PLC和变频器在龙门刨床控制系统改造中的应用 王海平 （常州铁道高等职业技术学校机械工程系江苏常州213011） 摘要：针对龙门刨床主传动系统的结构及控制特点，本文采用PLC和变频技术对传统的B2016龙门刨床控制系统进行改造。工作台的主运动及进刀机构分别采用变频器进行控制，制动系统采用能量回馈装置，全部工艺过程及相关信号由PLC进行控制。与原系统相比较，改造后的变频调速系统主传动装置容量节省了300kW，传动效率提高了一倍，调速范围增大到1:35，静差度<3%，同时还大大简化了拖动系统，减小了维护工作量，经济性和可靠性都有了很大的提高。 关键词：龙门刨床；PLC；变频器；控制系统 1 引言 龙门刨床的电气控制系统主要包括工作台的主传动和进给机构的逻辑控制两大部分。目前，国内龙门刨床主要采用的主传动系统有三种：一种是50年代的电机扩大机—发电机—电动机组（A—G—M）系统，第二种70年代改型的晶闸管—电动机组（V —M）系统，这两种系统的逻辑控制普遍采用继电器控制，故障率高，低速时损耗大，功率因素低，且对电网和机械的冲击很大，维修麻烦。80年代后随着变频技术的高速发展和可编程控制器(PLC)的不断更新，为龙门刨床提供了一种更好的控制系统[1]。用这种系统控制的龙门刨床不仅克服了以上其它控制系统的各个缺点，还大大提高了控制精度和加工质量，更主要的是节约了大量的能源。因此，龙门刨床控制系统的变频及PLC 改造已成必然的趋势。 本文结合变频技术和PLC控制，对传统的B2016龙门刨床控制系统进行改造，有很好的应用价值。2 龙门刨床的基本结构 2.1 龙门刨床的基本结构 龙门刨床主要由七部分组成，如图1所示。 其中床身为箱体型零件，其上有V形导轨。工作台安放在床身上，工作台下面有斜齿条与传动机构齿轮相啮合，可作往复运动。横梁用于安装垂直刀架，刨削加工时严禁动作，只在工作台停止运动时才能移动，以调整刀架高度。两个垂直刀架可沿横梁导轨在水平方向，或沿刀架本身的滑板导轨在垂直方向作快速移动或工作进给。左右侧刀架及进给箱可沿立柱导轨上下快速移动或自动进给。
滨州学院专科毕业设计（论文） 基于PLC的龙门刨床控制系统设计 摘要 传统的龙门刨床控制系统可靠性差，维护困难，加工质量及生产效率低。如今PLC技术的不断发展，用PLC设计电气控制系统是简便可行的方法。本文介绍的用PLC设计龙门刨床的电气控制系统，不但满足了所需的各种控制功能，而且在节省资金的前提下，还具有结构简单，运行稳定和便于维护等特点。特别是其硬件简单可靠,软件丰富灵活,运行效果好。以可编程控制器检测速度过零为换向条件实现了工作台的无冲击换向。以精密电位计为速度给定元件，可手动实时精确地调节主电机转速，从根本上克服了龙门刨床换向冲击大、工作效率不高、耗电量大等一系列缺点。系统以数字显示输出主电机实时转速和电枢电流值，显示准确、直观。 利用PLC对龙门刨床电控系统进行设计的途径和方法，为改进机床设计提供了新的思路, 对促进工业企业技术进步具有一定意义。 关键词：PLC，龙门刨床，控制系统 i
滨州学院专科毕业设计（论文） Designthe Electric Control Systemof Planers Basedon PLC Abstract The traditional control system of gantry planer has the shortcomings in reliability, maintenance,processing of quality and efficiency of production. Now as a result of the PLC technology unceasing development, designing the electrical control system with PLC is a simple and feasible method.This paper presents the design of gantry planer with PLC for the electrical control system,which will satisfy the needs of control functions.Moreover, under the premise of saveing money it is also simple, stable and easy to maintain operational characteristics.Especially its hardware is simple and reliable,and its software is rich and nimble.The movement effect is good.The system realizes zero-speed reversing of the work platform and eliminates the impact of original system.The precise potentionmeters are in this system as the speed regulating elements.It can regulate the real-time rotational speed of the main electromotor accurately,and the disadvantages of the original system are hurdled in this system.The real-time rotational speed and the armature current of the main electromotor can be shown accurately and digitally. The ways and means that designing gantry planer electrical control system with PLC provide a new approach for improving the machines design and promote industrial enterprises with a certain sense of technological progress. Key words: PLC，cantry planer，control system ii
主电路图及控制电路图
主要结构运动形式 结构： B2012A型龙门刨床有工作台、立柱、横梁左右侧刀架及垂直刀架、床身等部分组成。 运动形式： B2012A型龙门刨床可分为主运动、进给运动、辅助运动三种。 主运动是指工作台连续往返运动。 进给运动是指刀架的进给。 辅助运动是指调整刀具而设置的，如横梁的夹紧与放松，上下移动和抬刀。电力拖动的特点及控制要求 1、B2012A型龙门刨床是频繁往复运动的生产机械，前进行程就是切削过程，后退行程是不作切削的，但后退速度要高于切削速度，为了满足不同的金属材料和不同的加工工艺，要求工作台有较宽的调试范围和较硬的机械特性，在前进和后退的变换过程中要求有一定的平滑加速，而且动作反应要快，但由于工作长短不同，要求要求工作台的行程可以根据需要调整。 2、机床采用电动机与一档机械齿轮变速，保证工作台速度有较宽的范围内无极变速。低速档4.5-40米/分，高速档9-90米/分，工作台速度还可以降低到1米/分，供磨削加工之用。 3、工作台前进与后退速度能单独作无级调速，无需停车。 4、工作台往返一次后刀架自动进给，后退行程中刀架自动抬起，工作台在行程末尾时自动减速，反向运动得自动变换。 5、高速切削时，在前进行程的起始可使刀具慢速切入工件，而后增加到规定速度。 6、在前进和后退的行程末尾，工件自动减速，以保证刀具慢速离开工件，以防止工件边缘崩裂，同时提高反向时的准确度。 7、有限位保护功能（限位开关和液压安全器作限位保护）和电气联锁保护。 8、有横梁夹紧功能和升降功能。
9、有停车制动功能。 电路保护元件 电路短路保护：自动空气开关UZ、1UZ、2UZ，熔断器1RL、2RL、3RL。电路过载保护：热继电器JR-A、JR-B、JR-FB。 润滑油保护：压力继电器Je. 直流主回路过电流保护：直流电流继电器JL-F。 工作台极限保护：限位开关1HXC、2HXC。 主电路分析 主电路由刀开关、熔断器、热元件、主接触器及电动机组成。 A为拖动交流电动机 B为扩大机用电动机 FB为通风机用电动机 RB为润滑泵电动机 C为垂直刀架电动机 Y为右侧刀架电动机 Z为左侧刀架电动机 H为横梁升降电动机 J为横梁夹紧电动机
PLC与变频器应用技术试卷C 一、选择题 (分值20分) 1、PLC的基本组成分两大部分，即▁▁▁▁。 A．硬件系统和软件系统 B．主机和外围设备 C．中央处理器和存储器 D. 系统程序和用户程序 2、PLC控制系统与传统的继电器控制系统相比较，▁▁▁▁不同。 A．发出输入信号的器件 B．发出输出信号的器件 C．实现输入、输出信号间逻辑关系的器件 3、PLC采用▁▁▁▁工作方式。 A．立即读 B．立即写 C．循环扫描 D．中断 4、用户程序执行过程中，在▁▁▁▁阶段，PLC读入所有输入端子的状态，并存入输入暂存器。 A. 输入采样 B. 程序处理 C. 输出刷新 D. 通信服务 5、PLC按组成结构分为两大类，其中▁▁▁▁将CPU、存储器、I/O点、电源等硬件都装在一个机壳内。 A．整体式PLC B．模块式PLC C．叠装式PLC D.塔式PLC 6、PLC基本单元中，▁▁▁▁是PLC的核心部件，控制所有其它部件的工作。 A．中央处理器 B．存储器 C．I/O单元 D．电源 7、存储器是具有记忆功能的半导体器件，掉电后，▁▁▁▁中的内容不能保留，需使用锂电池作为备用电源。 A．只读存储器ROM B．随机存储器RAM C．可擦除可编程只读存储器EPROM D．可擦除可编程只读存储器EEPROM 8、FX 2N 系列PLC的编程语言有三种，其中▁▁▁▁由触点符号、继电器线圈符号等组成，在这些符号上有操作数。 A. 梯形图 B. 语句表 C. SFC 9、FX 2N 系列PLC中，M8000～M8255为特殊继电器。当PLC开始运行时，特殊继电器▁▁▁▁为ON，接通时间为一个扫描周期。 A．M8000 B．M8002 C．M8012 D．M8014 10、FX 2N 系列PLC中，T0是100ms定时器，若定时器T0的设定值是K60，表示延时▁▁▁▁秒。 A．6 B．60 C．600 D. 6000 二、填空题。(分值20分) 1、世界上第一台PLC是公司于1969年研制出来的。 2、FX系列的PLC是由公司生产的。 3、PLC的基本单元由CPU 、、、、及扩展接口 等部分组成 4、在三菱PLC FX1N-40MR型号中的M代表，40代表， R代表。 5、PLC的常用编程方式有、和SFC编程三种。 6、FX系列PLC常见的软元件有七种，其中X表示，Y表 示，用表示辅助继电器，用表示状态继电器，用表示定时器，用表示计数器，用D表示数据寄存器。 7、PLC有两种工作状态，即和停止状态。 8、三菱PLC置位指令符号为，复位指令符号为。 三、根据给出的梯形图写出对应的语句表。 (分值10分) 四、电动机双重互锁正反转控制程序设计：按下按钮SB1，电动机正转；按下按钮SB2，电动机反转；按下按钮SB3，电动机停止工作。 根据控制要求完成：1、输入/输出（I/O）地址分配。2、画出I/0接线图。3、程序设计(梯形图) (15分)
目录 前言----------------------------------------------------------- 3 摘要----------------------------------------------------------- 3 第一章绪论-------------------------------------------------- 4 1.1龙门刨床简介-------------------------------------------- 5 1.2 PLC的基本概念------------------------------------------ 1.3本文研究的目的及意义------------------------------------ 第二章 B2012A龙门刨床的基本情况------------------------------- 2.1基本结构------------------------------------------------ 2.2工作过程------------------------------------------------ 2.3运动分析------------------------------------------------ 2.4传动系统------------------------------------------------ 第三章龙门刨床对控制系统的要求-------------------------------- 3.1要求有宽广的调速范围------------------------------------ 3.2电气控制电路能保证机床可靠地自动工作--------------------- 3.4工作台速度调整------------------------------------------ 3.5刀架能自动进给和快速移动-------------------------------- 3.6系统的机械特性要有一定的硬度---------------------------- 3.7有必要的联锁保护---------------------------------------- 第四章 B2012A型龙门刨床的电气控制---------------------------- 4.1交流机组拖动系统组成------------------------------------ 4.2直流发电—拖动系统组成--------------------------------- 4.3各控制电路概述------------------------------------------ 4.3.1 主拖动机组电动机M1控制电路----------------------- 4.3.2 横梁控制电路-------------------------------------- 4.3.3 工作台自动循环控制电路--------------------------- 4.3.4 工作台步进，步退控制------------------------------ 4.3.5 刀架控制电路--------------------------------------- 第五章变频技术------------------------------------------------ 5.1变频技术的优越性------------------------------------------ 5.2系统对变频器的控制要求-------------------------------------- 5.3变频器的选型---------------------------------------------------------------- 5.4设备组成---------------------------------------------------- 5.5组成框图--------------------------------------------------- 第六章 B2012A型龙门刨床PLC控制系统组成---------------------------- 6.1龙门刨床的特点--------------------------------------------- 6.2输入/输出分配表----------------------------------------------- 6.3PLC类型选定--------------------------------------------------- 6.4工作台控制流程------------------------------------------------ 6.5 PLC控制接线图------------------------------------------------ 6.6 设计控制程序------------------------------------------------ 第七章 B2012A型龙门刨床改造效果------------------------------------ 毕业设计总结-------------------------------------------------- 参考文献-------------------------------------------------------
运动控制课程设计与综合实验报告 设计课题：龙门刨床电气控制系统的设计 学院： 专业班级： 学号： 姓名：+++++++++++ 指导教师： 完成日期：
前言 电气传动技术以电动机为控制对象，以微电子装置为控制核心，以电力电子功率变化装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成电气传动控制系统，以达到控制电机转速或位置的目的。 按照电动机的种类不同，电力拖动分为直流拖动和交流拖动两类。采用直流电动机拖动成为直流拖动，采用交流电动机拖动的称为交流拖动。 直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。直流拖动控制系统在理论上和时间上都比较成熟，而且从控制理论的角度看，它又是交流拖动系统的基础。所以直流拖动在现在的电气自动化中占据了很重要的地位。 运动控制系统是自动化专业的主干专业课，具有很强的系统性、实践性和工程背景，运动控制系统课程设计的目的在于培养学生综合运用运动控制系统的知识和理论分析和解决运动控制系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确实用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，设计计算和绘图能力，实验研究及系统调试能力，编写设计说明书的能力。 我在设计过程中虽然花了不少的精力，但仍难免有错误和不足之处，殷切期望老师批评指正。
目录 前言 (1) 第一章概论 (3) 1.1本次课程设计的研究课题 (3) 1.2本次设计的基本要求 (3) 第二章调速系统的方案选择 (4) 2.1龙门刨床简介 (4) 2.2龙门刨床的工艺特点及其对自动控制系统的要求 (4) 2.3龙门刨床的动力来源的选择 (5) 2.4调压调速的选择 (5) 2.5主拖动电动机供电方式的选择 (7) 2.6双闭环控制系统的选择 (7) 2.7触发电路的选择 (8) 2.8调压调速控制系统主回路的选择 (8) 2.9可控硅-电动机直流调速的介绍 (9) 第三章调速系统主回路的设计 (11) 3.1主回路的电气原理图 (11) 3.2主电路的过电压和过电流保护 (11) 3.3主回路的参数计算 (12) 第四章调速系统各功能模块的电路选择 (15) 4.1逻辑无环流系统 (15) 4.2逻辑装置的组成与分析： (18) 4.3各功能模块的实现 (18) 4.3.1速度调节器 (18) 第五章双闭环调速系统的常规工程设计 (27) 5.1调速系统的静态计算 (27) 5.2调速系统的动态计算 (29) 5.2.1电流调节器的设计 (29) 5.2.2转速调节器的设计 (32) 第六章系统的调试 (36) 6.1系统的安装及检查 (36) 6.2系统的调试 (36) 6.3小结 (38) 总结 (39) 参考文献 (40) 附一逻辑无环流系统实验报告 (41) 附二龙门刨床电气控制系统原理图 (48)
利用PLC对龙门刨床的改造设计 发表时间：2016-08-19T15:46:54.517Z 来源：《低碳地产》2015年第19期作者：郭清霄 [导读] 工作台自动运行和横梁升降的故障诊断程序是用顺序功能图来设计的，这种设计方法的思路清楚，可以用于其他复杂设备的故障诊断。 郭清霄 江苏红日新能源有限公司江苏省无锡市 214199 【摘要】本论文根据龙门刨床的工艺对控制系统的要求，对电气控制系统进行总体的设计。主拖动采用调速范围宽、节能效果显著的变频器，用PLC取代传统继电器控制方式，实现开关量逻辑控制和变频电动机的转速控制，充分发挥PLC可靠性高、功耗低、维修方便等优势，对龙门刨床进行电气改造，以达到投资小、改造周期短、降低能量损耗等目的，弥补继电器控制方式的不足和缺点，以提高龙门刨床的生产效率，满足加工工艺的要求。 【关键词】可编程序控制器，龙门刨床，变频器，电气改造 The dissertation designs an outline of the electric control system based on the requirement of the technology of planer for the control system.The main drive of the planer’s converter，for it has a wide speed regulation range and well effect in saving energy.The planer utilizes PLC instead of the traditional relay controlling way to achieve the logical control，and to control the speed of converter motor.Giving full play to PLC ability of the advantage of high reliability，low energy consumption and convenient maintenance.Transforming electric of the planer to achieve small investment，short transformation cycle and reduced energy consumption，make up the disadvantage and weakness of relay controlling way to improve productivity of the planer，and to satisfy the need of processing work pieces. 引言 随着计算机技术的高速发展，推动了工业科技发展的步伐，给机械制造业带来根本性的变化。近几年来，我国在普通机床改造方面取得了很大的成就，普通机床的控制系统逐步被PLC控制的高效率，高精度的数控机床所代替，产生了巨大的生产力，然而在机械加工制造中被广泛使用的用来加工大型工件的设备—龙门刨床的改造却少之又少，在一定程度上影响着制造业的发展。 1龙门刨床的结构及电气分析 1.1 龙门刨床的结构 1.2 龙门刨床的工艺流程对控制系统的要求 1）调速范围 加工不同的工件需要使用不同的刀具，要求机床具有不同的速度，以满足生产工艺的要求。JF-D调速系统的速度范围为100~1000 ，即调速范围为10：1，有磨削功能的JF-D调速系统的速度范围为25~1000 ，即调速范围为40：1，实际上工作台最高转速为600~700 ，最低速度为50 。 2）静差度 实际加工过程中由于工件表面不平及材料的不均匀性，将会导致刨削力的波动，为保证工作台速度不致因负载波动而变化太大，因此对系统的静差度有一定的要求。一般要求S = 0.1~0.05，即S = 10%~5%。 4）刀架的移动、进刀、退刀和抬刀要与工作台的运动有机地配合，在调节时刀架应能快速移动。 5）设置必要的连锁 为保证刨床的各部位动作协调、工作安全可靠，避免因机床的误动作而引起人身事故，机床必须设置必要的连锁装置。例如在工作台越位、横梁或刀架快速移动时，连锁功能应能使工作台停止运动。
目录 1.龙门刨床运动形式及改造要求........................ - 1 - 1.1龙门刨床结构及运动形式 .................................. - 1 - 1.2龙门刨床电气控制改造目的及意义 .......................... - 2 - 1.3龙门刨床电气控制改造总体要求 ............................ - 3 - 1.4龙门刨床电气控制改造方案 ................................ - 5 - 2.工作台变频调速及PLC控制......................... - 7 - 2.1工作台运动及调速要求 .................................... - 7 - 2.2工作台调速方案 .......................................... - 9 - 2.3工作台电气控制输入、输出确定 ........................... - 10 - 2.4工作台电气控制接线图 ................................... - 11 - 2.5工作台PLC电气控制程序 ................................. - 12 - 3.刀架变频调速及PLC控制.......................... - 13 - 3.1刀架运动及调速要求 ..................................... - 13 - 3.2刀架调速方案 ........................................... - 13 - 3.3刀架电气控制输入、输出确定 ............................. - 13 - 3.4刀架电气控制接线图 ..................................... - 14 - 3.5刀架PLC电气控制程序 ................................... - 15 - 4.横梁及辅助运动控制............................. - 17 - 4.1横梁运动形式及拖动方式 ................................. - 17 - 4.2油泵控制 ............................................... - 18 - 4.3铣磨头变频调速控制方案 ................................. - 18 - 4.4横梁及其它辅助运动控制接线图 ........................... - 18 - 5.课程设计总结................................. - 20 - 5.1龙门刨床电气控制改造意义与可行性分析 ................... - 20 - 5.2龙门刨床电气控制改造效果和解决的主要问题 ............... - 21 - 5.3心得体会与建议 ......................................... - 30 - 5.4结束语 ................................................. - 31 -
6m B201 6A龙门刨床工作台及横梁的改造当前，我国机械加工的实力比较强，拥有一大批具有自主产权的生产设备，龙门刨床作为机械加工的主要设备，已是所有机械加工领域不可或缺的产品，然而我国部分企业的机械设备都是20世纪中期的产品。工作台拖动还是依靠交流电动机-直流发电动机-直流电动机这种老式的系统，电气控制相比落后，从而导致了效率低、耗能高，加上强大的噪声不但严重地污染车间的环境，同时也大大影响了工人们的工作效率和身心健康。鉴于此，我们必须对所有的设备进行改造，为龙门刨床的改造提供可靠性发展前景。 1 优化龙门刨床刨削性能 龙门刨床主在拖动过程中对电气的驱动有着特殊的要求，它的特点就是小精度差、快速平稳过渡、宽调速范围、大力矩低速切削等指标。根据操作情况我们设计了如下图所示的拖动调速系统的负荷性质：图中n1为切削速度，Nm为最大切削力矩，Pm为最大切削功率，n2为最大转矩时的最高速度，在n2-n3范围内进行横功率调速，而在n1-n2范围内进行恒转矩调速。 基于以上分析，我们设计了以下4种改造方案，实施利用交流变频器调速、KBS-Ⅲ型晶闸管调速柜、数字直流调速器加PLC和数字直流调速器进行了试验。实验表明，4种方案节能效果都比较明显，不过也存在一些细微上的差异。如利用交流变频器调速方案要把直流电动机换成交流电动机不经济；KBS-Ⅲ型晶闸管调速柜方案属于早期产品，体积大，调速控制复杂，分立元件多，现已不宜推广；数字直流调速器方案调速系统改造升
级，但是电控部分未改造，所以故障率还未降低；所以还是数字直流调速器加PLC的方案改造龙门刨床效果最好。 原刨床属于继电器组成的控制系统，所以元件数量比较多，出现故障的概率也就很高，对于这种情况，我们在电路图的设计上选用PLC作为核心，用PLC直接控制调速装置，从而取得稳定性和可靠性的保障。至于机床电器的其他一些部件比如液压泵、风机、进刀、抬刀、横梁加紧、横梁升降及信号灯指示都是利用PLC来控制的，这样一来外围线路就会大大减少，重新设计出来的线路就会变得简单而清晰，接触器、继电器都是按照“模块”化的方式进行组合，数量一步到位直接减少为14个，值得一起的是除PLC及调速器之外，所有的部件都是国内产品。 2 改造横梁刨铣两用 进过我们改造过的机床主要具有低速转矩的恒定输出、无极变速、以及操作方便等特点，同时还大大提高了加工的效率，并且初次将出现故障的概率降低到80％，平均能够节电30％，这就完全改善了以往的工作环境。在进行试验的一年多的时间里，所有的操作者都反映比较良好。不过随着分厂生产任务的逐渐增加，因为该机床只由单一的刨削而缺少铣削功能，所以还是大大制约了企业生产效率。 基于此，实验人员同技术部的机械技术人员共同对该刨床的横梁进行了实地考察,同时还参照了济南第二机床厂龙门刨床的铣头结构，结合我们单位的龙门刨床的横梁结构，绘制出了机械零件的结构图，然后才进行了关于变速箱零件的安装和加工。在变速箱的设计完成之后我们再将其与外购的铣头进行了配套调试，实行机械二挡，共分6种速度的变速
基于PLＣ的龙门刨床控制系统设计 摘要 传统的龙门刨床控制系统可靠性差,维护困难，加工质量及生产效率低。如今PLC技术的不断发展,用PＬＣ设计电气控制系统是简便可行的方法。本文介绍的用PＬC设计龙门刨床的电气控制系统，不但满足了所需的各种控制功能，而且在节省资金的前提下，还具有结构简单,运行稳定和便于维护等特点。特别是其硬件简单可靠,软件丰富灵活,运行效果好。以可编程控制器检测速度过零为换向条件实现了工作台的无冲击换向。以精密电位计为速度给定元件，可手动实时精确地调节主电机转速,从根本上克服了龙门刨床换向冲击大、工作效率不高、耗电量大等一系列缺点。系统以数字显示输出主电机实时转速和电枢电流值,显示准确、直观。 利用PLC对龙门刨床电控系统进行设计的途径和方法，为改进机床设计提供了新的思路, 对促进工业企业技术进步具有一定意义。 关键词:ＰＬC，龙门刨床,控制系统
Ｄesigntｈe Elecｔric ＣonｔｒｏｌSｙstemｏf Pｌaｎers B ａｓｅｄｏn PＬC Ａbｓtrａct Tｈe ｔradiｔional ｃｏntroｌsysteｍoｆgantｒｙpｌａner has the shortcｏmings in reliaｂility, maintｅnanｃe,proｃeｓsing ｏf qualitｙand effｉｃieｎcy oｆproducｔion.Ｎｏｗaｓ a rｅsult ｏｆthe PLＣｔeｃhｎｏlogy uｎceasing development,designing ｔhe elｅctriｃal coｎtrol ｓystem ｗith PLC is a ｓｉmｐle anｄfeaｓiｂle metｈod.Tｈis papｅｒpreseｎts ｔhｅdesｉgnｏf gaｎtry plａner ｗitｈPLＣｆor tｈeｅlecｔrical control system,which wｉll ｓａtｉsｆｙthe nｅeｄsｏf coｎｔrol functions.Mｏreover, under tｈe ｐremise of sａveing moｎeｙit isａlso siｍpｌｅ, stabｌe aｎｄeaｓy tｏｍａiｎｔaｉn opｅratioｎal cｈaｒacｔｅristics．Eｓpｅcｉally ｉｔs ｈardwａre is simplｅａnｄrｅliable,and itｓｓofｔｗａrｅis riｃh and ｎｉmble.Thｅmｏｖｅmｅｎt efｆect isｇoｏd.Thｅsｙｓtem rｅaｌizeｓzerｏ－speed ｒｅｖｅrｓing of the worｋpｌaｔfoｒm aｎd ｅliminａｔes tｈe impact of ｏrigiｎａl systｅm.Ｔheｐrecisｅpotentｉonmeteｒｓaｒe in ｔhiｓｓysteｍａs the sｐeｅd reguｌatingｅlements．It ｃaｎrｅgulａｔe the ｒｅａl-ti ｍe rotａｔiｏnａl spｅｅd ｏf thｅmain elｅctromｏｔoｒａcｃuratelｙ，and tｈe disadvａｎtageｓof the ｏriginal system are hｕrdled ｉn this sｙsｔem.Thｅreal-ｔimｅｒotatioｎａl sｐeｅｄand tｈeａｒmaturｅcurｒｅnｔoｆtｈe main eleｃtromｏtor caｎbe ｓhｏwn accurately and dｉｇiｔally. The ways and meａns ｔhat dｅsiｇningｇanｔrｙpｌａner electrical cｏｎtｒol ｓyｓtem with PＬＣprｏvｉde a ｎeｗaｐproａch fｏｒimｐｒovｉng ｔhe machines deｓｉgn and pｒomｏｔe ｉndustrｉal ｅntｅｒｐriseｓｗiｔh a cerｔaｉn sense of technological progrｅｓｓ. Keｙwｏrds：PLC,ｃantｒｙｐlaner，ｃｏｎtｒoｌsystem
《PLC与变频器技术应用》复习题 1．填空题 (1)PLC是通过一种周期扫描工作方式来完成控制的，每个周期包括输入采样、程序处理、 输出刷新三个阶段。 (2)定时器的线圈开始定时，定时时间到，常开触点闭合，常闭触点断开。 (3)通用定时器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值变为0。 (4)OUT指令不能用于输入寄存器X 继电器。 (5)M8002 是初始化脉冲。当PLC处于RUN状态时，M8000一直为 ON 。 (6)FX2N型PLC的输入/输出继电器采用八进制进行编号，其他所有软元件均采用十 进制进行编号。 (7)若梯形图中输出继电器的线圈“通电”，对应的输出映像寄存器为 1 状态，在输出 处理阶段后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈得电，其常开触点闭合，外部负载得电。 (8)外部输入电路断开时，对应的输入映像寄存器为状态 0 ，梯形图中对应的输入继电 器的常开触点断开，常闭触点闭合。 (9)说明下列指令意义。 ORB _____块或______________； RST_________复位___________； LDI_______取反____________ _； MPP_________进栈___________； SET________置位____________； PLS______上升沿微分_________； (10)在PLC指令中，分别表示置位和复位的指令是 SET、RST。 (11)计数器的当前值等于设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。复位输 入电路断开时，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值为 0。 (12)变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交-直-交变频器和交-交变 频器；按改变变频器输出电压的方法可分为脉幅调制(PAM) 变频器和脉宽调制(PWM) 变频器。 (13)变频调速时，基频以下的调速属于恒转矩调速，基频以上的调速属于恒功率 调速。 (14)变频器是把电压、频率固定的工频交流电变为电压可调和频率可调的交流 电的变换器。 (15)在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频 器具有转矩补偿功能。 (16)三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与磁极对数有关。
指导教师评定成绩：审定成 绩： 重庆邮电大学 自动化学院 自动控制原理课程设计报告 设计题目：龙门刨床速度控制系统 单位（二级学院）： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 设计时间： 重庆邮电大学自动化学院制 目录
一、设计题目??????????????????.2 二、设计报告正文????????????????.3 （一）、摘要????????????????????3 （二）、关键字???????????????????3 （三）、报告内容??????????????????4 I ，龙门刨床的工作原理????????????4 II ，各部分的原理及传递函数?????????..6 III 、系统的时域分析和频域分析????????10 （四）、系统校正????????????????.17 三、设计总结???????????????????23 四、参考文献???????????????????23
自动控制原理课程设计任务书 龙门刨床速度控制系统原理如下图所示。 要求：查阅相关资料，分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 分析系统每个环节的输入输出关系，代入相关参数求取系统传递函数。分析系统时域性能和频域性能。 运用根轨迹法或频率法校正系统，使之满足超调量小于20%，调节时间小于1s。摘要 关键字: 一、原理介绍在工业控制中，龙门刨床速度控制系统就是按照反馈控制原理进行工作的。通常，当龙门刨床加工表面不平整的毛胚时，负载会有很大的波动，但为了保证加工精度和表面光洁度，一般不允许刨床速度变化过大，因此必须对速度进行控制。图1-1 是利用速度反馈对刨床速度进行自动控制的原理示意图。图中，刨床主电动机SM 是电枢控制的直流电动机，其中电枢电压由晶闸管整流装置KZ 控制，并通过调节触发器CF 的控制电压u k ，来改变电动机的电枢电压，从而改变电动机的速度（被控制量）。测速发电机TG 是测量元件，用来测量刨床速度并给出与速度成正比的电压u t 。然后，将u t反馈到输入端并与给顶电压u0反向串联便得到偏差电压Vu = u0 - u t 。在这里，u0是根据刨床工作情况预先设置的速度给定电压，它与反馈电压u t 相减便形成偏差电压，
指导教师评定成绩： 审定成绩： 重庆邮电大学 自动化学院 自动控制原理课程设计报告设计题目：龙门刨床速度控制系统 单位（二级学院）： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 设计时间： 重庆邮电大学自动化学院制
目录 一、设计题目 (2) 二、设计报告正文 (3) （一）、摘要 (3) （二）、关键字 (3) （三）、报告内容 (4) I，龙门刨床的工作原理 (4) II，各部分的原理及传递函数 (6) III、系统的时域分析和频域分析 (10) (四)、系统校正 (17) 三、设计总结 (23) 四、参考文献 (23)
自动控制原理课程设计任务书 龙门刨床速度控制系统原理如下图所示。 要求： 查阅相关资料，分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 分析系统每个环节的输入输出关系，代入相关参数求取系统传递函数。 分析系统时域性能和频域性能。 运用根轨迹法或频率法校正系统，使之满足超调量小于20%，调节时间小于1s。
摘要 关键字: 一、原理介绍 在工业控制中，龙门刨床速度控制系统就是按照反馈控制原理进行工作的。通常，当龙门刨床加工表面不平整的毛胚时，负载会有很大的波动，但为了保证加工精度和表面光洁度，一般不允许刨床速度变化过大，因此必须对速度进行控制。图1-1是利用速度反馈对刨床速度进行自动控制的原理示意图。图中，刨床主电动机SM 是电枢控制的直流电动机，其中电枢电压由晶闸管整流装置KZ 控制，并通过调节触发器CF 的控制电压k u ，来改变电动机的电枢电压，从而改变电动机的速度（被控制量）。测速发电机TG 是测量元件，用来测量刨床速度并给出与速度成正比的电压t u 。然后，将t u 反馈到输入端并与给顶电压0u 反向串联便得到偏差电压u V =0u -t u 。在这里，0u 是根据刨床工作情况预先设置的速度给定电压，它与反馈电压t u 相减便形成偏差电压，因此t u 是负反馈电压。一般，偏差电压比较微弱，需经放大器FD 放大后才能作为触发器的控制电压。在这个系统中，被控对象是电动机，触发器和整流装置起了执行控制动作的作用，故称为执行元件。现在具体分析以下刨床速度自动控制的过程。当刨床正常工作时，对与某给定电压0u ，电动机必有确定的速度给定值n 相对应，同时亦有相应的测速 发电机电压t u ，以及相应的偏差电压u V 和触发器控制电压k u 。如果刨床负载变 化，如增加负载，将使速度降低而偏离给定值，同时，测速发电机电压t u 将相应减小，偏差电压u V 将因此增大，触发器控制电压k u 也随之增大，从而使晶闸管整流电压a u 升高，逐步使速度回升到给定值附近。这个过程可用图1-2的一组曲线表明。由图可见，负载1M 在1T 时突增为2M ，致使电动机速度给定值1N 急剧下降。但随着u V 和a u 的增大，速度很快回升，2T 时速度便回升到2N ，它与给定值1N 已相差无几了。反之，如果刨床速度因减小负载致使速度上升，则各电压量反向变化，速度回落过程完全一样。另外，如果调整给定电压0u ，便可改变刨