PLC教学学习情境设计六

PLC控制系统设计、安装与调试电子教案学习情境6普通车床控制系统改造车床简介C650车床是一种中型卧式车床，参数如下：最大回转直径1020mm。最大的工件长度3000mm。主轴电机:30KW冷却泵电机:2.2KW快进电机功率：0.125KW车床简介M1（主电动机）控制：①KM1、KM2实现正反转；②KT与电流表PA用于检测运行电流；③KM3用于点动和反接制动时串入电阻R限流；正反转电动运行时R旁路。④速度继电器KS用于反接制动时，转速的过零检测。M2（冷却泵电机）控制：KM4用于起停控制。M3（快移电动机）控制：KM5用于起停（点动）控制。车床简介主轴正转点动按下点动按钮SB2→KM1线圈通电（无自锁）→M1串R降压正向点动。电流表PA被短接，不使用。松开点动按钮SB2→KM1线圈断电，点动停止。问题:点动停止时,电机是否会反接制动?车床简介正转起动（SB3）按下正转起动按钮SB3→KT、KM3线圈通电→主回路R被旁路→KA线圈通电→KM1线圈通电自锁→M1全压正转起动。启动完毕，KT延时时间到→电流表PA投入检测主轴电机运行电流。主轴转速大于100r/min时，速度继电器KS的KS-1触点接通。车床简介反转起动（SB4）按下反转起动按钮SB4→KT、KM3线圈通电→主回路R被旁路→KA线圈通电→KM2线圈通电自锁→M1全压反转起动。启动完毕，KT延时时间到→电流表PA投入检测主轴电机运行电流。主轴转速大于100r/min时，速度继电器KS的KS-2触点接通。车床简介正转停止反接制动按动停车按钮SB1→KM1、KT、KM3、KA线圈断电，电机断电，在惯性作用下继续旋转，在电机速度大于100r/min之前，KS-1是接通的。松开SB1→KM2线圈通电（经KS-1）→M1串R反接制动→n100r/min时→KS-1断开，KM2线圈断电，切断反接电源，M1停止转动。问题：停止时，按住SB1较长时间不松开会出现什么现象?车床简介反转停止反接制动按动停车按钮SB1→KM1、KT、KM3、KA线圈断电，在电机速度大于100r/min之前，KS-2接通。松开SB1→KM1线圈通电（经KS-2）→M1串R反接制动→n100r/min时→KS-1断开，KM1线圈断电，切除反接电源，M1停止转动。问题：停止时，按住SB1较长时间不松开会出现什么现象?车床简介正转时按下反转起动按钮SB4是否能使电机反转起动?反转时按下反转起动按钮SB3是否能使电机正转起动?同时按下SB3、SB4将会出现什么现象？点动停止时是否有反接制动？思考车床简介冷却泵电机控制按下SB5起动并自锁按下SB6电机断电停止按下SB1时，M2断电停止问题：主轴在停止状态时是否可以起动冷却泵电机？车床简介快速移动电机控制按动操作手柄点动按钮，压下位置行程SQ→KM5线圈通电→电动机M3转动。松开操作手柄点动按钮，行程开关SQ断开→KM5线圈断电→电动机M3停止。问题：机床拖板运动有两个方向，而快进电机却没有正反转电路，拖板的正、反向运动如何实现？是否可以改进？车床简介保护电路电流表保护主轴电机正反转起动时，电流表被时间继电器KT的通电延时断开触点短接，延时接入,使电流表避免起动时的大电流冲击。电机过流保护FR1、FR2短路保护熔断器FU1-FU6车床简介改造要求原车床的工艺加工方法不变。不改变原控制系统电气操作方法和按钮、手柄等操作元件的功能。改造原继电器控制中的硬件接线，改为PLC编程实现。有完善的限位保护、电机过流保护等保护功能。原有控制功能不变的情况下，把主轴电机起动改为Y/△起动、取消降压电阻。具体要求如下：车床简介⑴主轴具有正、反转起停功能和正转点动功能。⑵主轴具有点动功能，点动时主轴电机为Y型接法。⑶主轴正转、反转起动时采用Y/△起动⑷主轴制动时采用Y接法⑸冷却泵电机起停控制功能⑹快进电机点动功能车床改造改造任务——检查原有电气线路检查低压电器元件是否完好可用如果多数元件已经没有使用价值（已经损坏或已经老化，可靠性低），则在制定控制方案时不需考虑以前的元件的电压等级等问题。检查各驱动电机检查电机的好坏和绝缘电阻是否符合要求，对检查结果要提出是否继续使用或经维修后继续使用或更换的建议。接地电阻检查原有线路为继电器、接触器控制线路，对接地电阻的要求相对较低，小于10Ω即可。改造后使用了PLC，PLC是电子装置，对接地要求较高，一般要求小于4Ω。需检查接地电阻是否符合此标准，并提出处理意见。车床改造改造任务——设计资料收集、总体规划主电路设计●取消降压电阻●增加Y/△起动电路●保护电路是否沿用熔断器●元件选型PLC控制系统设计●I/O点统计●PLC选型●PLC供电线路设计●I/O电路设计●元件选型其他电路设计和编写控制程序车床改造控制柜配盘现场安装、布线PLC编程调试现场调试、测试编写、整理技术资料如何组织施工呢？√√2主轴点动SB2√√3主轴正转起动SB3√√4主轴反转起动SB4√√5冷却泵停止SB5√√6冷却泵起动SB6√√7快速电机点动SQ√8速度继电器输入KS-1√√9速度继电器输入KS-2√√10主轴电机过流信号FR1√11冷却泵电机过流信号FR2√合计118PLC输入点统计√√2主轴反转信号KM2√√3主轴星型接法控制信号√√4主轴三角形接法控制信号√√5电流表切换信号√√6冷却泵控制KM4√√7快速电机控制KM5√合计76PLC输出点统计车床改造Ｉ／Ｏ点数量是否足够？质量好不好？品牌如何？技术支持力度如何？技术人员擅长使用哪种品牌的PLC？成本因素采购周期、货源此项目中选择PLC需考虑的问题还没有没考虑到的？选型建议(1)西门子LOGO！配置：LOGO!230RC扩展LOGO!DM230RCI/O点数：12DI/8DO特点1.经济性好，LOGO!和扩展模块的总价约1000元左右。2.资源利用率高，从前面分析可知控制逻辑只有简单位逻辑和延时控制。3.使用简单4.有数量合适的I/O点预留选型建议(2)西门子S7-200CPU222配置：S7-200CPU222（AC/AC）I/O点数：8DI/6DO特点1.I/O点数刚好够用，无预留。2.PLC成本1500元左右3.PLC功能使用较少，只用其中的简单逻辑运算4.使用难度大于LOGO!不是很合适，万一损坏一个I/O点就必须把PLC换掉选型建议（3）三菱FX1N-24MR-001配置：FX1N-24MR-001单机I/O点数：14DI/10DO(继电器输出)特点1.I/O点数有较多预留。2.PLC成本2000元左右3.PLC功能使用较少，只用其中的简单逻辑运算4.使用难度大于LOGO!，低于西门子S7-200完成控制任务没问题，但成本太高了车床改造电路设计建议采用微型断路器（空气开关）取代主回路的熔断器和热继电器。电机、接触器线圈上加装RC吸浪涌收器PLC（或LOGO!）供电采用隔离变压器供电正反转回路要保留硬件互锁！概述！概述什么是LOGO！LOGO！又叫只能继电器，是西门子公司推出的逻辑控制装置它是PLC的简化版，主要针对逻辑控制适用于简单自动化控制系统使用简单，调试方便是小型、简单控制系统的理想选择！概述LOGO!的外形！概述LOGO！的特点经济性好，价格便宜使用简单，可靠性好集成电源、LCD显示器、按键等部件可以扩展多种扩展模块，包括：数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块等！概述项目LOGO！S7-200最大I/O数24DI/8(AI/AO)/16DO可扩展7个I/O模块编程软件LOGO！SoftComfortSTEP7-MicroWIN运行速度1.5ms(0转换到1)0.55μs/基本指令价格便宜相对较高人机界面自带LCD和按键无，需外配运算功能无数值运算功能实数运算编程语言梯形图、功能块语句表、梯形图使用难度简单易学有一定难度应用场合简单逻辑控制装置一般小型自动控制系统扩展模块DI/DO/AI/AODI/DO/AI/AO/PROFIBUS/以太网LOGO!与S7-200比较！概述LOGO！的应用场合照明设备/电力管理房屋设施，楼宇自动化升降设备制冷/加热/通风泵/压缩机/阀/锯/刨/弯曲/切削机械通道/入口控制运输机/传送带！概述割草机控制自动门控制楼宇控制建筑自动供热系统！概述LOGO！部件！概述序号型号电源电压输入输出说明1LOGO！12