机电设plc控制实训报告.docx
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机电设plc控制实训报告
机电设plc控制实训报告
泸州职业技术学院
机电设备PLC控制
实训报告
学生姓名
xxx
学号
xxx
所在系
xxx
班级
xxx
专业
xxx
指导教师
xxx
2012年11月22日
项目一闪烁控制电路的PLC设计
1.4输出地址分配.................................................4
1.5I/O接线图...................................................5
1.6SFC指令图...................................................6
项目二电动机正反转设计
2.1工艺分析和操作要求.......................................7
2.2PLC选型.....................................................7
2.3输入编址...................................................7
2.4输出编址..................................................8
2.5I/O端口接线图..............................................9
2.6梯形图....................................................9项目三CA6140型车床控制电路的PLC设计
3.6控制电路设计(PLC端口接线图).............................13
3.7梯形图....................................................14
3.8指令表.....................................................15
项目四M7130型平面磨床电气控制电路的PLC设计
4.4主电路设计..................................................20
4.5I/O端口接线图..............................................21
4.6梯形图.....................................................22
4.7指令表....................................................23
·
项目五Z3040型摇臂钻床电气控制电路的PLC设计
5.4输出地址分配表.............................................27
5.5主电路图...................................................27
5.6PLC端口接线图.............................................28
5.7梯形图.....................................................29
5.8指令表.....................................................30
项目六X62W型万能铣床电气控制电路的PLC设计
6.4主电路图....................................................38
6.5I/O端口接线图..............................................39
项目七交通灯控制电路的PLC设计
7.4I/O端口接线图..............................................45
7.5SFC指令图..................................................46
项目八T68卧式镗床的PLC设计
8.1工艺分析和操作要求.........................................47
8.2卧式镗床的电力拖动形式和控制要求...........................47
8.4输入输出...................................................48
8.5I/O端口接线图..............................................50
8.6T68型卧式镗床常见电气故障的诊断与检修......................50
项目一闪烁控制电路的PLC设计
1.1工艺分析和操作要求
设计闪烁控制电路的PLC改造系统,满足以下控制要求:
(1)控制对象分析:
灯2盏
(2)操作要求:
按下启动按钮SB1,两灯交替闪烁。
1.2PLC选型
控制过程分析:
开关量控制
型号确定:
FX2N-48MR
硬件设计
1.3输入地址分配
表1-1
名称
代号
信号性质
状态
地址
启动
SB1
按钮开关量
常开
X000
1.4、输出地址分配
表1-2
序号
名称
代号
负载性质
电压等级
地址
1
照明灯1
EL
灯
36V
Y000
2
照明灯2
EL
灯
36V
Y001
1.5、I/O端口接线图
把灯接到PLC输出端口Y0和Y1,再接到公共端COM1;再输入端口接入按钮SB1并回到COM端。
图1-1I/O接线图
软件设计
1.6、SFC指令图
打开电脑,在软件中创建SFC块工程,将如图1-2所示的程序输入其中;接通PLC,将程序下载到PLC中,接通电源;按下SB1,观察两灯的发光情况。
图1-2
1.7实验结果
当按下SB1后,Y0对应的输出端口有输出,灯1亮;当延时器延时2秒时,对应Y1有输出Y0停止输出,灯2亮;当延时4秒到时,Y0有输出Y1停止输出,此时灯1亮灯2灭。
以后如此循环,从而达到闪灭效果。
项目二电动机正反转设计
2.1工艺分析和操作要求
1、任务设计:
三相异步电动机正反转的PLC设计
2、操作要求:
按下SB1电机正转,按下SB2电机反转,按下SB3电机停止转动
2.2PLC选型
控制过程分析:
开关量控制
型号确定:
FX2N-48MR
硬件设计
2.3输入编址:
表2-1
序号
名称
代号
信号性质
状态
地址
1
电动机正转
SB1
按钮开关量
常开
X0
2
电动机反转
SB2
按钮开关量
常开
X1
3
电动机停止
SB3
按钮开关量
常闭
X2
2.4输出编址
表2-2
序号
名称
代号
负载性质
电压等级
地址
1
电动机正转
KM1
接触器线圈
220V
Y0
2
电动机反转
KM2
接触器线圈
220V
Y1
2.5I/O端口接线图
按如图所示I/O口电路接入PLC输入、输出端口;在接触器接线时,KM1的常闭触点要接到KM2的干路上,同理,KM2的常闭接到KM1的干路上(硬件的互锁)。
图2-1
软件设计
2.6梯形图如图所示
图2-2
项目三CA6140型车床控制电路的PLC设计
3.1工艺分析和操作要求
1、运动分析:
(1)机床的电源采用三相380V交流电源,由漏电保护断路器QF引入,总熔断器FU由用户提供。
主轴电动机M1的短路保护由QF的电磁脱扣器来实现,而冷却泵电动机M2和刀架快速移动电动机M3分别由熔断器FUl、FU2实现短路保护。
三台电动机均直接起动,单向运转,分别由交流接触器KMl、KM2、KM3控制运行。
M1和M2分别由热继电器FRl、FR2实现过载保护,M3由于是短时工作制,所以不需要过载保护。
(2)控制电路:
由控制变压器TC为其提供110V电源,由FU3作短路保护。
该车床的电气控制盘装在床身左下部后方的壁龛内,电源开关锁SA2和冷却泵开关SAl均装在床头挂轮保护罩的前侧面(见图7—4);在开动机床时,应先用锁匙向右旋转SA2,再合上QF接通电源,然后就可以开启照明灯及按动电动机控制按钮。
(3)照明与信号指示电路:
同样由TC提供电源,EL为车床照明灯,电压为24V;HL为电源信号灯,电压为6V。
EL和HL分别由FU5和FU4作短路保护。
(4)电气保护环节:
除短路和过载保护外,该电路还设有由行程开关SQl、SQ2组成的断电保护环节。
SQ2为电气箱安全行程开关,当SA2左旋锁上或者电气控制盘的壁龛门被打开时,SQ2(03—13)闭合,使QF自动断开,此时即使出现误合闸,QF也可以在0.1s内再次自动眺闸。
SQl为挂轮箱安全行程开关,当箱罩被打开后,SQl(03—1)断开,使主轴电动机停转。
2、控制对象分析:
电动机3台
3、操作要求:
(1)主轴电动机的控制:
按下装在溜板箱上的绿色按钮SBl,接触器KMI通电并自锁,主轴电动机M1起动运行;停机寸,可按下装在SBI旁边的红色蘑菇形按钮SB2,随着KMl断电,M1停止转动;SB2在按下后可白行锁住,要复位需向右旋;
(2)冷却泵电动机的控制:
冷却泵电动机M2山旋钮开关SAl操纵,通过KM2控制。
由控制电路可见,在KM2的线圈支路中串人KMl的辅助动合触点(9—11)。
显然。
M2需在M1起动运行后才能开机;一旦M1停转,M2也同时停转。
(3)刀架快速移动电动机的控制:
由控制电路可见,刀架快速移动电动机M3由按钮SB3点动运行。
刀架快速移动的方向则由装在溜板箱上的十字形子柄控制。
3.2PLC选型
控制过程分析:
开关量控制;
型号确定:
FX-2NM48R
硬件设计
3.3输入地址分配表
表3-1
序号
名称
代号
信号性质
状态
地址
1
主电机启动
SB1
按钮开关量
常开
X000
2
快速电机
SB3
按钮开关量
常开
X001
3
冷却泵电机
SA1
转换开关开关量
常开
X002
4
主电机停止
SB2
按钮开关量
常闭
X003
5
照明灯
SA3
钮子开关开关量
常开
X004
6
过载报警
FR1
热继电器出点开关量
常闭
X005
7
过载报警
FR2
热继电器出点开关量
常闭
X006
8
行程开关
SQ1
钮子开关开关量
常闭
X007
3.4输出地址分配表
表3-2
序号
名称
代号
负载性质
电压等级
地址
1
主电机M1
KM1
接触器线圈
110V
Y000
2
快速电机M2
KM2
中间继电器线圈
110V
Y001
3
冷却电机M3
KM3
中间继电器线圈
110V
Y002
4
信号灯
HL
灯
24V
Y004
5
照明灯
EL
灯
6V
Y010
3.5主电路设计
接法:
将3台三相异步电动机按如图所示连接,L1、L2、L3分别是三相交流电的火线(U-V-W),在连接接触器时L1、L2、L3分别接入接触器的三对主触点。
图3-1
3.6控制电路设计(PLC端口接线图)
按如图所示I/O口电路接入PLC输入、输出端口。
图3-2
软件设计
3.7梯形图
打开电脑,在软件中创建SFC块工程,将如图3-3所示的程序输入其中;接通PLC,将程序下载到PLC中,接通电源;
图3-3
八、指令表
表3-3
九、CA6140型车床常见电气故障的诊断与检修
(一)M1不能起动
出现的现象是按下起动按钮MI不能起动,或发出“嗡嗡”声,甚至一按下起动按钮熔断器就烧毁或可按下停止按钮停机后无法再起动;或在运行中突然停转,然后再不能起动等。
发生此类故障时,首先应检查电源电压是否正常,熔断器有无熔断,电源开关QF有无跳闸;其次应检查热继电器FRI,看热继电器是否已动作。
如果热继电器已动作,则应先检查引起其动作的原因,例如负载过大(切削时进刀量过大且运行时间过长),或热继电器整定电流值过小,或是热继电器选配不当,看是否需要更换热继电器,或是重新调节其整定电流值。
找出原因后,将热继电器复位,即可重新起动电动机。
此外,还应检查交流接触器KMl,若接触器本身没有问题,则要检查控制电路,先将KMl主触点的三条引出线断开,然后合上电源开关QF,按下起动按钮SBl,看KMl能否吸合。
如KMl不能吸合,则故障多在控制电路中的KMl支路上,如按钮开关的触点及接线是否接触良好,停止按钮SB2的动断触点是否接触良好;热继电器FRI的触点有无问题,等等。
最后应检查到控制电路的电源是否正常(如T(’的-二次绕组有无II()V电压,熔断器FU3有无熔断等)-在这些故障均排除后,主轴电动机M1心能正常起动。
(二)M1断相运行
若在按下SBl寸MI不能起动并发出”嗡嗡”声,或是在运行中突然发小较明显的“嗡嗡”声,这是电动机发生断相故障的现象:
发现电动机断相,应立即切断电源,避免损坏电动机,断相就是三相电源缺了一相,造成的原因可能是三相熔断器一相熔断,或是接触器的三相主触点其中有一相接触不良,也可能是接线脱落,有的机床的熔断器装在床身上,在机器运行时因振动造成熔断器松脱,也可能造成电动机断相-电动机的断相运行会使电动机因过载而烧毁,在找出故障原因并排除后,Ml应能正常起动和运行。
但是,平时应有针对性地进行检查,注意消除隐患。
(三)M1能起动,但不能自锁
其原因一般多是KMl白锁触点接触不良或接线松动。
(四)M1不能停转
按下停止按钮SB2,MI不能停转,其原因可能是:
(1)接触器KM1主触点熔焊。
(2)停止按钮SB2损坏,不起作用。
(3)新更换的接触器因擦去具铁心中的防锈油,在多次吸合动作后使铁心粘住,从而使主触点无法断开。
(五)M2故障
1、M2不能起动
因为M2是与M1联锁的,所以必须在Mi起动后M2才能起动;如果只是M2不能起动,除按上述检查M1不能起动的方法进行检查外,还应检查控制电路中KMl的辅助动合触点(9—11)是否接触不良。
2、M2烧毁
除电气方面的原因外,冷却泵电动机烧毁的原因很可能是负荷过重,当车床冷却液中金属屑等杂质较多时,杂质的沉积常常会阻碍冷却泵叶片的转动,造成冷却泵负荷过重甚至出现堵塞现象,叶片可能完全不能转动导致电动机堵转,如不及时发现,就会烧毁电动机。
此外,在车床加工零件时,冷却液飞溅,可能会有冷却液从接线盒或电动机的端盖等处进人电动机内部,造成定子绕组出现短路,从而烧毁电动机。
这类故障应着重于防范,注意检查冷却泵电动机的密封性能,同时要求车床的操作者使用合格的冷却液,并及时更换冷却液。
(六)控制变压器的故障
该车床采用控制变压器TC给控制和照明、信号指示电路供电,机床的控制变压器常常会出现烧毁等故障,其主要原因是:
1、过载:
控制变压器的容量一般都比较小,在使用中一定要注意其负荷与变压器的容量相适应,如随意增大照明灯的功率或加接照明灯,都容易使变压器因过载而损坏。
2、短路:
产生短路的原因较多,包括灯头接触不良造成局部过热,螺口灯泡锡头脱焊造成两极短路;灯头内电线因长期过热导致绝缘性能下降而产生短路;灯泡拧得过紧,也有可能使灯头内的弹簧。
片与铜壳相碰而短路。
此外,控制电路的故障也会造成变压器二次短路,因此平时应注意检查,并选用合适的熔丝。
3、熔丝选得过大
变压器的熔丝一般应按额定电流的两倍选用,若选得过大将起不到保护作用。
项目四M7130型平面磨床电气控制电路的PLC设计
4.1工艺分析和操作要求
1运动分析:
(1)工作台(带动电磁吸盘和工件)作纵向往复运动;
(2)砂轮箱沿滑座上的燕尾槽作横向进给运动;
(3)砂轮箱和滑座一起沿立柱上的导轨作垂直进给运动,进薯晶l进票画动主运动。
2控制对象分析:
电动机3台
3操作要求:
砂轮电机启停、冷却泵电机控制、液压泵控制等。
4.2PLC选型
1、控制过程分析:
开关量控制;
2、型号确定:
FX-2NM48R
硬件设计
4.3输入输出编址
1、输入分配图
表4-1
序号
名称
代号
信号性质
状态
地址
1
主电机启动
SB1
按钮开关量
常开
X001
2
主电机停止
SB2
按钮开关量
常闭
X000
3
液压泵启动
SB3
按钮开关量
常开
X002
4
液压泵停止
SB4
按钮开关量
常闭
X003
5
旋子开关
SA1
钮子开关开关量
常开
X004
6
旋子开关
SA2
钮子开关开关量
常开
X005
7
过载报警
FR1
热继电器触点开关量
常闭
X006
8
过载报警
FR2
热继电器触点开关量
常闭
X007
9
过载保护
KI
电流继电器
常开
X010
2输出地址分配表
表4-2
序号
名称
代号
负载性质
电压等级
地址
1
主电机M1
KM1
接触器线圈
380V
Y000
2
液压泵电动机M3
KM2
接触器线圈
380V
Y001
3
热磁保护
KI
中间继电器线圈
110V
Y004
4
照明灯
EL
灯
36V
Y010
4.4主电路设计
图4-1
4.5I/O口接线图
按如图所示I/O口电路接入PLC输入、输出端口。
图4-2
软件设计
4.6梯形图
打开电脑,在软件中创建SFC块工程,将如图3-3所示的程序输入其中;接通PLC,将程序下载到PLC中,接通电源;
图4-3
4.7指令表
表4-3
4.8M7130型平面磨床常见电气故障的诊断与检修
M7130型平面磨床电路与其他机床电路的主要不同是电磁吸盘电路,在此主要分析电磁吸盘电路的故障。
(一)电磁吸盘没有吸力或吸力不足
如果电磁吸盘没有吸力,首先应检查电源,从整流变压器TI的一次侧到二次侧,检查熔断器FUl,FU2、FU4;检查SA2的触点、插头插座X3是否接触良好;检查欠电流继电器KI的线圈有无断路;一直检查到电磁吸盘线圈YH两端有无110V直流电压,如果电压正常,电磁吸盘仍无吸力,需要检查YH线圈有无断线。
如果是电磁吸盘的吸力不足,多半是工作电压低于额定值,如桥式整流电路的某一桥臂出现故障,使余波整流变成半波整流,VC输出的直流电压下降了一半;也有可能是YH线圈局部短路,其表现为空载时VC输出的电压正常而在接上YH后电压低于正常值110V。
(二)电磁吸盘退磁效果差
这时应检查退磁回路有无断开或元件损坏。
如果退磁的电压过高也会影响退磁效果,应调节R2使退磁电压一般为5—10V。
此外,还应考虑是否有退磁时操作不当(退磁时间过长)的原因。
(三)控制电路接点编号(6—8)的电器故障平面磨床电路较容易产生的故障还有控制电路中由SA2和KI的动合触点并联的部分(图7—7中接点编号6—8),如果SA2和KI的触点接触不良,使接点(6—8)间不能接通,造成M1和M2无法正常起动,平时应特别注意检查。
项目五Z3040型摇臂钻床电气控制电路的PLC设计
5.1工艺分析和操作要求
1运动分析:
(1)主轴箱沿摇臂导轨的径向移动。
(2)摇臂沿外立柱的垂直移动。
(3)摇臂和外立柱一起绕内立柱的回转运动。
2控制对象分析:
电动机4台
3操作要求:
(1)摇臂钻床的主运动和进给运动均为主轴的运动,所以均由一台主轴电动机拖动,由机械传动机构实现主轴的旋转和进给。
主轴的变速和反转均由机械方法实现,所以主轴电动机不需要反转和凋速,也没有降压起动的要求。
(2)摇臂(包括装在摇臂上的主轴箱)沿外立柱上下移动,是由一台摇臂升降电动机驱动丝杆正反转来实现的,只有一些小型的摇臂钻床才靠人力摇动丝杆升降摇臂。
摇臂升降电动机要求能够正反转,直接起动。
(3)在加工位置调整好以后,在进行钻孔加工时,需要把主轴箱夹紧在摇臂上,摇臂夹紧在外立柱上。
主轴、摇臂和立柱的松紧,是由液压系统实现的,因此还需要一台液压泵电动机拖动液压泵。
与摇臂升降电动机一样,液压泵电动机也要求能够正反转,直接起动。
(4)由一台冷却泵电动机提供冷却液。
(5)各部分电路及电路之间需要有常规的电气保护和联锁环节。
5.2PLC选型
1、控制过程分析:
开关量控制
2、型号确定:
FX-2NM48R
硬件设计
5.3输入输出编址
1、输入地址分配表
表5-1
序号
名称
代号
信号性质
状态
地址
1
主电机停止
SB1
按钮开关量
常闭
X000
2
主电机启动
SB2
按钮开关量
常开
X001
3
摇臂电机上升
SB3
按钮开关量
常开
X002
4
摇臂电机下降
SB4
按钮开关量
常开
X003
5
立柱箱电机松开
SB5
按钮开关量
常开
X004
6
立柱箱电机夹紧
SB6
按钮开关量
常开
X005
7
旋子开关
SA
钮子开关开关量
常开
X006
8
热继电器1
FR1
热继电器出点开关量
常闭
X007
9
热继电器2
FR2
热继电器出点开关量
常闭
X010
10
行程开关1
SQ1
转换开关开关量
常开
X011
12
行程开关2
SQ2
转换开关开关量
复合
X012
13
行程开关3
SQ3
转换开关开关量
常开
X013
14
行程开关4
SQ4
转换开关开关量
复合
X014
2、输出地址分配表
表5-2
序号
名称
代号
负载性质
电压等级
地址
1
主电机
KM1
接触器线圈
127V
Y020
2
摇臂电机上升
KM2
接触器线圈
127V
Y021
3
摇臂电机下降
KM3
接触器线圈
127V
Y022
4
立柱箱电机松开
KM4
接触器线圈
127V
Y023
5
立柱箱电机夹紧
KM5
接触器线圈
127V
Y024
6
电磁阀
YV
线圈
127V
Y025
7
信号灯1
HL1
灯
6V
Y000
8
信号灯2
HL2
灯
6V
Y001
9
信号灯3
HL3
灯
6V
Y002
10
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