C650车床的电气控制线路设计

C650-2普通车床电气原理图分析主要由三台电动机组成，M1为主轴电动机，M2为冷却泵电动机，M3为刀架快速移动电动机。

电路路径:(L12号线)?FU2熔断器?(1号线)?SB1停止按钮1、主轴电动机点动控制常闭触点?(3号线)?SB2点动按钮常开触点?(4号线)?KM2接触器常闭触点?(6号线)?KM1接触器线圈?(7号线)?FR1热继电器常闭触点?(2号线)?FU2熔断器?(L13号线);当按下SB2点动按钮后，KM1接触器吸合(主触点闭合、常开触点闭合、常闭触点断开);主电路路径:(L1号线、L2号线、L3号线)?QS刀开关?(L11号线、L12号线、L13号线)?FU1熔断器?(U11号线、V11号线、W11号线)?KM1接触器主触点?(U21号线、V21号线、W21号线)?FR1热继电器热元件?(U31号线、V31号线、W31号线)?(U1号线、V1号线、W1号线)?电动机M1(主轴旋转); 电阻R2、主轴电动机正转控制电路路径:主轴电动机正转启动按钮SB3使用了2组常开触点。

但启动的先决条件是KM3接触器和KA中间继电器都要保持常时吸合。

路径:(L12号线)?FU2熔断器?(1号线)?SB1停止按钮常闭触点?(3号线)?SB3正转启动按钮常开触点?(8号线)?KM3接触器线圈?(7号线)?FR1热继电器常闭触点?(2号线)?FU2熔断器?(L13号线); KM3接触器吸合(主触点闭合、常开触点闭合、常闭触点断开)?(L12号线)?FU2熔断器?(1号线)?SB1停止按钮常闭触点?(3号线)?KM3接触器常开触点触点?(13号线)?KA中间继电器线圈?FU2熔断器?(L13号线);当KM3接触器和KA中间继电器吸合后，KM3接触器主触点闭合，KA中间继电器常开触点闭合常闭触点断开。

两个器件并保持常时吸合，常时吸合路径:(L12号线)?FU2熔断器?(1号线)?SB1停止按钮常闭触点?(3号线)?KA中间继电器常开触点?(8号线)?K3接触器线圈?FU2熔断器?(L13号线);KM3接触器吸合，那么KA中间继电器也吸合，使用KA中间继电器的常开触点形成一个常时吸合的回路。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章引言随着社会生产力的发展，传统的继电器控制系统已经不能满足当今迅猛发展的社会的现代化生产要求，于是我们在选毕业设计课题之际，一切从实际出发，选定了毕业设计课题——车床PLC控制系统设计。

我们选定了C650车床为改造对象，进行传统控制系统的改造，以PLC控制系统取代之前的传统控制系统。

改由PLC控制后，其控制系统大大的简单化，并且维修方便，易于检查，节省了大量空间，机床的各项性能有了很大的改善，工作效率有了明显提高。

1.1 C650型普通卧式车床简介C650卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直径为1020mm，最大工件长度为30000mm。

它主要由床身、光杆、丝杆、尾座、刀架、主轴变速箱、进给箱、和溜板箱等组成，如图1-1。

图1-1 C650卧式车床结构图工艺过程：为了加工各种旋转表面，车床具有切削运动(主运动和进给运动)和辅助运动。

主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件作旋转运动。

进给运动是溜板带动刀架的纵向和横向的直线运动。

辅助运动是指刀架的快速移动及工件的加紧与放松。

C650型卧式车床由主轴运动和刀具进给运动完成切削加工，车┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊床的主轴、冷却泵、刀架快速移动均由三相异步电动机拖动。

车床有三种运动形式：车削加工的主运动是主轴通过卡盘或者鸡心夹头带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率；进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向运动；辅助运动为溜板箱的快速移动，尾座的移动和工件的夹紧与放松。

主轴的旋转运动由主电动机，经传动机构实现。

机床车削加工时，要求车床主轴能在较大范围内变速。

通常根据被加工零件的材料性能、零件尺寸精度要求、车刀材料、冷却条件及加工方式等来选择切削速度，采用机械变速方法。

车床纵、横两个方向的进给运动由主轴变速箱的输出轴，经挂轮箱、进给箱、光杆传入溜板箱而获得1.2 C650卧式车床改造主要内容（1）主电动机M1采用全压空载直接启动。

C650车床的电气控制线路设计姓名：王路豪专业：自动化班级：1130201学号：201130020138指导教师：傅志坚2013年12月25日目录（一）C650车床传动分析 (1)（1）车床的构成 (2)（二）C650车床电气线路设计要求 (3)（1）主轴电动机电气原理图设计 (4)（2）冷却泵电动机电气原理图设计 (5)（3）快移电动机电气原理图设计 (6)（4）照明电路及检测电路电气原理图设计 (8)（5）电气原理图的绘制 (9)（三）C650车床电气控制线路的分析 (11)（1）主轴电路设计分析 (11)（2）冷却泵和快移电动机控制线路分析 (12)（3）照明电路设计分析 (12)（四）电气元件明细表 (13)（五）设计总节及后记 (15)（六）参考文献 (17)一C650车床传动分析1.C650车床的构成主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。

其主要部件及功能如下：（1）主轴箱1 它固定在床身4的左端，内部装有主轴和变速、传动机构。

主轴箱的功能是支承主轴，并将动力经变速、传动机构传给主轴，使主轴按规定的转速带动工件转动。

（2）尾座5 它装在床身4右端的尾座导轨上，并可沿此导轨纵向调整其位置。

尾座的功能是安装作定位支撑用的后顶尖，也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。

（3）床身6 床身固定在左床腿和右床腿上。

在床身上安装着车床的各个主要部件，使它们在工作时保持准确的相对位置。

（4）丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。

丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。

同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。

（5）床鞍和刀架9 它位于床身4中部，可沿床身导轨作纵向移动。

刀架部件由几层刀架组成，它的功用是装夹刀具，使刀具作纵向、横向或斜向进给运动。

（6）进给箱11 它固定在床身4的左前例。

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【知识目标】
1.典型机电设备电气控制电路的分析方法。 2.设备常见故障的诊断与排除。 【能力目标】 1.能够识读较复杂的电气控制电路图。 2.会用万用表检查电气控制电路，并根据检查结 果判断故障位置。
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任务一 YH10-30油压机控制电路的分析
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（四）主轴电动机不能点动
点动按钮SB2其动合（常开）触点损坏或接线脱落。
（五）主轴电动机不能进行反接制动
1.速度继电器KS损坏或接线脱落。
2.电阻R损坏或接线脱落。
（六）不能检测主轴电动机负载
1.电流表损坏。
2.时间继电器KT设定时间太短或损坏。
电气控制与plc江门职业技术学院一任务导入一任务导入锻压机械设备的应用非常广泛常用的锻压机械有冲床油压机空气锤等其中油压机广泛用于汽车行业的零配件加工及各行业多种产品的定型冲边校正及制鞋手袋橡胶模具轴类轴套类零件的压装压印成型板材零件的弯曲压印套形拉伸等工艺洗衣机电动机汽车电机空调电机微型电机伺服电机车轮制造减振器摩托车及机械等行业
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三、任务实施
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（一）主电路分析
1、主轴电动机M1由 KM3控制， 由倒顺开关 SA5 预选转向， KM2的主触点串联两相电阻与 速度继电器KS配合实现停车 反接制动。通过机械结构和 接触器KM2进行变速冲动控制。
1.主轴电动机控制电路分析 （1）主轴电动机的起动控制

2.2.3 时间继电器
时间继电器是一种利用电磁原理、机械动作及电子线 路实现触点延时接通或断开的自动控制电器。当其感测部 分接受输入信号以后，需要经过一定的时间来延时，其执 行部分才会动作，并输出信号来操纵控制回路。从动作原 理来看，时间继电器可以分为：直流电磁式，空气阻尼式 （又称气囊式），电动式，电子式等；按延时方式可分为 通电延时型和断电延时型两种。
2.接近开关的工作原理 接近开关的种类很多，但不论何种接近开关，基本都 是由感应头、振荡器、检波器、鉴幅器、输出电路、稳压电 源等组成。 接近开关目前国内普遍采用高频振荡电感式，其精度 较高控制距离较远。高频振荡电感式LJ2型系列接近开关原 理如图2-4所示。
R1 VD12 R2 R3 R4 L C2 R5 C1 VT1 C4 C3 R6 R8 R7 C5 VT2 VD8 C6 VD7 R9 R10 VT3 C7 VD9 R18 R11 R12 VT4 R14 R17 R15 VD10 VT5 VD 11 R13 1(红） R16 VD13 K VT6 3（黄） 虚线用户自接
C650型卧式车床结构如图2-1所示。它是机床中应用最 为广泛的一种，可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面 及螺纹，车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同， 应选择合适的主轴转速及进给速度。目前中小型的车床多采 用不变速的异步电动机拖动，而靠齿轮箱来进行有级变速。 为满足生产加工需要，主轴的旋转运动可正转，也可以反转， 这就要求可以改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现。 进给运动大多是通过主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱 传给进给箱配合来实现刀具的进给。有的车床为了提高效率， 刀架的快速运动由单独一台进给电动机来拖动。车床一般都 设有交流电动机拖动的冷却泵，实现刀具切削时的冷却。

C650车床的电气控制线路设计姓名：王路豪专业：自动化班级：1130201学号：201130020138指导教师：傅志坚2013年12月25日目录（一）C650车床传动分析 (1)（1）车床的构成 (2)（二）C650车床电气线路设计要求 (3)（1）主轴电动机电气原理图设计 (4)（2）冷却泵电动机电气原理图设计 (5)（3）快移电动机电气原理图设计 (6)（4）照明电路及检测电路电气原理图设计 (8)（5）电气原理图的绘制 (9)（三）C650车床电气控制线路的分析 (11)（1）主轴电路设计分析 (11)（2）冷却泵和快移电动机控制线路分析 (12)（3）照明电路设计分析 (12)（四）电气元件明细表 (13)（五）设计总节及后记 (15)（六）参考文献 (17)一C650车床传动分析1.C650车床的构成主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。

其主要部件及功能如下：（1）主轴箱1 它固定在床身4的左端，内部装有主轴和变速、传动机构。

主轴箱的功能是支承主轴，并将动力经变速、传动机构传给主轴，使主轴按规定的转速带动工件转动。

（2）尾座5 它装在床身4右端的尾座导轨上，并可沿此导轨纵向调整其位置。

尾座的功能是安装作定位支撑用的后顶尖，也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。

（3）床身6 床身固定在左床腿和右床腿上。

在床身上安装着车床的各个主要部件，使它们在工作时保持准确的相对位置。

（4）丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。

丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。

同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。

（5）床鞍和刀架9 它位于床身4中部，可沿床身导轨作纵向移动。

刀架部件由几层刀架组成，它的功用是装夹刀具，使刀具作纵向、横向或斜向进给运动。

（6）进给箱11 它固定在床身4的左前例。

1）主轴电动机不能起动、主轴电动机断相运行、 主轴电动机不能自锁。
2）主轴电动机单向无制动、双向无制动。
技能训练1：C650型卧式车床的电气 控制训练
一、训练目的 1、掌握C650型卧式车床的电气控制的工作原理。 2、进一步熟悉电气控制电路的接线方法。 3、学会C650型卧式车床的电气控制的故障分析及
提问：KT的作用（短接电流表，避免起动冲击）
（4）主轴电动机反转控制线路（图3-3a）与正转工作相同，仅以SB3按钮起动。
（5）控制电压的引入（110V直供）
（6）制动电路(图3-3b)
按下SB1→KM1、KM3、KA失电→KA（常闭）与KS2→KM2反接制动 →KS→0→KS2复位→KM2断电→制动结束。
反向制动与正向过程相同。
2、冷却泵电动机的控制线路（图3-2）
M2电动机由SB3、SB5、KM4组成自锁回路，控制 KM4的通断，实现M2的控制。
3、刀架电动机的快移控制线路（图3-2）
手动 手柄压动SQ，接通KM5实现M3驱动溜板带 动刀架快速移动。
4.常见故障分析（启发）
KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KA
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
R0
C650型卧式车床电气控制线路
知识点一：低压断路器、组合开关
一、低压断路器 低压断路器又称自动开关，是低压配电系统
和电力拖动系统中非常重要的电器，它相当 于刀开关、熔断器、热继电器和欠压继电器 的组合，集控制与多种保护于一身，并具有 操作安全、使用方便、工作可靠、安装简单、 分断能力高等优点。因此得到广泛应用。
1、电动机M1、M2、M3。 2、主电路分析 主轴电机M1： （1）电源开关采用旋转开关、电机外壳应有可靠的保护接地、主轴电

路。
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项目一 三相异步电动机制动控制线 路
五、项目评价
(一)学生讨论 (二)总结 (1)三相异步电动机制动停车的方式有两大类，即机械制动
和电气制动电气制动的实质是使电动机产生一个与原来转子 的转动方向相反的制动转矩。 (2)常用的电气制动方式是能耗制动和反接制动。 (3)能耗制动的实质上是把转子原来储存的机械能转变为电 能，又消耗在转子的制动上。 (4)反接制动的实质是改变电动机定子绕组中电源相序，产 生与转子转动方向相反的转矩。
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项目三 C650卧式车床的电气控制 线路分析
三、项目实施
3.故障处理 C650车床常见的故障有以下几点: (1)主轴电动机正、反向不能启动; (2)主轴电动机断相运行; (3)主轴电动机启动但不能自锁; (4)局部照明灯EL不亮 按照课题二所学的故障分析与排除方法，对故障进行诊断
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项目一 三相异步电动机制动控制线 路
五、项目评价
(三)思考与练习 (1)改变三相异步电动机转向的方法有哪些? (2)分析下列控制线路。如图3 -7所示 要求: ①说明主电路中接触器的作用。 ②分析控制电路，写出控制过程 ③写出电路中用到哪些保护。
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项目二 定子绕组串电阻降压启动
二、项目准备
(一)任务分析 1. C650普通卧式车尿的主要结构及运动形式 C650卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直
径为1 020 mm，最大工件长度为3 000 mm，机床的结 构形式如图3-13所示，由主轴变速箱、挂轮箱、进给箱、 溜板箱、尾座、滑板与刀架、光杠与丝杠等部件组成。 2. C650普通卧式车尿的电力施动要求与控制特点 (1)车削加工近似于恒功率负载，主轴电动机M1通常选用笼 型异步电动机，完成主轴主运动和刀具进给运动的驱动。

2、冷却泵电动机的控制线路（图3-2） MKM4的通断，实现M2的控制。 3、刀架电动机的快移控制线路（图3-2） 手动 手柄压动SQ，接通KM5实现M3驱动溜板
带动刀架快速移动。 4.常见故障分析（启发） 1）主轴电动机不能起动、主轴电动机断相运行、
C650型卧式车床电气控制线路
一、主要结构与控制要求
1、主要结构（图3-1）
2、三种运动（主轴的旋转运动称为主运动、 溜刀板带着刀架的直线运动称为进给运动、 刀架的快速直线移动称为辅助运动）
3、主要控制要求（主轴电机的点动调整、 直接起动、双向运行与反接制动；刀架的 快移与冷却控制 )
二、主电路分析（图3-2）
三、控制电路分析
1、M1电动机电路（KM1、KM2、KM3、TA） （1）SB3（正向起动）、SB4（反向起动）、SB2
（正向点动） （2）主轴电动机正向点动SB2 （3）主轴电动机正转控制线路（图3-3a） SB3→KM3（切除R）→KT（电流表A短接）→KA
（常闭触头切除制动电路常开触头与SB3）→KM1接 通且自锁 （4）主轴电动机反转控制线路（图3-3a）与正转工作 相同，仅以SB3按钮起动。 （5）控制电压的引入（110V直供） （6）制动电路(图3-3b) 按下SB1→KM1、KM3、KA失电→KA（常闭）与 KS2→KM2反接制动→KS→0→KS2复位→KM2断电 →制动结束。
主轴电动机不能自锁。 2）主轴电动机单向无制动、双向无制动。
1、电动机M1、M2、M3。 2、主电路分析 主轴电机M1： （1）电源开关采用旋转开关、电机外壳应有可靠
的保护接地、主轴电机工作时冷却泵才能工作、正 反转控制由KM1、KM2完成。 （2）电流互感器TA 是防止起动时的冲击电流， 起动时将电流表暂时短接。 （3）点动时以KM3控制R 接入和切除。 （4）速度继电器与电动机同轴连接，完成制动。 冷却泵电机M2：单向运行，长动。 快速移动电机M3：单向运行，手动控制。

C650普通卧式车床
典型机床电气控制与PLC改造
三、电力拖动特点及控制要求
3、车削加工中，为防止刀具和工件的温度过高、 延长刀具使用寿命、提高加工质量，车床附有一 台单方向旋转的冷却泵电动机M2，是典型的连续 运行。
4、为了提高生产效率、减轻工人劳动强度，拖板 的快速移动由电动机M3单独拖动。根据使用需要 ，可随时手动控制启停，是典型的电动运行。
主电动机
冷却泵电机
No ImImaNaogge eImNaoge
C650普通卧式车床
典型机床电气控制与PLC改造
四、电路控制分析
控制变压 器
主电动机正反向制 主电动机反向
动控制
运转控制
主电动机正向 运转控制
主电动机点 动控制
车床照明电 路
快移电动机 控制
No Image
冷却泵电动 机控制
No Ima0普通卧式车床电气控制
第一讲
典型机床电气控制与PLC改造
什么是车床?
车床是机械加工中最常用的一 种机床，占机床总数的20%-35%， 在各种机床中用的最多的是普通车 床，卧式车床是普通车床应用最广 泛。普通车床加工范围在，适用于 加工各种轴类、套筒类和盘类零件 上的回转表面，如切削内外圆柱面、 圆锥面、端面及各种常用公、英制 螺纹、还可以钻孔、扩孔、铰孔、 滚花等。
典型机床电气控制与PLC改造
二、电气控制系统分析
4、 C650车床的主电动机采用普通笼型异步电动 机，功率为30kW。由于加工的工件比较大，加工 时其转动惯量也比较大，需停车时不易立即停止 转动，为提高工作效率，该机床采用了反接制动 方法。
C650普通卧式车床
典型机床电气控制与PLC改造
三、电力拖动特点及控制要求

二、C650车床电气控制图5是C650型卧式车床电气控制原理图。

该车床共有三台电动机：M1为主轴电动机，拖动主轴旋转并通过进给机构实现进给运动，主要有正转与反转控制、停车制动时快速停转、加工调整时点动操作等电气控制要求。

M2是冷却泵电动机，驱动冷却泵电动机对零件加工部位进行供液，电气控制要求是加工时起动供液，并能长期运转。

M3是快速移动电动机，拖动刀架快速移动，要求能够随时手动控制起动与停止。

图5 C650型卧式车床电气控制线路1. 动力电路1）主电动机电路电源引入与故障保护三相交流电源L1、L2、L3经熔断器FU后，由QS隔离开关引入C650车床主电路，主电动机电路中，FU1熔断器为短路保护环节，FR1是热继电器加热元件，对电动机M1起过载保护作用。

主电动机正反转KM1与KM2分别为交流接触器KM1与KM2的主触头。

根据电气控制基本知识分析可知，KM1主触头闭合、KM2主触头断开时，三相交流电源将分别接入电动机的U1、V1、W1三相绕组中，M1主电动机将正转。

反之，当KM1主触头断开、KM2主触头闭合时，三相交流电源将分别接入M1主电动机的W1、V1、U1三相绕组中，与正转时相比，U1与W1进行了换接，导致主电动机反转。

主电动机全压与减压状态当KM3主触头断开时，三相交流电源电流将流经限流电阻R而进入电动机绕组，电动机绕组电压将减小。

如果KM3主触头闭合，则电源电流不经限流电阻而直接接入电动机绕组中，主电动机处于全压运转状态。

绕组电流监控电流表A在电动机M1主电路中起绕组电流监视作用，通过TA线圈空套在绕组一相的接线上，当该接线有电流流过时，将产生感应电流，通过这一感应电流间显示电动机绕组中当前电流值。

其控制原理是当KT常闭延时断开触头闭合时，TA产生的感应电流不经过A 电流表，而一旦KT触头断开，A电流表就可检测到电动机绕组中的电流。

电动机转速监控KS是和M1主电动机主轴同转安装的速度继电器检测元件，根据主电动机主轴转速对速度继电器触头的闭合与断开进行控制。

基于PLC控制的C650车床的电气控制基于PLC的C650普通车床的电气改造摘要本次设计介绍了C650普通车床电气控制系统的工作原理及其运动形式，编写了PLC控制梯形图程序。

利用PLC控制系统，实现了车床启动、正转反转、反接制动、刀架快速移动、冷却泵在作等一些列功能，改由PLC控制后，其控制系统大大的简单化,并且维修方便,易于检查，节省大量的继电器元件,机床的各项性能有了很大的改善，工作效率有了明显提高。

关键词：普通车床；PLC控制；梯形图目录1 绪论 (1)1.1普通机床改造的意义和前景 (1)1.2 PLC在电气控制系统中的应用 (3)1.3 C650普通车床的发展趋势 (4)2 C650车床的主要结构与电路分析 (6)2.1 C650车床的主要结构 (6)2.2 C650车床的电路分析 (6)2.2.1主电路分析 (6)2.2.1控制电路分析 (7)2.3 C650车床电气控制线路的特点 (8)3 C650车床控制系统的硬件设计 (9)3.1 PLC类型简介 (9)3.2 PLC的系统结构 (9)3.3 PLC基本工作原理 (9)3.4 统计I/O点数 (10)3.5 PLC的选型 (11)3.6 I/O分配表 (12)3.7 PLC控制系统外部接线图的设计 (13)4 C650车床控制系统的软件设计 (14)4.1 PLC编程语言 (14)4.2 PLC的基本功能 (14)4.3 PLC基本指令 (15)4.4 C650车床的PLC控制梯形图设计 (16)4.5 改造后的总程序 (17)4.6 改造后的电气原理图 (18)5 系统调试 (19)5.1 硬件检查 (19)5.2 系统综合调试 (19)5.3 总结 (22)6 结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)附录一C650车床电气原理图 (28)附录二改造后的C650车床电气原理图 (1)1 绪论1.1普通机床改造的意义和前景从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。

目录第一章绪论1.1 C650型卧式车床简介1.2 C650卧式车床改造主要内容1.3 电气系统改造为PLC控制的意义第二章 C650型卧式车床的电气控制线路设计2.1主电路设计2.2控制电路设计第三章系统的概述选型3.1 PLC类型简介3.2 PLC型号的选择3.3 电动机的选择3.4 其他器件的选择PLC控制电路的设计4.1 PLC硬件连接框图4.2 PLC输入输出接口分配表电气原理图第五章 C650卧式车床PLC控制系统软件设计5.1 欧姆龙PLC编程软件介绍5.2 梯形图设计5.3 语句表第六章总结及参考文献第一章绪论1.1 C650型普通卧式车床简介C650卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直径为1020mm，最大工件长度为30000mm。

C650型卧式车床由主轴运动和刀具进给运动完成切削加工，车床的主轴、冷却泵、刀架快速移动均由三相异步电动机拖动。

车床有三种运动形式：车削加工的主运动是主轴通过卡盘或者鸡心夹头带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率；进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向运动；辅助运动为溜板箱的快速移动，尾座的移动和工件的夹紧与放松。

主轴的旋转运动由主电动机，经传动机构实现。

机床车削加工时，要求车床主轴能在较大范围内变速。

通常根据被加工零件的材料性能、零件尺寸精度要求、车刀材料、冷却条件及加工方式等来选择切削速度，采用机械变速方法。

车床纵、横两个方向的进给运动由主轴变速箱的输出轴，经挂轮箱、进给箱、光杆传入溜板箱而获得，其运动方式有手动与机动两种。

1.2 C650卧式车床改造主要内容⑴主电动机M1采用全压空载直接启动。

⑵要求主电动机M1能实现正、反向连续运转。

停止时，由于工件转动惯量大，采用反接制动。

⑶为便于对刀操作，要求M1能实现单向点动控制，同时定子串入电阻获得低速点动。

⑷主轴启动之后，再启动冷却泵电动机.⑸有必要的保护和联锁，有安全可靠的照明电路。

目录第一章绪论1.1 C650型卧式车床简介1.2 C650卧式车床改造主要内容1.3 电气系统改造为PLC控制的意义第二章 C650型卧式车床的电气控制线路设计2.1主电路设计2.2控制电路设计第三章系统的概述选型3.1 PLC类型简介3.2 PLC型号的选择3.3 电动机的选择3.4 其他器件的选择PLC控制电路的设计4.1 PLC硬件连接框图4.2 PLC输入输出接口分配表电气原理图第五章 C650卧式车床PLC控制系统软件设计5.1 欧姆龙PLC编程软件介绍5.2 梯形图设计5.3 语句表第六章总结及参考文献第一章绪论1.1 C650型普通卧式车床简介C650卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直径为1020mm，最大工件长度为30000mm。

C650型卧式车床由主轴运动和刀具进给运动完成切削加工，车床的主轴、冷却泵、刀架快速移动均由三相异步电动机拖动。

车床有三种运动形式：车削加工的主运动是主轴通过卡盘或者鸡心夹头带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率；进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向运动；辅助运动为溜板箱的快速移动，尾座的移动和工件的夹紧与放松。

主轴的旋转运动由主电动机，经传动机构实现。

机床车削加工时，要求车床主轴能在较大范围内变速。

通常根据被加工零件的材料性能、零件尺寸精度要求、车刀材料、冷却条件及加工方式等来选择切削速度，采用机械变速方法。

车床纵、横两个方向的进给运动由主轴变速箱的输出轴，经挂轮箱、进给箱、光杆传入溜板箱而获得，其运动方式有手动与机动两种。

1.2 C650卧式车床改造主要内容⑴主电动机M1采用全压空载直接启动。

⑵要求主电动机M1能实现正、反向连续运转。

停止时，由于工件转动惯量大，采用反接制动。

⑶为便于对刀操作，要求M1能实现单向点动控制，同时定子串入电阻获得低速点动。

⑷主轴启动之后，再启动冷却泵电动机.⑸有必要的保护和联锁，有安全可靠的照明电路。

C650普通车床电⽓控制系统设计说明书⽬录第1章引⾔ (1)1.1 可编程控制器的简单介绍 (1)1.2 西门⼦S7-200 的简单介绍 (4)1.3 C650卧式车床简述 (5)第2章继电接触器控制系统设计 (7)2.1 C650卧式车床的控制要求 (7)2.2 电⽓控制线路分析 (7)2.3 C650卧式车床电⽓控制线路的特点 (9)第3章 C65O普通车床的PLC 设计过程 (10)3.1 控制要求 (10)3.2 ⽅案说明 (10)3.3 确定I/O信号数量，选择PLC的类型 (10)3.4 C650普通车床PLC控制系统I/O地址分配表 (11)3.5 控制电路设计 (11)3.6 PLC控制程序设计 (13)3.7 C650普通车床控制系统PLC控制程序语句表 (15)3.8 系统调试 (18)结论 (19)设计总结 (20)谢辞 (21)参考⽂献 (22)第1章引⾔本设计主要针对C650普通车床进⾏电⽓控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。

1.1 可编程控制器的简单介绍1.1.1 PLC的⼯作原理PLC 英⽂全称Programmable Logic Controller ,中⽂全称为可编程逻辑控制器，定义是:⼀种数字运算操作的电⼦系统，专为在⼯业环境应⽤⽽设计的。

它采⽤⼀类可编程的存储器，⽤于其内部存储程序，执⾏逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等⾯向⽤户的指令，并通过数字或模拟式输⼊/输出控制各种机械或⽣产过程。

PLC采⽤循环扫描的⼯作⽅式，即顺序扫描，不断循环这种⼯作⽅式是在系统软件控制下进⾏的。

当PLC运⾏时，CPU根据⽤户按控制要求编写好并存于⽤户存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从第⼀条指令开始，逐条顺序执⾏⽤户的程序直到程序结束。

然后重新返回第⼀条指令，再开始下⼀次扫描；如此周⽽复始。

实际上，PLC扫描⼯作除了执⾏⽤户程序外，还要完成其他⼯作，整个⼯作过程分为⾃诊断、通讯服务、输⼊处理、输出处理、程序执⾏五个阶段。

基于PLC控制的C650车床的电气控制基于PLC的C650普通车床的电气改造摘要本次设计介绍了C650普通车床电气控制系统的工作原理及其运动形式，编写了PLC控制梯形图程序。

利用PLC控制系统，实现了车床启动、正转反转、反接制动、刀架快速移动、冷却泵在作等一些列功能，改由PLC控制后，其控制系统大大的简单化,并且维修方便,易于检查，节省大量的继电器元件,机床的各项性能有了很大的改善，工作效率有了明显提高。

关键词：普通车床；PLC控制；梯形图目录1 绪论 (1)1.1普通机床改造的意义和前景 (1)1.2 PLC在电气控制系统中的应用 (3)1.3 C650普通车床的发展趋势 (4)2 C650车床的主要结构与电路分析 (6)2.1 C650车床的主要结构 (6)2.2 C650车床的电路分析 (6)2.2.1主电路分析 (6)2.2.1控制电路分析 (7)2.3 C650车床电气控制线路的特点 (8)3 C650车床控制系统的硬件设计 (9)3.1 PLC类型简介 (9)3.2 PLC的系统结构 (9)3.3 PLC基本工作原理 (9)3.4 统计I/O点数 (10)3.5 PLC的选型 (11)3.6 I/O分配表 (12)3.7 PLC控制系统外部接线图的设计 (13)4 C650车床控制系统的软件设计 (14)4.1 PLC编程语言 (14)4.2 PLC的基本功能 (14)4.3 PLC基本指令 (15)4.4 C650车床的PLC控制梯形图设计 (16)4.5 改造后的总程序 (17)4.6 改造后的电气原理图 (18)5 系统调试 (19)5.1 硬件检查 (19)5.2 系统综合调试 (19)5.3 总结 (22)6 结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)附录一C650车床电气原理图 (28)附录二改造后的C650车床电气原理图 (1)1 绪论1.1普通机床改造的意义和前景从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。