CA6140车床电气控制改造PLC控制样稿.doc

1绪论

20世纪初，因为电动机出现，使得机床拖动发生了变革，用电动机替换蒸汽机，机床电气传动随电动机发展而发展。电气传动控制方法亦经历了一个从低级到高级发展过程。最初采取手动控制。最早自动控制是20世纪20、30年代出现继电接触器控制，它能够实现对控制对象起动、停车、凋速、自动循环和保护等控制。它所使用控制器件结构简单、价廉、控制方法直观、易掌握、工作可靠、易维护，所以在机床控制卜得到长久、广泛应用。它缺点是体积大、功耗大、控制速度慢、改变控制程序困难，因为是有触点控制，在控制复杂时可靠性降低。为了处理复杂和程序可变控制对象需要，在20世纪60年代出现了次序控制器。它是继电器和半导体元件综合应用控制装置，含有程序改变轻易、通用性较强等优点，广泛用于组合机床、自动线上。伴随计算技术发展，又出现了以微型计算机为基础含有编程、存放、逻辑控制及数字运算功效可编程控制器PLC【1】。

CA6140是一个应用广泛金属切削机床，现在采取传统继电器控制一般车床在中小型企业任大量使用。能够车削外圆、内圆、螺纹、螺杆等，它采取继电器接触器电路来实现电气控制系统。但因为大量使用了继电器和接触器，再加上继电器系统接线复杂，常常造成接触不良，而且原件老化快，设备故障频繁，不便于维修，故障诊疗和排除困难，并存在：
触电轻易被电弧烧坏而造成接触不良
机械方法实现触点控制反应速度慢
继电器控制功效被固定在线路中，功效单一、灵活性差
影响到实际生产利用。所以当务之急就是对ca6140车床进行技术改造，以提升企业设备利用率，提升产品质量和产量。

依据设计条件，采取可编程控制器（PLC）对原有继电接触器控制系统进行改造，使机床故障率下降，可靠性和灵活性大大提升，实现一定自动化，具体设计要求以下：
按下开启按钮SB3，主轴电机M1控制接触器得电，主轴电机开启 起来
按下停止按钮SB4，主轴电机M1控制接线器失电，主轴电机停止
主轴电机开启后，搬动冷却泵电机手动控制开关SB10致闭合位置，冷却泵电机控制继电器KA得电，冷却泵电机开启起来
主轴电机开启后，搬动冷却泵电机M2手动控制开关SB10致断开位置，冷却泵电机控制继电器失电，冷却泵电机停止
按下点动控制按钮SB12，进刀电机M3控制继电器得电，进刀电机开启运行
按下点动控制按钮SB12，进刀电机M3控制继电器失电，进刀电机停止工作
过载、短路保护热继电器FR1\FR2任何一个触电断开，接触器KM1、继电器KM2断电，所以电机停止工作

设计要求：1）主轴电机M1先开启，有过载保护，主轴电机M1能控制整个线路开启和停止
2）冷却泵电机M2实现电动和常动，有过载保护，冷却泵电机能独立开启和停止
3）进刀电机M3能独立开启和停止

2． 电气控制原理
依据电气传动要求，由接触器KM1、KM2、KM3分别控制电动机M1、M2、M3，具体电路图图2-1所表示。
图2-1主控制电路设计
在主电路中，M1为主轴电动机，拖动主轴旋转并经过传动机构实现车刀进给。主轴电动机M1运转和停止由接触器KM1三个常开主触点接通和断开来控制，电动机M1只需作正转，而主轴正反转是由摩擦离合器改变传动链来实现。电动机M1容量小于10KW，所以采取直接开启。M2为冷却泵电动机，进行车削加工时，***温度高，需用冷却液来进行冷却。为此，车床备有一台冷却泵电动机拖动冷却泵，喷出冷却液，实现***冷却。冷却泵电动机M2由接触器KM2主触点控制。M3为快速移动电动机，由接触器KM3主触点控制。M2、M3容量全部很小，加装熔断器FU1作短路保护。热继电器FR
1和FR2分别作M1和M2过载保护，快速移动电动机M3是短时工作，所以不需要过载保护。带钥匙低压短路器QF是漏电自动开关。为了预防电动机外壳带电发生人身事故，电动机外壳均和底线连接。
电源经熔断器用QF引入。该开关为漏电自动开关。在自动开关旁有一小孔，其内有漏电试验按钮，以备检验漏电是否正常；电器箱盖内有漏电开关SQ2，当电器箱盖打开，则SQ2触点闭合，是漏电电阻R通电，电源开关QF自动跳闸；当车床钥匙开关SA2在闭合状态时，操作者把机床关断，使SA2闭合，则机床电源开关合不上，车床无法开动。欲开车床，需用钥匙把SA2触点打开，方可运行【2】。
CA6140车床关键功效、结构及型号意义
CA6140车床关键功效
CA6140车床是一个应用极为广泛金属切削机床，