铣床PLC设计与调试实训报告

1、控制要求

（1） 铣床运动控制要用3台电机，分别是主轴电机,进给电机，冷却泵电机。

（2） 由于加工时有顺洗和逆洗两种方式，所以要求主轴电机能够实现正，反转。另外要求

主轴电机在变速时能瞬间冲动，以利于齿轮的啮合，此外还要求能制动停车和实现两地控制。

（3） 工作台的3种运动形式、6个方向的移动，是依靠机械方式来达到的，这就要求进给

电机能正、反转，且纵向、横向、垂直3种运行形式之间应有联锁，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、并具有快速进给和两地控制等要求。

（4） 冷却泵电机只要求正转。

（5） 进给电机和主轴电机需实现顺序控制，即主轴工作后才能进行进给。 2、控制方案设计

主轴操作按钮快速移动按钮变速冲动开关进给操作按钮非圆/圆选择过载保护信号时间继电器信号接触器主轴电机进给电机冷却泵电机PLC接触器接触器

3、电路的设计 3.1 主电路设计

X62W铣床PLC控制系统的主电路如图所示，其中各个器件的作用与图书本2-22中对应的器件完全相同，便不再赘述。需要说明的是，为了试验室证明方便，这里用接触器KM7来模拟电磁铁YA

QSU11L1V11L2W11L3FU1U12V12W12KM2U15RV13W13U16W15RV16U17V17W17102KM1KM3KM4W16KM6U13主轴正转SA4主轴反转U14FR1401402KM5W14FR21U1V1W2U2V2WKM7FR33U3V3WPEKSM13~M23~M33~

图一

3.2控制电路的设计

（1） PLC选型

CPU244CN+EM223CN DC/RELAY

（2） PLC外围接线图

控制系统输入端连接的元器件为6个按钮、3个开关、6个行程开关、2个速度继电器触点、3个热继电器触点、总共需要20点输入；输出端连接的元器件为6个接触器的线圈，总共需要6点输出，所以，PLC可以选择S7-CPU244CN加扩展模块EM223CN。根据X62W型铣床的控制要求，设计铣床PLC控制系统的控制电路如下图所示，需要说明的是，这里的控制电路与书本2-22中所示的不同，而是将圆工作台、非圆工作台选择开关SA5改成了SA3.

QF1~380V1L~220VN24v1M_+2M3MI0.0主轴停止SB1I0.1主轴停止SB3主轴启动SB2主轴启动SB4快速移动SB6KM2Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3IN1OUT1KM1KM1主轴工作KM2主轴反转制动IN2OUT2KM4IN3OUT3KM3KM3进给正转KM4进给反转KM5快速移动工作KM6冷却泵IN4OUT4IN5OUT5IN6OUT6I0.2CPU244CNI0.3Q0.4Q0.5快速移动SB8向右移动SQ5向左移动SQ6向前或向下移动SQ7向后或向上移动SQ8主轴变速冲动SQ1进给变速冲动SQ2速度继电器/正KS-1nI0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I2.0I2.1I2.21L2L+_继电器隔离板进给继电器/反KS-2冷却泵控制SA1非圆工作台SA3-1圆工作台SA3-2主轴过载保护KF1进给过载保护KF2冷却泵过载保护KF3nEM223CN24vV+COM~380v

图二

（3） 元器件清单 元气名称 符号 隔离开关 QS 熔断器 FU1 接触器 KM1 接触器 KM2 接触器 KM3 接触器 KM4 接触器 KM5 接触器 KM6 接触器 KM7 电动机 M1 电动机 M2 电动机 M3 可编程控制器 S7-200 低压熔断器 QF1 隔离变压器 T1 按钮 SB1 按钮 SB2 按钮 SB3 按钮 SB4 按钮 SB6 按钮 SB8 组合开关 SA1 组合开关 SA3 组合开关 SA4 行程开关 行程开关 行程开关 速度继电器 热继电器 热继电器 热继电器 直流继电器

SQ1 SQ2 SQ5~SQ8 KS FR1 FR2 FR3 型号规格 HZ15-63/301 RL1-60/40（熔座60A/熔体40A） CJ40-16/03 380V CJ40-16/03 380V CJ40-9/03 380V CJ40-9/03 380V CJ40-9/03 380V CJ40-9/03 380V CJ40-9/03 380V J02-51-4 5.5KW 1 410r/min J02-22-4 1.5KW 1 410r/min J02-22-0 0.125KW 2 790r/min S7-CPU226 AC/DC/继电器 DZ5-20/230-3A 380/220V,功率500W HBY5（红） HBY5（绿） HBY5（红） HBY5（绿） HBY5（绿） HBY5（绿） HZ3-10/3J 10A 500V HZ3-10/3J 10A 500V HZ3-10/3J 60A 500V LX1-11K LX3-11K LX2-13L JY1 JR20-16/4S (10~12~14A) JR20-10/10R(3.2~4~4.8A) JR20-10/3R (0.23~0.29~0.35A) JT3-31/1 DC24V 数量 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 1 1 6 功能 线路主电源控制 主线路短路保护 主轴电动机启动 主轴电机反转制动和冲动 进给电动机正转 进给电动机反转 快速进给控制 冷却泵电动机启动 模拟电磁铁YA 主轴电动机 进给电动机 冷却泵电动机 系统控制 PLC电源开关 PLC供电电源 主轴电动机停止和反向制动 主轴电动机启动 主轴电动机停止和反向制动 主轴电动机启动 快速进给启动 快速进给启动 冷却泵电动机启动 圆工作台和非圆工作台切换 主轴电动机启动的转动方向选择 主轴电动机冲动控制 进给电动机冲动控制 进给电动机纵向、横向和垂直控制 主轴电动机转速检测 M1过载保护 M2过载保护 M3过载保护 继电器隔离板