考核项目考核要求得分1劳动纪律（10分）能遵守实验室的各项规章制度和作息时间，无旷工和迟到早退现象，得15分。无故旷工一次扣10分，迟到或早退一次扣2分，扣完为止。不服从工作安排和调动一次扣5分，扣完为止。2系统安装（30分）线路安装正确，工艺美观。能完成布置的任务外，工作态度好，得15分。发现一处错误扣2分，扣完为止。调试步骤清楚，目标明确，能及时发现调试过程中出现的问题并进行正确处理得15分。不能及时发现的次品一个扣2分，扣完为止。3程序设计（30分）程序设计思路清晰，原理正确，无语法错误，能通过模拟调试进行程序的分析和修改。不能完成模拟调试的，发现一个错误扣2分，扣完为止。4

29、 调试分析报告的编写（20分）内容完整，符合规范，能对调试过程中出现的问题进行记录分析的得20分。记录不完整的发现一次扣5分，扣完为止。若能及时进行整理分析，提出改进意见的，视情况加15分。5设备及工具的使用（10分）工具的使用规范，工作环境整洁，能维护好仪器设备，按要求规范使用的得10分。未按要求使用设备及工具的发现一次扣2分，扣完为止。合计教师评价表教师签名： 日期： 年 月 日学习资料一、X62W型铣床的结构及控制铣床可用来加工平面、斜面、沟槽，装上分度盘可以铣切齿轮和螺旋面，装上圆工作台还可以铣切凸轮和弧形槽，是一种常用的通用机床。铣床主要由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、回转盘、横溜

30、板和升降台等几部分组成，如图1-14所示。1运动形式（1）主轴转动是由主轴电动机通过弹性联轴器来驱动传动机构，当机构中的一个双联滑动齿轮块啮合时，主轴即可旋转。（2）作台面的移动是由进给电动机驱动，它通过机械机构使工作台能进行三种形式六个方向的移动，即：工作台面能直接在溜板上部可转动部分的导轨上作纵向（左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助升降台作垂直（上、下）移动。2X62W型铣床电气控制X62W型铣床的电气控制电路如图1-11所示。（1）主电路主轴电动机M1通过换相开关SA4与接触器KM1配合，能进行正反转控制，而与接触器KM2制动电阻器R及速度继电器的配合

31、,能实现串电阻瞬时冲动和正反转反接制动控制,并能通过机械进行变速。进给电动机M2能进行正反转控制，通过接触器KM3、KM4与行程开关及KM5、牵引电磁铁YA配合，能实现进给变速时的瞬时冲动、六个方向的常速进给和快速进给控制。冷却泵电动机M3只能正转。熔断器FU3作机床总短路保护，热继电器FR1、FR2、FR3分别作为M1、M2、M3的过载保护。（2）控制电路 1）主轴电动机的控制SB1、SB3、SB2、SB4是分别装在机床两边的停止按钮和启动按钮，实现两地控制，方便操作。KM1是主轴电动机启动接触器，KM2是反接制动和主轴变速冲动接触器。SQ1是与主轴变速手柄联动的瞬时动作行程开关。主轴电动机

32、需启动时，要先将SA4扳到主轴电动机所需要的旋转方向，然后再按启动按钮SB2或SB4来启动电动机M1。图1-11 X62W型万能铣床外形结构示意图M1启动后，速度继电器KS的一副常开触点闭合，为主轴电动机的停转制动作好准备。停车时，按停止按钮SB1或SB3，切断KM1电路，接通KM2电路，改变M1的电源相序进行串电阻反接制动。当M1的转速低于120转/分时，速度继电器KS的常开触点恢复断开，切断KM2电路，M1停转，制动结束。主轴电动机变速时的瞬动（冲动）控制，是利用变速手柄与冲动行程开关SQ1通过机械上联动机构进行控制的。变速冲动控制原理如图1-12所示。图1-12 主轴变速冲动控制原理变速

33、时，先下压变速手柄，然后拉到前面，当快要落到第二道槽时，转动变速盘，选择需要的转速。此时凸轮压下弹簧杆，使冲动行程SQ1的常闭触点先断开，切断KM1线圈的电路，电动机M1断电；同时SQ1的常开触点后接通，KM2线圈得电动作，M1被反接制动。当手柄拉到第二道槽时，SQ1不受凸轮控制而复位，M1停转。接着把手柄从第二道槽推回原始位置时凸轮又瞬时压动行程开关SQ1，使 M1反向瞬时冲动一下，以利于变速后齿轮的啮合。但要注意，不论是开车还是停车时，都应以较快的速度把手柄推回原始位置以免通电时间过长，引起M1转速过高而打坏齿轮。2）工作台进给电动机的控制工作台的纵向、横向和垂直运动都由进给电动机M2驱动

34、，接触器KM3和KM4使M2实现正反转，用以改变进给运动方向。它的控制电路采用了与纵向运动机械操作手柄联动的行程开关SQ5和与横向及垂直运动机械操作手柄联动的行程开关SQ6组成复合联锁控制，在选择三种运动形式的六个方向移动时，只能进行其中一个方向的移动，以确保操作安全，当这两个机械操作手柄都在中间位置时，各行程开关都处于未压的原始状态。由原理图可知：M2电机在主电动机M1起动后才能进行工作。在机床接通电源后，将开关SA5扳到“2”位置，使触点SA5-1和SA5-3闭合，而SA5-2断开，然后启动M1，这时接触器KM1吸合，使KM1闭合，就可进行工作台的进给控制。工作台纵向（左右）运动的控制，工

35、作台的纵向运动是由进给电动机M2驱动，由纵向操纵手柄来控制，此手柄是复式的，一个安装在工作台底座正面顶部中央位置，另一个安装在工作台底座的左下方。手柄有三个位置：向左、向右、零位。当手柄扳到向右或向左运动方向时，手柄的联动机构压下行程，使接触器KM3或KM4动作，控制进给电动机M2的正反转。工作台左右运动的行程，可通过调整安装在工作台两端的撞铁位置来实现。当工作台纵向运动到极限位置时，撞铁撞动纵向操纵手柄，使它回到零位，M2停转，工作台停止运动，从而实现了纵向终端保护。工作台向左运动：在M1启动后，将纵向操作手柄扳至向左位置，一方面机械接通纵向离合器，同时在电气上压下SQ5，而其他控制进给运动

36、的行程开关都处于原始位置，此时KM3吸合，M2正转，工作台向左进给运动。 工作台向右运动：当纵向操纵手柄扳至向右位置时，机械上仍然接通纵向进给离合器，但却压动了行程开关SQ6，使KM4吸合，M2反转，工作台向右进给运动。工作台垂直（上下）和横向（前后）运动的控制：工作台的垂直和横向运动，由垂直和横向进给手柄操纵。此手柄也是复式的，有两个完全相同的手柄分别装在工作台左侧的前、后方。手柄的联动机械一方面压下行程开关，同时能接通垂直或横向进给离合器。操纵手柄有五个位置（上、下、前、后、中间），五个位置是联锁的，工作台的上下和前后的终端保护是利用装在床身导轨旁与工作台座上的撞铁，将操纵手柄撞到中间位置

37、，使M2断电停转。工作台向前（或者向下）运动的控制：将十字操纵手柄扳至向前（或者向下）位置时，机械上接通横向进给（或者垂直进给）离合器。工作台向后（或者向上）运动的控制：将操纵手柄扳至向后（或者向上）位置时，机械上接通横向进给（或者垂直进给）离合器。进给电动机变速时的瞬动（冲动）控制：变速时，为使齿轮易于啮合，进给变速与主轴变速一样，设有变速冲动环节。当需要进行进给变速时，应将转速盘的蘑菇形手轮向外拉出并转动转速盘，把所需进给量的标尺数字对准箭头，然后再把蘑菇形手轮用力向外拉到极限位置并随即推向原位，就在一次操纵手轮的同时，其连杆机构二次瞬时压下行程开关SQ2，使KM3瞬时吸合，M2作正向瞬动

38、。由于进给变速瞬时冲动的通电回路要经过SQ5SQ8四个行程开关的常闭触点，因此只有当进给运动的操作手柄都在停止位置时，才能实现进给变速冲动控制，以保证操作时的安全。同时，与主轴变速时冲动控制一样，电动机的通电时间不能太长，以防止转速过高，在变速时打坏齿轮。工作台的快速进给控制：为提高劳动生产率，要求铣床在不作铣切加工时，工作台能快速移动。工作台快速进给也是由进给电动机M2来驱动，在纵向、横向和垂直三种运动形式六个方向上都可以实现快速进给控制。主轴电动机启动后，将进给操纵手柄扳到所需位置，工作台按照选定的速度和方向作常速进给移动时，再按下快速进给按钮SB6（或SB8），使接触器KM5通电吸合，接

39、通牵引电磁铁YA，电磁铁通过杠杆使摩擦离合器合上，减少中间传动装置，使工作台按运动方向作快速进给运动。当松开快速进给按钮时，电磁铁YA断电，摩擦离合器断开，快速进给运动停止，工作台仍按常速进给的速度继续运动。3）圆工作台运动的控制：铣床如需铣切螺旋槽、弧形槽等曲线时，可在工作台上安装圆形工作台及其传动机械，圆形工作台的回转运动也是由进给电动机M2传动机构驱动的。圆工作台工作时，应先将进给操作手柄都扳到停止位置，然后将圆工作台组合开关SA5扳到圆工作台接通位置。此时SA5-1断，SA5-3断，SA5-2通。准备就绪后，按下主轴启动按钮SB2或SB4,则接触器KM1与KM3相继吸合。主电动机M1与

40、进给电机M2相继启动并运转，而进给电动机仅以正转方向带动圆工作台作定向回转运动。圆工作台与工作台进给有互锁，即当圆工作台工作时，不允许工作台在纵向、横向、垂直方向上有任何运动。若误操作而扳动进给运动操纵手柄，M2即停转。二、PLC的外围接线图控制系统输入端接入的元器件有：6只按钮、3只开关、6只行程开关和速度继电器等，总共需要17点输入；输出端接入的元器件有：6只接触器的线圈，总共需要6点输出。1控制要求（1）机床要求有三台电动机，分别称为主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。（2）由于加工时有顺铣和逆铣两种方式，所以要求主轴电动机能实现正反转。另外要求在变速时能瞬时冲动一下，以利于齿轮的啮合

41、；要求还能制动停车和实现两地控制。（3）工作台的三种运动形式六个方向的移动是依靠机械的方法来达到的，对进给电动机要求能正反转，且要求纵向、横向、垂直三种运动形式相互间应有联锁，以确保操作安全。同时要求工作台进给变速时电动机能瞬间冲动、具有快速进给和两地控制等要求。（4）冷却泵电动机只要求正转。（5）进给电动机与主轴电动机需实现顺序控制，即主轴工作后才能进行进给。控制系统的原理图可以参考图1-13。图1-13 X62W铣床PLC控制系统的控制电路任务六 卧式镗床PLC控制系统设计与装调班级: 小组: 姓名: 任务九卧式镗床PLC控制系统设计与装调学时10任务描述1制订卧式镗床PLC控制系统的控制

42、方案。 2完成控制装置的电路图的设计。 3完成 PLC 选型及元器件选型。 4完成控制程序设计、编辑与调试。 5撰写设计文档与调试报告。使用设备1PLC控制柜；2. 电工工具； 3.电机专用连接导线和1mm2导线；4.万用电表；5.三相异步电动机；6.多媒体教学设备。训练目标1.能根据任务进行自我学习和自主解决问题；2.能安装电气安装的工艺和标准进行控制柜的设计和安装；3.能根据控制要求设计PLC控制程序；4.能分析和调试程序；5. 能对出现的问题进行分析和讨论，通过共同协作完成规定任务。资讯教师指导自主学习1. 卧式镗床的结构及工作原理；2. 电工工具的使用。1. 电气安装的工艺标准和要求；

43、2. 生产过程的计划、组织和实施；3. 自动往返控制电路。决策1. 说明系统的控制方案。2. 控制程序如何设计和调试？3. 如何进行联机调试？4. 编写设计和调试报告。 任务六 卧式镗床PLC控制系统设计与装调班级: 小组: 姓名: 任务九卧式镗床PLC控制系统设计与装调学时10实施1. 主电路设计；2. 控制电路设计；3. PLC选型，元器件选择；4. 绘制电器位置图；5. 控制程序设计。6. 系统联机调试。检查评估检查评估1. 控制电路检查；2. 主电路检查；3. 安装工艺检查；4. 系统总体检查；5. 技术文档；6. 劳动记录和态度。学生自评（10）学生互评（20）教师评价（70）总分指

44、导老师: 日期： 学习资料一、T68型镗床的结构及控制镗床是一种精密加工设备，主要用于加工精度要求高的孔或者孔与孔间距要求精确的工件，可以进行钻孔、扩孔、铰孔和镗孔，并能进行铣削端平面和车削螺纹等加工。T68型卧式镗床主要由床身、主轴箱（镗头架）、前立柱、后立柱、尾架（尾座）、下滑座、上滑座和工作台等部分组成，如图1-14所示。图1-14 T68型镗床结构示意图1运动形式：主运动：镗杆（主轴）旋转或平旋盘（花盘）旋转。进给运动：主轴轴向（进、出）移动、主轴箱（镗头架）的垂直(上、下）移动、花盘刀具溜板的径向移动、工作台的纵向（前、后）和横向（左、右）移动。辅助运动：有工作台的旋转运动、后立柱的

45、水平移动和尾架垂直移动。主体运动和各种常速进给由主电动机M1驱动，但各部份的快速进给运动是由快速进给电机M2驱动。2T68型镗床的电气控制T68型镗床的电气控制电路如图1-15所示。（1）主电动机的点动控制 主电动机的点动有正向点动和反向点动，分别由按钮SB6和SB8控制。按SB6接触器KM1线圈通电吸合，KM1的辅助常开触点（3-13）闭合，使接触器KM4线圈通电吸合，三相电源经KM1的主触点、电阻R和KM4的主触点接通主电动机M1的定子绕组，接法为三角形，使电动机在低速下正向旋转。松开SB6主电动机断电停止。反向点动与正向点动控制过程相似，由按钮SB8、接触器KM2、KM4来实现。（2）主

46、电动机的正、反转控制 当要求主电动机正向低速旋转时，开关SA1置左边位置，SA1（11-12）处于断开状态，主轴变速和进给变速行程开关SQ5（4-9）、SQ6（9-10）均为压合状态。按SB2，中间继电器KA1线圈通电吸合，它有三对常开触点，KA1常开触点（4-5）闭合自锁；KA1常开触点（10-11）闭合，接触器KM3线圈通电吸合，KM3主触点闭合，电阻R短接；KA1常开触点（17-14）闭合和KM3的辅助常开触点（4-17）闭合，使接触器KM1线圈通电吸合，并将KM1线圈自锁。KM1的辅助常开触点（3-13）闭合，接通主电动机低速接触器KM4线圈，使其通电吸合。由于接触器KM1、KM3、K

47、M4的主触点均闭合，故主电动机在定子绕组三角形联结方式下直接全电压起动，低速运行。 当要求主电动机为高速旋转时，开关SA1置右边位置，触点SA1（11-12）处于闭合状态。按SB2后，一方面KA1、KM3、KM1、KM4的线圈相继通电吸合，使主电动机在低速下直接起动；另一方面由于SA1（11-12）的闭合，使时间继电器KT通电延时。经延时后，KT的通电延时断开的常闭触点（13-20）断开，KM4线圈断电，主电动机的定子绕组脱离三相电源，而KT的通电延时闭合的常开触点（13-22）闭合，使接触器KM5线圈通电吸合，KM5的主触点闭合，将主电动机的定子绕组接成双星形后，重新接到三相电源， 故主电动

48、机从低速起动转为高速旋转运行。 主电动机的反向低速或高速的起动过程与正向起动过程相似，但是反向起动所用的电器为按钮SB4、中间继电器KA2，接触器KM3、KM2、KM4、KM5、时间继电器KT。（3）主电动机的反接制动的控制 当主电动机正转时，速度继电器KS正向常开触点KS（13-18）闭合，而正向的常闭触点KS（13-15）断开。主电动机反转时，KS反向常开触点KS（13-14）闭合，为主电动机正转或反转停止时的反接制动做准备。按停止按钮SB1后，主电动机的电源反接，迅速制动，转速降至速度继电器的复位转速时，其常开触点断开，自动切断三相电源，主电动机停转。具体的反接制动过程如下所述：主电动机

49、正转时的反接制动 设主电动机为低速正转时，电器KA1、KM1、KM3、KM4的线圈通电吸合，KS的常开触点KS（13-18）闭合。按SB1，SB1的常闭触点（3-4）先断开，使KA1、KM3线圈断电，KA1的常开触点（17-14）断开，又使KM1线圈断电，一方面使KM1的主触点断开，主电动机脱离三相电源，另一方面使KM1（3-13）分断，使KM4断电；SB1的常开触点（3-13）随后闭合，使KM4重新通电，此时主电动机由于惯性转速还很高，KS（13-18）仍保持闭合，故使KM2线圈通电吸合并自锁，KM2的主触点闭合，使三相电源反接后经电阻R、KM4的主触点接到主电动机定子绕组，进行反接制动。当

50、转速接近零时，KS正转常开触点KS（13-18）断开，KM2线圈断电，反接制动完毕。主电动机反转时的反接制动 主电动机反转时的制动过程与正转制动过程相似，但是所用的电器是KM1、KM4、KS的反转常开触点KS（13-14）。 主电动机工作在高速正转及高速反转时的反接制动过程可仿上述过程自行分析。在此仅指明，高速正转时反接制动所用的电器是KM2、KM4、KS（13-18）触点；高速反转图1-15 时反接制动所用的电器是KM1、KM4、KS（13-14）触点。（4）主轴或进给变速时主电动机的缓慢转动控制主轴或进给变速既可以在停车时进行，又可以在镗床运行中变速。变速时，通过控制主电动机间歇性地缓慢转动（变速冲动），使变速齿轮能更好的啮合。 当主轴变速时，将变速孔盘拉出，行程开关SQ5常开触点（4-9）断开，接触器KM3线圈断电，主电路中接入电阻R