1 .目的与要求即系统改造的意义和本设计的目的。PLC的主要特点是可靠性高，控制功 能强，组成灵活，操作方便等等。PLC的这些特点使改造后的车床更易于操 作，控制更加灵活。课程设计主要目的，是在学完?电气控制与PLC应用?理论课程之后，通过对一个车床的改造，使我们对PLC更深的认识。2 . CW6136B卧式车床PLC设计(1)主控电路图设计CW6136B型普通车床由主轴电动机 M1 ,冷却泵电动机 M2,快速进给电动机 M3 三台电动机拖动。当按下主轴电动机 M1的启动按钮SB3或SB4时，接触器KM1通电 闭合，主轴电动机 M1启动运转；当按下主轴电动机M1的停止按钮SB1或SB2时，接触器KM1失电释放，主轴电动机 M1断电停转。当主轴电动机 M1启动运转后，按 下冷却泵电动机 M2的启动按钮 SB6,冷却泵电动机 M2启动运转。快速进给电动机 M3是一个点动控制，即当按下点动按钮SB7时，快速进给电动机 M3启动运转，松开点动按钮SB7时，快速进给电动机 M3停转。如附表1所示，为CW6136B卧式车床电气控制电路原理图。根据CW6163B型普通车床的继电器电气原理图，分析工作原理.先介绍一下“动作序列图，即用图解的方式来说明控制线路中各元件的动作状态，线圈的得电与失电状 态等.动作符号规定如下：1) .用带有“x或作为上角标的线圈的文字符号来表示元件线圈的失电 或得电状态.2) .用带有“ +或“-作为上角标的文字符号来表示元件触点的闭和或断开 状态.下面用“动作序列图来分析控制系统的工作原理：主轴电动机M1启动操作：SB3+或SB4+fKM1，一 KM1+主触头吸合， M1启动. 一KM1+辅助常开触点吸合，自锁.冷却泵电动机启动操作：SB6+fKM2KM2+主触头吸合， M2启动.、一 KM2+辅助常开触点吸合，自锁 快速进给电动机点操作：SB7+fKM3，一 KM3+主触头吸合， M3启动.主轴电动机 M1停止操作：SB1-或SB2-一 KM1 x- KM1-主触头释放脱开，M1停止运转KM2XfKM2-主触头释放脱开，M2停止运转.冷却泵电动机停止操作：SB5-KM2 x- KM2-主触头释放脱开， M2停止运转(2) CW6136B卧式车床输入输出信号分析与PLC改造I/O分配图根据电气原理图统计 PLC的输入和输出信号及其信号的性质：2.1 输入信号：主轴电动机 M1停止按钮SB1. SB2主轴电动机 M1启动按钮SB3. SB4主轴电动机 M1热继电器 KR1冷却泵电动机M2停止按钮SB5冷却泵电动机M2启动按钮SB6冷却泵电动机 M2热继电器KR22.2 输出信号：主轴电动机 M1接触器KM1冷却泵电动机接触器 KM2快速进给电动机接触器 KM3上述信号均属开关量，交流电压量，电压大小可见于电气控制原理图如图1所示，为CW6136B卧式车床PLC改造I/O分配图输入信号输出信号名称代号输入点名称代号输出点主轴电动机M1停止按SB1, SB2的主轴电动机M1接触器KM1Q00主轴电动机M1启动按SB3,SB4I0.1冷却泵电动机M2接触KM2Q0.1主轴电动机M1执继由KR1I0.2快速进给电动机M3接KM3Q0.2冷却泵电动机M2停止SB5I0.3冷却泵电动机M2启动SB6I0.4冷却泵电动机M2热继KR2I0.5快速进给电动机M3点SB7I0.6(3)系统改造的现实意义目前PLC已经广泛应用于所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，PLC的应用范围不断扩大，其主要优点如下所示：1 .编程方法简单易学。梯形图时使用最多的 PLC的编程语言，其电路符号和表达式与继电器电路原理图相似， 梯形图语言形象直观， 易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只要花几天时间就 可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。2 .功能强，性能价格比高。一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非 常复杂的控制功能。与相同功能的继电器控制相比，具有很高的性能价格比。3 .硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强。PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用， 用户能灵活方便地进行系统配置，组合曾不同功能、不同规模的系统。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。4 .可靠性高，抗干扰能力强。传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良， 容易出现故障。而 PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力， 可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广阔用户公认为最可靠的工业控制设备之一。5 .系统的设计安装调试工作量少。PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等 器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。同时 PLC的用户程序可以在实 验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过 PLC上的发光二极管可观察输出信号 的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。6 .维修工作量小，维修方便。PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。7 .体积小,能耗低。PLC的配线比继电器控制系统的配线少得多，故可以节省大量的配线和附件，减少大 量的安装接线工时，加上开关柜体积的缩小，可以节省大量的费用。4 PLC选型PLC是20世纪70年代以来以微处理器为核心，综合计算机技术、自动控制技术和 通信技术开展起来的一种新型工业自动控制，被广泛应用于各个领域， 因为它具有几个突出的特点：可靠性高，抗干扰强；编程简单，易于掌握；功能完善，灵活方便；体积 小，质量轻，功耗低。由?电气控制与可编程控制器?第六章PLC机型的选择和安装知系统所需I / O点数较少如在十几点以下，控制要求教简单.该系统的I/O点数为10点其中输入7 点，输出3点，选才i PLC机型得留有一定的余量以便满足今后生产的开展或工艺的改 进.对存储容量的选择，存储容量可按照以下经验公式计算开关量输入输出系统：输入：用户程序所需的存储的字数=输入点数x 10=7x10=70输出：用户程序所需的存储的字数=输出点数x 10=3x10=30三菱FX/Q系列是整体式结构的超小型化PLC, CPM2A型系列PLC是继CPM1A之后的另一系列机型，属于高功能的小型机，功能更强。依此可选择CPU单元继电器输出内置RS-232端口型号为 CPM2A-20-CDR-A,规格为20点I / O交流电源.5主接线图设计如图2所示，为CW6136B卧式车床PLC主接线图。(6)电器元件布置及接线图如附表2所示，为CW6136B卧式车床PLC电器元件布置及接线图。(7)控制面板布置图及接线图如附表3所示，为CW6136B卧式车床PLC控制面板布置图及接线图(8)梯形图的设计如图3所示，为CW6136B卧式车床PLC梯形图。HHILI(9)主要元器件型号的选择文字符号名称型号规格M1主轴电机JO2-72-430Kw,1470r/minM2冷却泵电动机JCB-220.125KwM3快速进给电动 机NH7-75BYG45010.125KwKM1 , KM2 , KM3交流接触器CJ0-7575A,线圈电压127 VKR1 , KR2热继电器TK-E02R-C10A,线圈电压127VFU1, FU2, FU3, FU4熔断器RM1-100TC控制变压器BK-400400V-A380/127/36VQF断路器3VU16SB1,SB2主轴电动机停 止按钮LA8-1SB3,SB4主轴电动机启 动按钮LA8-1SB5冷却泵电机停 止按钮LA8-1SB6冷却泵电机启 动按钮LA8-1