南京西门子模块代理商 -2023已更新

机床主回路控制设计

①主回路设计

  机床主回路(部分)设计如图5-46所示。机床的主回路三相总电源进线的接通/断开，由电源总开关qsl进行控制；在总开关qs1前还有用于安全防护门紧急打开的辅助电源(dc24v)，可以在总开关qs1断开时打开安全防护门。

  通过qsl输入的电源，在电气控制系统中被分成三条相对独立的主回路：驱动器总电源(2l1、2l2、2l3，单独供给伺服、主轴驱动控制器)、控制回路总电源(3l1、3l2、3l3，供给机床plc、强电控制回路、数控装置等)、电机动力总电源(4l1、4l2、4l3.用于液压、冷却等辅助电机的主回路)。

  对于驱动器与控制回路，由于负载相对固定，因此采用了各自独立的自动开关qs2、q4进行过载、短路保护。对于辅助电机的动力电源主回路，由于工作状态下，负载变化大，且每一电机均安装有独立的自动开关进行过载、短路保护(如q5等)，因此，主回路仅采用了断路器f1作为短路保护。

  该主回路设计，可以为调试、维修提供便利。在调试时，只要断开断路器f1，即可切除全部辅助电机的动力电源；断开自动开关qs2，即可切除驱动器的动力电源。同样，在进行电机手动旋转试验时，只需要断开控制回路总电源开关q4，切断控制回路，即可防止由于接触器辅助触点接通引起的其他部分动作。

  机床的接地系统通过16mm²的接地线与车间接地系统连接，在机床控制柜内安装有接地母线pe。控制系统中的各主要部件如数控系统、驱动系统、plc、机床、电柜、操纵台、按钮台等均使用足够线径的接地线，直接与接地母线连接。其余部件的接地线与接线端子上的接地端(与电柜直接接触)连接，从而构成了机床良好的接地系统。

在上例中，由于系统相对简单，在安全电路等方面的设计允许简化。但在复杂系统中，必须严格按照有关规定执行。下面以某数控机床的plc控制系统电路为例，介绍复杂控制系统硬件设计的基本要点。

  本机床是用于汽车零件柔性自动加工的专用机床。机床控制系统以数控系统(cnc)为核心，通过数控系统实现坐标轴的位置与速度控制，以s7-300plc作为机床辅助控制器，根据数控指令、进行数控系统、机床、液压、气动、电气部件间的动作协调控制。机床的夹具、坐标轴运动机构的夹紧等均采用液压控制，自动刀具交换装置(atc)为机械、气动联合控制。

  控制系统主要的控制对象有机床主轴电机、x、y、z、a四个坐标轴伺服电机以及液压电机、冷却电机等电机与大量(30余只)液压、气动电磁阀。系统配套的主要电气控制部件(装置)有s7-300plc、siewns 840d数控装置(用于x、y、z、a等坐标轴的速度与位置控制，并作为plc的人机界面)、4轴伺服驱动器与主轴驱动器等。

  由于本系统中硬件设计中i/o连接设计相对较简单。因此，本例将重点对plc的外围控制线路，尤其是涉及安全性与可靠性的电路做具体介绍，以供设计参考。

  由于原控制系统较复杂，本例仅择要介绍控制线路的主要部分，重点介绍安全电路、紧急分断电路等在复杂plc控制系统中的应用方法，并对原图进行了适当的简化。

浔之漫智控技术（上海）有限公司 

本公司销售西门子自动化产品，全新原装，****，价格优势

西门子plc,西门子触摸屏，西门子数控系统，西门子软启动，西门子以太网

西门子电机，西门子变频器，西门子直流调速器，西门子电线电缆

我公司大量现货供应，价格优势，品质保证，德国原装进口

 1、plc主要按输入输出点数来区分高低，点数越高，性能越高

2、西门子plc分为 logo!(*小的plc，100点左右)，s7-200cn（西门子国

产小型，我们有优势200点左右），s7-200(西门子进口小型，和200cn通

用),s7-300（中型plc 200点以上到3000点）s7-400（大型 3000点到

5000点），et200(分布式，高防护等级 200点到2000点)

3、、*常用的是s7-200cn和s7-300

4、s7-200cn 主要记 cpu单元可扩展io模块，通信模块功能模块电池卡存储

卡

客户主要用cpu单元和可扩展io模块，

s7-300是模块化plc，记电源模块，cpu模块，存储卡模块，io模块，导轨，

通信模块，功能模块等

客户用s7-300，电源模块，cpu模块，存储卡模块，io模块，导轨这些都是

必要的，当然和客户也许只和你订s7-300中的一个模块（以前的一个模块坏

了，订一个新），在电话中你可以问下，其它模块要不要，并说我们s7-300

价格可以，以后他订整个s7-300他也许会找你的。

搅拌机控制系统plc电路设计

对于前述的工业搅拌机系统(见5.1.4)，控制系统主要电气执行元件的技术参数如下。a.进料泵a(进料泵b相同)：三相交流异步电机，型号：y90l-4;规格：p。=1.5kw;i。=3.7a;ne=1400r/min。

  b.搅拌电机：三相交流异步电动机，型号：y132m-6;规格：p。=4kw;i。=9.4a;ne=1400r/min。

  c.排放电磁阀：dc24v/27w。系统所选择plc如下。

  cpu模块：s7-300的cpu312，型号：6es7312-1ad102-0ab0;

  输入模块：16点dc24v输入模块，型号：6es7321-1bh02-0aa0，共2只;输出模块：指示灯输出为16点dc24v/0.5a输出模块，型号：6es7322-1bh01-0aa0;现场输出为8点/5a继电器输出模块，型号：6es7322-1hf20-0aa0;电源模块：dc24v/2a电源，型号：6es7307-1ba00-0aa0。

  图5-43～图5-45是根据控制要求，按照工程设计的标准而设计的完整控制系统电气原理图。

  ①系统主回路搅拌系统主回路包括了进料a、进料b、搅拌3只交流电机的主回路与plc电源、plc输入/输出、ac220v控制的电源主回路等。

  系统总电源安装有独立的电源总开关q1，用于分断整个控制系统电源与电网的连接。进料a、进料b、搅拌3只交流电机采用自动断路器进行短路与过载的保护，短路器的整定电流与电机额定电流一致;电机分别通过接触器k2、k3、k4控制启动与停止。

  由于控制系统结构简单，输出负载容量小，为了节约成本，plc的输入与输出采用了一个开关稳压电源进行集中供电。但是，plc的输入、指示灯的电源与plc阀输出的电源采用了独立的断路器，进行分别保护，即使阀输出回路保护动作也不会影响到plc的输入与指示灯的电源提供，系统仍然能够通过操作面板进行操作与监控。

  同样，由于控制系统结构简单，plc的ac220v控制回路与plc的220v输出电源共用隔离变压器进行供电，但两者分别设置有独立的保护断路器。

  ②控制回路 控制回路包括系统的启动与紧急分断回路、plc的ac220v接触器输出回路与dc24v阀输出回路3部分。

  由于系统简单，紧急分断允许不使用专门的安全电路。图5-45中采用了独立的接触器k1进行控制，通过系统的紧急停止开关，可以立即、直接切断plc的ac220v接触器输出回路与dc24v阀输出回路的电源，迅速停止执行元件的动作，同时，k1的触点作为plc的输入进入plc，使得plc程序进行相应的处理，在强电、软件两方面保证了紧急分断的执行。

  紧急分断不但可以通过操作面板的紧急停止按钮进行，当电机主回路或电源主回路的保护断路器q2～q5动作时，同样可以进行紧急分断。

  plc的输出执行元件为感性负载，所以，在ac负载两侧增加了用于过电压抑制的rc吸收器，在dc负载两侧增加了直流二极管与稳压管串联的过电压抑制器。

  ③plc输入/输出回路plc的输入/输出回路设计非常简单，只是按照系统的要求与模块的i/o情况，对各模块的i/o点进行了功能分组与相对均匀的分配而已，这些分配不仅考虑了plc的负载均匀，而且同时考虑了plc程序设计方面的需要。