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电气课程设计说明书CM6132型车床电气设计学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：马丁韩鹏班级：1指导教师：李海军设计完成日期：2014年4月29日目录一．课程设计的目的和要求 (3)二．设计过程 (5)三．CM6132型车床原理图设计 (6)3.1. 主电路设计 (6)3.2．CM6132型辅助电路设计 (8)四．电气控制板的安装制作 (10)五．CM6132型车床PLC控制系统设计 (16)5.1．PLC的选择 (16)5.2．I/O分配 (17)5.3.外围接线图 (18)5.4.控制程序设计 (18)六.设计小结 (24)参考文献 (25)附录1 电气控制主接线图附录2 PLC外围接线图一．课程设计的目的和要求1.课程设计的目的通过电气控制技术的课程设计实践，掌握电气控制的设计方法、电器元件的选用、电气控制线路的安装与调试，掌握可编程控制器硬件电路的设计方法，熟练使用小型可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法，掌握可编程控制器程序的应用及调试、监控、运行方法，掌握设计资料整理和绘图软件的使用方法。
在设计过程中，通过较为完整的工程实践基本训练，为综合素质全面提高及增强工作适应能力打下坚实的基础。
2.课程设计的要求（1）在接受设计任务并选课题后根据设计要求和内容，拟定工作进度计划，合理安排时间，并在规定时间内完成所有设计任务。
（2）在方案确定过程中主动提问，以取得指导老师的帮助，广泛讨论，做到思路开阔，依据充分，在设计过程中多思考，主要参数的确定要经过计算论证。
（3）根据要求设计电气控制线路，计算并选择电器元件。
（4）按指导老师制定内容部置并安装电器元件与控制线路。
（5）进行电气控制线路的通电调试，排除故障。
（6）设计相应的PLC控制程序实现传输、调试和运行。
（7）制作电气控制设计过程中的成套图纸与设计说明书。
课程设计（论文）任务书二．设计过程1.查阅资料，明确设计目的、要求、方法，任务分工；2.制定设计方案，绘制草图；3设计方案审核，绘制电器原理图；4.元器件选择、列表，绘制安装图、设计方案修正；5.领取工具及电器元件等材料，电路控制板安装；6.检查线路、通电调试、故障排除、绘图；7.任务验收；8. PLC程序设计；9. PLC程序调试、运行与PLC外围接线设计；10.任务验收；11.整理归还工具；12.写课程设计说明书。
C6132普通车床数控化改造设计摘要机床数控化改造的研究是提高我国技术装备水平的重要项目，在我国目前拥有大量超期服役和技术陈旧的机床急待更新的情况下，由于数控机床的加工能力和资金受限，对机床进行数控化改造是一条节约资金、快速有效的途径。
本文对C6132普通车床数控化改造进行了深入研究，包括对机床改造进行可行性分析、对机床关键部件参数的计算、对机床结构的设计、对机床改造方案优化选择、选择合适的机床伺服系统和计算机系统，以及在改造中应注意的事项等进行了详细的论述。
结果表明:经改造后的机床已达到预期的功能和精度，完全能实现加工外圆、锥度、螺纹、端面等的自动控制，提高了原机床的生产效率，降低了劳动强度。
关键词:普通车床，数控改造，步进电机，经济型数控系统，MCS-51C6132 NC lathe design of ordinaryABSTRACTS tudy on machine tool numerical control transformation of important project is to improve the level of technical equipment in China, with large extended serviceand technology in China urgently needs to be updated of the old machine tool case, because the NC machine tool processing capacity and funding is limited, of machine tool numerical control transformation is a saves money, fastandeffective way.C6132 lathe NC system to rebuild this article to be an in-depth study, including machine tools retrofitting feasibility analysis, calculation of parameters of the key parts of machine tool design, machine tool, machine too l structure rebuilding scheme optimal selection, choose a suitable machine tools servo system and computer system, and matters for attention in the reform are discussed in detail. Results: after the transformation has reached the expected functionality and accuracy of machine tool, fully able to realize process of cylindrical, conical, thread, automatic control at the end, improve the efficiency of the original production of machine tools, lower labor intensityKEY WORDS：Lathe, numerical control transformation, stepping motors, CNC system, MCS-51目录前言 (V)第1章标题..................................... 错误！未定义书签。
C6132纵向进给系统数控改造设计目录1 前言 (4)2 设计的内容及任务 (5)3 总体方案 (5)3.1 数控系统的选型 (5)3.2 伺服系统的改造设计 (6)3.3 机械结构的改造设计 (6)3.4 编码盘的选用和安装 (7)3.5 电气控制系统的改造设计 (7)3.6 液压系统的清洁和维护 (8)4 数控系统的选择 (8)5 机械本体部分的数控化改造与设计计算 (100)5.1 进给系统的传动方式及丝杆类型选择 (100)5.1.1 传动方式 (100)5.1.2 滚珠丝杆的选择 (111)5.2 滚珠丝杠副精度等级确定 (122)5.3 滚珠丝杠的润滑、防护、密封 (122)5.4 机械本体改造和设计计算 (122)5.4.1 纵向机械传动部分的数控化改造和设计计算 (122)5.4.2 滚珠丝杠设计计算 (133)5.4.3 滚珠丝杠的选型 (14)5.4.4 滚珠丝杠的验算 (14)5.4.5 确定齿轮传动比 (16)5.4.6 齿轮间隙的调整环节 (16)5.5 滚珠丝杠的支撑与轴承选用 (17)5.5.1滚珠丝杠支撑形式的选择 (17)5.5.2 滚珠丝杠轴端的形式 (18)6 伺服系统的改造设计 (20)6.1 控制系统的选择 (20)6.2 纵向步进电机的计算与选择 (21)6.2.1负载转动惯量计算 (21)6.2.2 各种工况下转矩计算 (22)6.2.3 步进电机的选择 (23)6.3 驱动器的选择 (23)7 编码器的选用和安装 (25)7.1观点编码器的选用 (25)7.2 编码器的安装 (26)8 电气控制部分的改造设计 (26)8.1 电气控制系统概述 (26)8.2 C6132车床电气化控制系统的数控化改造设计 (27)9 液压系统的清洁与维护 (28)9.1清洁程度对液压系统的影响 (29)9.2液压系统清洁与维护措施 (29)10 改造小结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1 前言目前我国机床主要是卧式车床，与发达国家相比，型号陈旧，技术水平落后，严重影响了生产的发展。
基于PLC的CM6132型卧式车床电气控制系统的要求摘要CM6132型卧式车床属于小型卧式车床，其传统的控制方式是利用继电器接触器原理控制。
由于继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，利用继电器机械触电的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑，起接线多而复杂、体积大、功耗大、一旦系统构成后想在改变或增加功能都很困难。
另外，继电器触点数目有限，每只有4～8对触点灵活性和扩展性差。
继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低。
触点的开闭动作一般在几十毫秒数量级，机械触点还会出现抖动问题。
除此之外，继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多，触点开闭时会受到电弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，可靠性和可维护性差。
又因可编程控制器采用存储器逻辑，其控制逻辑以程序的方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序，其接线少，体积小，控制速度极快，一般一条用户指令执行时间在微妙数量级，能实现计数功能。
系统设计完成后，现场施工和控制逻辑的设计可以同时进行，周期短，调试和维护方便。
故本次设计要利用PLC对车床进行控制，这样既可以提高生产效率，也可以增加机床的使用寿命。
本文阐述了CM6132卧式车床电气控制线路的工作原理，并且对其主电路和控制电路进行了分析，然后对PLC的硬件和软件进行设计。
根据车床的工作要求选择合理的工作器件，然后编写相应的程序语句并绘制梯形图，再根据输入输出点数选择PLC型号，最后对程序进行模拟调试。
关键词PLC 卧式车床梯形图目录1 引言1.1 课题背景1.2课题研究目标及其意义2 车床及其电气控制线路分析2.1 车床的结构及运动形式2.2 普通车床的工作特性与电力拖动控制要求2.3 机床电气控制线路分析2.3.1 电气控制原理图的阅读分析方法与步骤2.3.2 查线读图法的要点3 CM6132卧式机床的电气控制原理3.1 CM6132卧式机床的概述3.2 CM6132卧式机床的电气控制线路分析3.2.1 主电路分析3.2.2 控制电路和照明电路分析4.1 PLC的由来、定义及分类4.1.1 PLC的由来4.1.2 PLC的定义4.1.3 PLC的分类4.2 PLC的特点与发展阶段4.2.1 PLC的特点4.2.2 PLC的发展阶段4.3 PLC的功能4.4 PLC的基本结构4.5 PLC的工作原理4.6 LG公司的MASTER-K30S系列5 PLC对车床的控制5.1 I/O分配表，机型选择，输入输出端接线图5.2 PLC控制程序梯形图5.3 PLC控制的梯形图语言程序5.4 PLC的调试过程结论参考文献致谢附录1 引言普通车床是用途非常广泛的金属切削工具，传统车床的控制系统通常为继电- 接触器控制。
用华中Ⅰ数控系统对 C6132 车床进行数控改造 2008-4-21 20:16:00 来源：中国自动化网 网友评论 1 条 点击查看 1 机械部分的改造把 C6132 普通车床改成数控车床的主要改造部位：主电 动机和水泵电动机能分别通过 M03、M04、M05、阴刀、M09 等指 令来进行控制；把原来的手动进给改成微机控制，实现二轴联 动；为实现螺纹车削在主轴后端加一光电编码器。
机械部分的改造，在原机床的基础上，去掉挂轮箱(保留三星齿 轮>、进给箱、溜板箱、刀架部分，保留大拖板、中拖板。
光电编码器的安装利用挂轮箱中的三星齿轮，找到与主轴传动比为 1:1 的传动齿轮，采用同心套通过一个固定支架与 光电编码器相联，结构示意图如图 1 所示。
纵、横向丝杠的改造去掉机床的进给传动系统，安装上 滚珠丝杠、减速器接口、步进电动机。
X 轴传动比为 5:3, Z 轴 的传动比为 1:1。
这类小型机床在中间设置一级传动结构的目 的是提高伺服电动机的使用寿命。
对于瞬时性的快速起、停起 到一定的缓冲作用。
改造后机床的传动进给示意图如图 2 所 示。
2 电控部分的改造华中Ⅰ型数控系统开放性好，所以改造非常简单。
具体 方法为全部拆除原车床的电控线路。
对单速电动机，直接从数 控系统的电控柜中出线与主轴电动机的 U2、 V2、W2 和冷却泵 电动机的 U6、V6、W6 连接。
对于双速电动机，除了直接连线以 外还应对电控柜和系统软件中的内置 PLC 系统程序 STEP.DAT 进 行相应的修改。
3 微机系统控制部分的设置对于一般车床的改造只须对以下两部分系统配置进行参 数设置就可以了。
一是轴参数，二是内置 PLC 的编码。
在华中Ⅰ型数控系统软件中输入正确的口令以后就可以 对轴参数进行设置了。
不同的用户在改造车床时步进电动机与 丝杠之间选择的传动比是不同的，同时丝杠的螺距也不同，所 以为了适用不同的传动比，华中Ⅰ型数控系统开发了一个有用 的工具，通过设置一对电子齿轮的比值来对实际的传动比进行 调整。
题目四 C6132普通车床的数控改造设计1. 设计目的：通过C6132普通车床的数控改造，使学生们掌握普通机床改造的方法，具有灵活运用相关知识的能力；2. 设计内容及要求：C6132型车床是一种加工效率高，操作性能好，社会拥有量大的普通车床。
本设计任务是对C6132普通车床进行数控改造。
利用微型计算机对纵、横向进给系统进行开环控制．纵向脉冲当量为0.01mm／脉冲．横向脉冲当量为0.005mm／脉冲，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副，刀架采用自动转位刀架。
3. 设计成果：1）电动机的选取2）相关硬件电路图普通车床数控改造——C6132总体设计及横向进给设计摘要目前，国内各个机械加工企业数控加工设备的普及率已经很高，但仍然有很多中小企业在使用普通机床，虽然这些普通机床本身加工精度并没有降低，但在加工效率等方面已经不适合于现代化的加工要求。
而普通机床已不适应多品种、小批量生产要求，针对现有常规C6132普遍车床的缺点提出数控改装方案设计，提高加工精度和扩大机床使用范围，并提高生产率。
本次改造说明了普通车床的数控化改造的设计过程，本设计就取其为例，主要介绍其数控化改造的方案、以及改造部位的选型与设计计算。
关键词：车床数控改造滚珠丝杠数控系统设计一、总体方案拟定根据实际工况，C6132型车床的数控化改造方案如下：1 数控系统选用南京产J WK - 15T 型数控系统一般小型机床的数控化改造多半采用开环控制方式。
数控系统多数为以单板机为主控制单元的简易数控系统。
因为该控制方式投资少，安装调试方便。
这里我们选用南京产J WK -15T 型机床数控系统安装到C6132车床上。
经过改装后的数控机床工作原理框图如图1 所示。
图2-1 数控机床工作原理图本系统由数控单元双 8031机、步进驱动单元、专用控制程序、功率驱动、步进电机、步进电机减速装置或转位机构和丝杠等组成。
在加工零件时, 编制的数控程序数据输入 RAM(62256)中,专用控制程序 EPRAM (27256 .2764) 在中央处理单元的支持下,按照所输入的加工程序数据, 经过计算处理 , 发出一系列的组合脉冲,经过驱动功放,驱动步进电动机,拖动机械负载分别控制纵、横两个方向的运动方向、运动速度、位移长度,实现车床的微机控制。
摘要数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能有效提高产品的加工数量与生产质量，大幅度提高生产效率。
但从目前看来，数控机床价格昂贵，很多企业难以一次性投资大量购买，于是，普通机床的数控化改造成为了研究热点。
本文对C6132普通车床数控化改造进行了深入研究，包括对机床改造进行可行性分析、对机床关键部件参数的计算、对机床结构的设计、对机床改造方案优化选择、选择合适的机床伺服系统和计算机系统，以及在改造中应注意的事项等进行了详细的论述。
关键词: C6132普通车床; 数控化改造; 步进电机; 经济型数控系统ABSTRACTCNC machine tool as a typical mechatronic products, play an important role in the mechanical manufacturing industry, a good solution to the problem of machining complex structure of modern machinery manufacturing, precision, small batch, changeable parts, and can effectively improve the processing quantity and the quality of the products, the production efficiency is greatly improved. But from look at present, NC machine tools is expensive, many enterprises to buy large one-time investment, therefore, CNC transformation of general machine tools has become a research focus.This paper makes a deep research on the numerical control transformation of C6132 common lathe, including feasibility analysis, calculation, the key part of the machine parameters design, the machine structure of machine tool transformation scheme optimization selection, machine tool servo system and computer system for machine tools, and should pay attention to in the transformation of matters such as discussed in detail. Keyw ord s:Lathe C6132; Numerical control transformation; Stepping motors; CNC system目录摘要 (I)ABSTRACT ......................................................................................................................... I I 1 绪论 .. (1)1.1数控技术与数控机床 (1)1.2机床数控化改造的兴起及意义 (1)1.2.1 国外机床改造业的兴起 (1)1.2.2 我国机床数控化改造的意义 (2)1.3本文所研究的主要内容 (3)1.4本章小结 (4)2 车床总体改造方案设计 (5)2.1总体方案设计 (5)2.2主传动系统的改造 (5)2.2.1 主轴无级变速的实现 (5)2.2.2 主轴脉冲编码器的安装 (7)2.3横向进给传动系统的改造 (8)2.3.1 横向传动系统的改造 (8)2.3.2齿轮传动间隙的消除 (8)2.4导轨的改造 (9)2.5刀架部分的改造 (10)2.6数控系统的类型及选择 (13)2.6.1 数控系统的分类 (13)2.6.2 数控系统的选择 (15)2.7计算机系统的选择 (15)2.8本章小结 (16)3 C6132 车床数控化改造机械部分改造设计与计算 (17)3.1纵向进给系统的设计计算 (17)3.1.1切削力计算 (17)3.1.2 滚珠丝杠设计计算 (18)3.1.3 同步带减速箱设计 (20)3.1.4步进电动机的选择 (23)3.2横向进给系统的计算 (25)3.3车床改造的机械结构特点 (26)3.3.1纵向滚珠丝杠 (26)3.3.2横向滚珠丝杠 (26)3.3.3 滚珠丝杠螺母副的设计、计算和选型 (27)3.3.4导轨副 (27)3.3.5主轴脉冲发生器 (27)3.3.6 安装电动卡盘 (28)3.4安装 (28)3.5本章小结 (29)4 电气控制部分设计 (29)4.1硬件电路设计 (29)4.2单片机数控系统硬件电路设计内容 (30)4.3MCS--51系列单片机简介 (33)4.4存储器扩展电路设计 (34)4.4.1 地址锁存器选用 (34)4.4.2 外部程序存储器选择 (34)4.4.3 内部程序存储器选择 (34)4.4.4 外部I/O接口电路的扩展 (34)4.4.5 键盘接口电路的设计 (35)4.5译码电路设计 (36)4.6其他辅助电路设计 (37)4.7步进电机的控制 (37)4.7.1 步进电机的工作原理 (37)4.7.2 步进电机的控制 (38)4.7.3 步进电机接口及驱动电路 (39)4.8C6132普通车床微机数控化改装硬件设计说明 (40)4.9控制软件设计 (40)4.9.1 总体方案设计 (41)4.9.2 环形分配器软件设计 (41)4.9.3 逐点比较法的直线插补软件设计 (42)4.9.4 逐点比较法的圆弧插补软件设计 (43)4.9.5 步进电机自动升降速控制 (43)4.10本章小结 (48)结论 (49)致谢 (51)参考文献 (52)1 绪论1.1 数控技术与数控机床数控技术，简称数控(Num eri cal C orlt ro l——NC)，是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。
机床电气控制线路因机床的种类、功能及其加工工艺不同，除了各种切削运动及其辅助运动需电气控制外，还有照明、冷却等许多电气控制内容，电气控制线路较为复杂。
一、电气制图规则采用国家标准规定的电器图形文字符号绘制而成的，用以表达电气控制系统原理、功能、用途以及电气元件之间的布置、连接和安装关系的图形称为电气图。
主要有电气原理图、电气接线图和电气安装图。
电气图绘制必须遵守国家标准局颁布的最新电气制图标准。
目前主要有GB/GT4728—1996~2000《电气简图用图形符号》、GB7159—1987《电气技术中的文字符号制定通则》、GB4026—1992《电器设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字母数字系统通则》、GB/T6988.3-1997《电气制图、接线图和接线表》、GB/T6988.1~4—2002《电气技术文件的编制》等。
此外还须遵守机械制图与建筑制图的相关标准。
1. 电气元件绘制规则图1是CW6132车床的电气原理图。
图中包括了该机床所有电气元件导电部件和接线端点之间的连接关系。
图1 CW6132车床电气原理图1）触头图示状态电气图中电气元件触头的图示状态应按该电器的不通电状态和不受力状态绘制。
对于接触器、电磁继电器触头按电磁线圈不通电时状态绘制；对于按钮、行程开关按不受外力作用时的状态绘制；对于低压断路器及组合开关按断开状态绘制；热继电器按未脱扣状态绘制；速度继电器按电动机转速为零时的状态绘制；事故、备用与报警开关等按设备处于正常工作时的状态绘制；标有“OFF”等多个稳定操作位置的手动开关则按拨在“OFF”位置时的状态绘制。
2）文字标注规则电气图中文字标注遵循就近标注规则与相同规则。
所谓就近规则是指电气元件各导电部件的文字符号应标注在图形符号的附近位置；相同规则是指同一电气元件的不同导电部件必须采用相同的文字标注符号（如图1中，交流接触器线圈、主触头及其辅助触头均采用同一文字标注符号KM）。
吉林电子信息职业技术学院电气工程系毕业论文C6132机床电气线路改造设计毕业生姓名：兰孝瑞指导教师、职称：刘爽学号：0901020113专业名称：电气自动化摘要卧式车床是一种应用极为广泛的金属切削加工机床，车床是机械制造中重要的加工设备。
随着科技和经济的发展，我国的机械制加工业有了很大的发展和进步.但是我国的加工业大都使用的是传统的机床，而传统的机床是以继电器和接触器控制系统方式为主，传统的机床难以满足现代加工的需要。
随着电气控制技术的飞速发展，可编程控制器（PLC）在自动化控制系统中的应用日益广泛，用可编程控制器系统控制的机床不但可以满足现代加工的需要，而且还可以降低加工成本和提高加工精度和生产效率。
关键词：卧式车床电气控制系统 PLCAbstractHorizontal lathe is an extremely wide range of metal cutting machine tools, lathe machinery manufacturing in processing equipment. With the technological and economic development of the mechanical system of China's processing industry has been a great development and progress. But most of China's processing industry is the traditional machine tools, the traditional machine is the relay and contactor control system the way mainly the traditional machine is difficult to meet the needs of modern processing. With the rapid development of electrical controls, programmable logic controller (PLC) in the automation control system is increasingly widespread, the needs of the programmable controller system control machine tool not only to meet the modern processing, but also reduce the processing costs and improve the precision and production efficiency.Keywords: horizontal lathe electrical control system PLC.目录1机床机械电气控制的特点 (5)2 机床电气控制系统分析设计 (6)2. 1 机床主电路分析设计 (6)2. 2 机床控制电路分析设计 (7)2．3 照明、显示电路分析 (8)2．4 PLC的输入，输出（I/O）端口分配 (9)2．5 PLC的程序指令表编写 (9)2．6 PLC系统外部接线图设计 (11)2．7 电原理图的分析绘制 (11)3电器元件的选用 (13)3．1 PLC的选用 (13)3．2 主电动机的容量、转速及型号选择 (13)3．3 热继电器的选用 (14)3．4 组合开关和按钮的选用 (14)3．5 熔断器的选用 (15)3．6 接触器的选择 (16)3．7 控制变压器的选用 (17)3. 8变压器T容量的确定 (18)4 电器元件明细表 (20)5 在线路安装过程中应注意的问题 (21)6 结论 (22)7结束语 (23)8参考文献 (24)1机床机械电气传动的特点C6132型普通卧式车床中小型号的车床，相对重型车床来说，具有体积小、加工灵活、性能优良等特点，在车削加工工业中应用广泛，C6132型普通卧式车床的最大加工工件直径为320mm，要求配用一台。
2、机床主运动和进给运动由电动机M1集中传动，主轴的运动能正反（满足螺纹加工要求）。
3、为减小车床在车削过程的摩擦，需要配备一台液压泵电动机，该电动机在润滑的同时也起到局部散热的作电动机作为主运动电动机。
1、在车削加工过程过中，会使主电动机和车削刀具产生大量的热量，就需要一台冷却电动机对其进行冷却用。
4、根据整个生产线的状况,要求配备一套局部照明装置及必要的工作指示灯。
2 机床电气控制系统分析设计原机床电气控制系统分析, 原控制系统电路如下:原机床电气控制系统中是以继电器和接触器系统的控制方式,系统运行稳定性能较差,机床运行时对外部电压有比较大的波动影响,且主电动机没有单独的过载保护，还用的是转换进行电动机正、反转及起停控制，这种控制方法也车床操作带来一定的不便。
所以根据以上的要求,在原有的机床电气控制系统基础上分析与设计C6132型普通卧式车床的新的机床电气控制系统。
2. 1 机床主电路分析设计根据电气传动的加工要求，分析与设计由接触器KM1，KM2分别控制主电动机M1的正反转动，在原有的基础上设计FR1实现主电动机M1过载保护,并设计了熔断器FU1对电动机M1进行短路保护，有利于保护电动机和延长电动机的使用寿命。
接触器KM3控制液压电动机M2的启动与停止。
熔断器FU2是液压电动机M2和冷却电动机M3的短路保护。
设计主电路如下：车床电源由组合开关SQ接入，电流经熔断器FU1后，再经过KM1、KM2的主触点和热继电器KR1使主电动机M1、正转或反转。
电流经过熔断器FU2后，再由接触器KM3和热继电器FR2使液压泵电动机M2运行。
冷却电动机M3是通过开关SQ1手动控制。
FR3为冷却电动机的过载保护。
另在每个电动机上都采用了接零保护,当电动机某一相绕组绝缘损坏而与外壳相通时会形成单相短路,迅速将这一相中的熔丝熔断,切断电源,保证了车床在工作时的安全。
2. 2 机床控制电路分析设计为了控制操作方便，设计主电动机M1的正转、反转、停止分别由控制按钮来控制，并采用双重互锁。
SB1、SB2、主电动机M1正转、反转控制，SB3为停止控制按钮。
设计还应用顺序起动的要求，即液压泵电动机M2运行润滑后主电动机M1才能起动。
按下SB4接触器KM3得电动作，从而使液压泵电动机M2得电运行。
而冷却泵电动机M3应在主轴电动机起动之后通过手动起动。
设计控制线路图如下：2．3 照明、显示电路分析设电源指示灯HL1（红色），在电源开关SQ接通后，立即发光显示，表示机床的电气线路已处于供电状态。
设指示灯HL2（绿色）表示主电动机M1是否运行。
这个指示灯可由接触器KM1、KM2的动合辅助触点自动控制。
通过开关S1控制EL照明灯电路，FU3为照明短路保护，设计电路图如下：2．4 PLC的输入，输出（I/O）端口分配2．5 PLC的程序指令表编写2．6 PLC系统外部接线图设计PLC外部设备接线图如下2．7 电原理图的分析绘制根据以上的分析设计，电气控制原理图设计如下：为了更加安全，不但在程序上就设置了互锁保护，且在硬件连线上也设置了互锁。
当按下控制按钮SB2时，控制按钮SB2的常闭触点断开，此时再按控制按钮SB1将无效，同理按下控制按钮SB1时再按控制按钮SB2将无效。
这样就形成了控制按钮的互锁保护。
接触器互锁保护，当接触器KM1线圈得电时，它的常闭触点断开，此时接触器KM2线圈失电，主触点复位断开电路，同理当接触器KM2线圈得电时，它的常闭触点断开，此时接触器KM1线圈失电，主触点复位断开电路，这样就避免了接触器KM1、KM2线圈同时得电的可能。
按钮互锁保护、接触器互锁保护组成控制系统的硬件互锁保护。
利用双重互锁保护大大提高了整个电气系统的安全性，提高了设备的稳定性和可靠性。
3电器元件的选用3．1 PLC的选用根据以上机床电气控制系统的分析, 系统共需信号输入点7 个, 信号输出点3个, 考虑系统的经济性和技术指标, 拟选用FX2N- 16M 机型,额定电压为110V，该机型为日本三菱公司FX2N系列，模块单元类型为基本单元，输出形式为继电器输出。
它有8 点输入、8 点输出, 完全能满足控制要求并在输入、输出点上留有富余，以便今后进行进一步的改进。
3．2 主电动机的容量、转速及型号选择C6132普通型卧式车床加工工件的最大直径为320mm。
所以：由p = 36.5D54.1得P = 36.5×0.3254.1=3.736KWP取4KW一般情况下，普通车床选用同步转速为1500r/min的电动机。
因为这个转速的电动机适应性较强，而且功率因数和效率也很高。
若电动机的转速与该机械的转速不一致可选取速度稍高一些的电动机通过机械变速装置使其一致。
主电动机应选Y112M—4 4KW 380V n=1440r/min I = 9A 冷却电动机 JCB—22—2 0.125KW 380V n=2790r/min I = 0.43A液压电动机 JO4—41—4 0.12kw 380v n= 1430 r/minI = 0.4A3．3 热继电器的选用主电动机的额定电流为9A ，FR1应选用JR16B—20/3 型热继电器，热元件电流为 11A，整定电流调节范围为6.8—11 A，工作时将额定电流调整为9A。
同理，FR2、FR3应选用型热继电器，选用JR16B —20/3型热继电器，热元件电流为0.5A，整定电流调节范围是0.32—0.5A，工作时将电流分别整定在0.4A和0.43A。
3．4 组合开关和按钮的选用组合开关主要作为电源隔离开关用,并不用来直接对电动机进行控制，可按电动机的额定电流来选。
所以根据三台电动机来选。
=9+0.43+0.4Iq=9.83A考虑控制回路电流很小，考虑一定的余量，选用HZ10—25/3型,额定电流为25A的三极组合开关。
同理，冷却泵的控制开关SQ1应选用HZ10—10/3，额定电流为6A。
控制按钮SB1、SB2、SB3分别为主电动机M1的正转、反转和停止控制开关，形成一组开关，就选用LA10—3K三联钮型按钮开关，它设有三个按钮分别由三种颜色标示，每个按钮有一组常闭触点与一组常开触点，用红色按钮作为停止控制按钮SB3用绿色按钮作为正转控制按钮SB1用黑色按钮作为反转控制按钮SB2。
而液压电动机的控制是由SB4控制接触器KM3来实现控制的。
所以SB4选用LA10—1型按钮，该按钮只有一个按钮数，设有常开、常闭各一对。
照明灯控制开关S1选用JD3Y型控制开关。
