数控车床电气控制系统改造

CA6140车床的PLC改造、MCGS制作动画目录部分由老师最终修改定稿打印时添加！！！摘要随着可编程序控制器（简称PLC）技术的发展，由于其功能强大、容易使用、高可靠性，广泛的工业现场适应性和方便的工艺扩展性能，PLC在工业自动控制过程中得到了越来越广泛的应用，常常被用来作为现场数据的采集和设各的控制。

组态软件技术作为用户可定制功能的软件平台工具，在PC机上可开发出友好人机界面，通过PLC可以对自动化设备进行“智能”控制。

本次设计正是在这种背景下，运用西门子S7-200PLC对普通机床进行的现代化程控改造，讨论了控制流的选择，然后运用组态软件对PLC控制系统进行人机界面的监控。

关键词：可编程序控制器，控制流，组态软件ABSTRACTWith the Programmable Logic Controller (PLC) technology, because of its powerful, easy to use, high reliability, wide adaptability and convenience of industrial processes on site scalability, PLC in industrial automation during the process of the Yue and more widely used, often used as a field data collection and set the control. Configuration software technology as a function of user customizable software platform tool, PC, a friendly interface that can bedeveloped through the PLC automation equipment can be "intelligent" control.The design is in this context, using Siemens S7-200PLC modernization of the ordinary program-controlled machine tools for transformation, discussed the control flow of the choice and then use the configuration software on the PLC control system man-machine interface control.KEY WORDS: programmable logic controller, control flow, configuration software目录摘要 (1)前言 (5)第1章绪论 (6)1.1 程控机床的发展前景及意义 (6)1.2 机床改造方案的确定及系统的选择 (7)1.2.1 CA6140车床的概述 (7)1.2.2 对CA6140车床控制系统的选择 (10)第2章控制系统设计 (17)2.1 控制要求 (21)2.2 控制流的选择 (21)2.3 系统的控制过程 (23)第3章系统的硬件设计 (24)3.1 系统的组成 (24)3.2 系统主电路的设计............... 错误！未定义书签。

《数控机床电气控制系统安装与调试》课程标准1前言1.1课程基本信息本课程总课时数为60学时。

为学练一体教学课程。

适用于3年制中职后高职学生。

1.2课程性质本课程是数控设备应用与维护专业的专业实践课程。

通过本课程的学习，通过本课程学习巩固和加强在机电一体化教学计划中所学理论知识和实验技能，基本掌握常用机床的电气控制线路，机床电气控制线路的故障排除和一般机床的传动过程。

本课程开设前，学生通过《电工电子应用技术》课程的学习获得对电路理论和电子技术基础知识，然后进入本课程的学习。

本课程学习中获得的知识与技能又为后续的《数控系统连接与调试》、《数控机床PLC控制与调试》等课程学习过程中关于机床调试运行所涉及的电气控制系统准备了知识与技能基础。

1.3设计思路本课程是根据数控设备应用与维护专业岗位群定位，依据“数控设备应用与维护专业工作任务与职业能力分析表”中的工作项目设置的。

其总体设计思路是：根据《数控机床电气控制系统安装与调试》课程的职业能力培养目标和机床电气控制电路的认知规律，以数控机床电气装调为主线，按照“元器件认知一基本回路电气图识读一典型机床电气控制线线路识读与安装一整机装调一技术文档整理”的思路，进行学习单元架构。

课程教学在知识体系安排上，按照从简单到复杂，由单一到整体，以技术应用为主、理论知识为辅，组织各教学单元内容。

2课程目标1.1总体目标本课程的教学目标是巩固和加强在数控设备应用与维护教学计划中所学理论知识和实验技能，基本掌握模块一中的常用机床的电气控制线路，机床电气控制线路的故障排除,和一般机床的传动过程，或基本掌握模块二中的电力整流电路、电动机调速电路的原理、调试及维护工作，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

1.2具体目标课程目标描述一览表实施建议4.1教材参考书选用教材选用本校教师俞秀金、丁明军主编的自编教材《机电设备控制技术》，参考机械工业出版社出版的由赵明和许缪老师主编的《工厂电气控制设备》。

浅谈数控车床电气系统改造设计的意义及其控制摘要：数控车床改造，主要是对原有机床的结构进行创造性的设计，最终使机床达到比较理想的状态。

数控车床是机电一体化的典型代表，其机械结构同普通的机床有诸多相似之处。

与传统机床相比，现代的数控技术，特别是加工中心，无论是其支承部件、主传动系统、进给传动系统、刀具系统、辅助功能等部件结构，还是整体布局、外部造型等都已经发生了很大变化，已经形成了数控机床的独特机械结构。

因此，我们在对普通机床进行数控改造的过程中，应在考虑各种情况下，使普通机床的各项性能指标尽可能地与数控机床相接近。

关键词：数控机床概述主轴驱动控制策略一、数控机床改造设计的意义概述1、数控机床改造的意义节省资金：机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。

一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。

即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60%的费用，并可以有效的利用现有地基。

性能稳定可靠：因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。

提高生产效率：机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高 3至5倍。

对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。

且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。

2、车床的性能和精度的选择并不是所有的旧机床都可以进行数控改造，机床的改造主要应具备两个条件：第一，机床基础件必须有足够的刚性。

第二，改造的费用要合适，经济性好。

在改装车床前，要对机床的性能指标做出决定。

改装后的车床能加工工件的最大回转直径以及最大长度、主电动机功率等一般都不会改变。

加工工件的平面度、直线度、圆柱度以及粗糙度等基本上仍决定于机床本身原有水平。

3、车床数控改造总体方案目前机床数控改造技术已经日趋成熟，专用化的机床数控改造系统所具备的性能和功能一般均能满足车床的常规加工要求。

较典型的车床数控改造方案可选择为：配置专用车床数控改造系统，采用伺服电机驱动进给运动、配置脉冲发生器实现螺纹加工功能、配置自动转位刀架实现自动换刀功能。

目录目录 (1)摘要 (2)1 绪论 (3)2 CA6132数控改造总体方案 (5)2.1CA6132概述 (5)2.2拟定总体改造方案 (7)3 进给伺服系统机械改造 (11)3.1进给系统机械结构改造设计 (11)3.2进给伺服系统机械部分的计算与选型 (11)3.3步进电机的选择 (15)4 CA6132车床控制系统设计 (18)4.1CA6132控制要求分析 (18)4.2CA6132车床电气控制设计 (18)总结 (22)参考文献 (23)摘要装备制造业和数控技术是现代工业的基础，随着我国国民经济的的快速发展，国民经济的各个部门对所生产的产品的性能要求越来越高，采用数控机床是实现多品种小批量生产的主要途径。

然而，高速、高精度、高自动化的数控机床价格仍然较为昂贵，且订货周期较长，无法满足生产急需。

采用数控改造技术对原有普通机床进行改造是提高机床的加工范围、加工精度，提高自动化生产水平的重要途径。

数控机床伺服系统是影响数控机床系统加工性能的重要指标，围绕伺服系统动态特性与静态特性的提高，近年来发展了多种伺服驱动技术。

针对把CA6132车床改造为经济型数控车床的目标，对车床的进给系统进行设计。

其设计的思路是根据执行件所受到的载荷，选择并校核其相关的零部件，包括滚珠丝杠螺母副、减速齿轮和电机，本文还对机构的重要零件作了比较详细地介绍。

最后，本文针对改造后的CA6132数控车床的电气控制系统提出了设计方案。

关键字：数控改造；装备制造；进给系统；1 绪论机械装备制造业是国民经济的支柱产业之一，直接影响着国民经济各部门的技术进步，同时反映了国家科学技术发展水平和国民经济的实力。

近年来，结合机电技术、液压技术、气动技术为一体的数控机床在机械装备制造业中广泛应用，已成为不可或缺的加工设备。

帮助人们解决了机械加工制造过程中的许多问题，使结构复杂、批量小、精度高、形状多变的零件的加工变得简单，提高了生产效率和机械自动化程度。

有关数控车床电气控制系统的改造与设计摘要：通常而言，数控车床电气系统可实现5-10年的无故障运行，而后便进入到了故障的高发时期，为了确保其仍然保持较高的可靠性及稳定性，必须对其进行升级改造，以便确保其能够继续发挥作用，进一步为企业创造经济效益。

因此，本文以gs30型数控车床电气控制系统为例，对车床参数进行了改造及设计，并进行了实验验收。

关键词：数控车床电气控制系统改造设计随着我国数控车床的不断发展，其如今已经成为我国制造业中相当重要的基础装备之一。

数控车床主要包括机械系统以及电气系统两大部分。

通常来说，对于电气系统而言，其无故障运行期在5-10年之间，随后便会进入到故障的高发时期，但是，一般数控车床其机械部件若保养良好一般能够使用20-25年，且精度、可靠及稳定性能仍可以保持较高水平。

如今，不少数控车床已经运行了十多年，并步入了“损耗期”，这些陈旧的数控机床常常故障频发，很多功能已经无法很好地适应如今大规模的生产需求，有必要针对数控车床相关设备进行改造，以便提高企业设备的技术水平，通过少量投资对老数控车床的电气系统进行进一步的升级和改造，以便使其重焕生机并继续发挥其作用。

1、数控车床电气控制系统1.1 数控车床的工作原理及其功能分析对于数控车床而言，以被加工零件的工作图以及工艺过程卡为依据，通过对数控代码及其程序格式进行加工程序编写的整个过程进行规定，在数控系统中进行准确加工程序的输入，并将已给定加工程序及输入信号进行相应的运算、控制及其处理，而后将处理结果发送至控制系统中，从而对机床各部件进行驱动，使其能够以机械加工相关要求为依据进行有序的运行，并自动进行合格零件的制作。

由于数控车床主要负责进行轴类以及盘类回转体零部件的加工，并自动完成圆柱面、圆锥面、断面、圆弧面以及螺纹内外工序的切削及其加工过程，因而在机械制造领域得到了广泛的应用，经改造后的数控车床也应当能够满足这些功能。

1.2 数控车床电气控制系统电路分析1）主轴电动机的电气控制，主轴电机为交流变频电动机，主要通过变频器进行驱动，对于其正、反转以及速度等主要是由数控系统控制的。

摘要摘要:20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用，数控技术被认为是20世纪制造业最神奇、最具有成果的进展。

自从1952年美国第l台数控车床问世至今已经历了50多个年头，特别是近lO年来，数控技术有了巨大进步，数控车床向着高速化、高精度化发展，复合加工、新结构车床大量出现。

中国是一个传统的机械制造大国，但其装备水平落后，特别是一些老的机械制造厂大多还是比较旧的车床，这些旧的数控车床不能满足现代客户的加工要求，如：加工精度，小批量生产等。

解决这个问题有两种途径：一是购买新的数控车床；二是在旧的车床基础上进行数控化改造。

本设计是针对普通车床C6140进行数控化改造，其现实意义在于寻找一种可行的、有推广价值的设备改造方法，对传统机械制造行业的技术装备进行技术提升，以解决目前设备老化所带来的问题。

同时介绍可编程控制器(PLC)的原理、组成以及编程，具体在C6140车床改造中的应用，对PLC在数控系统控制下所完成的控制功能作简单阐述, 并介绍了可编程控制器（PLC）应用于车床控制系统的控制原理;系统设计方法;输入、输出点数确定;程序设计及手动操作梯形图设计，并给出了PLC的控制电路接线图和梯形图。

因此，本系统采用经验设计法为主的设计方法，取得了良好的效果。

关键词 : 车床；可编程控制器PLC；梯形图AbstractAbstract: The 20th century, human society's greatest scientific and technological achievements are the invention and application of computer, numerical control technology is considered the 20th century the most magical manufacturing，the most fruitful progress．Since 1 952 the United States No．1 since the advent of CNC lathe has undergone more than 50 years，especially in the past 10 years，numerical control technology has been tremendous progress toward the high-speed CNC lathes，high precision．development, composite processing，the new structure machine tools have emerged．China is a traditional mechanical manufacturing power, but the level of its equipment behind，especially some old factories are mostly mechanical or older lathes，CNC lathe these old should not meet the modem customer process远g requirements，such as machining accuracy ,small mass production, etc．To solve this problem there is two ways：First, purchase a new CNC system；Second，at the old foundation on CNC lathe transformation． The C6140 is designed for CNC Lathe for the transformation, and its practical significance is to find a feasible and promote the value of the equipment modification method, the traditional machinery manufacturing industry, technology and equipment for technology upgrading in order to resolve the current caused by aging equipment problems. Programmable logic controller is also introduced (PLC) principles, composition and programming, specifically in the application of C6140 Lathe, numerical control system of the PLC under the control of the control functions performed by briefly explained and introduced programmable logic controller (PLC ) used lathe control system control theory; system design; input and output points to determine; programming and manual operation of the ladder design, and gives the control circuit wiring diagram of PLC and ladder. Therefore, the system design using experience-based design methods, and achieved good results.Keywords:Lathe; Programmable Logic Controller (PLC) ;Ladder数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。

C650卧式车床电气控制系统的PLC改造毕业论文目录前言 (1)第一章 C650卧式车床的改造介绍 (2)1.1 C650型卧式车床简介 (2)1.2 C650卧式车床改造主要容 (3)1.3 C650卧式车床改造要求 (4)第2章总体方案设计 (5)2.1 方案的提出与比较 (5)2.2 方案的选择与论证 (6)2.2.1 PLC介绍 (6)2.1.2 C650改造方案的选择 (8)2.1.3 PLC控制系统与电气控制系统的比较 (8)第三章控制系统的总体设计 (10)3.1 系统工作流程分析 (10)3.2 PLC I/O 分配表 (10)3.3 PLC的选择 (11)3.4 PLC的I/O电气接线图 (13)第四章 C650卧式车床控制系统硬件设计 (14)4.1主电路分析 (15)4.2控制电路分析 (15)4.2.1 主电动机点动控制分析 (15)4.2.2 主电动机的正反转控制分析 (15)4.2.3 主电动机反接制动分析 (16)4.2.4 快速电动机与冷却泵电动机控制分析 (16)4.3 辅助电路分析 (17)4.3.1 照明电路和控制电源分析 (17)4.3.2 电流表保护电路 (17)4.4 电动机选择 (17)4.5 系统元器件的选择 (18)4.5.1 交流接触器的选择 (18)4.5.2 中间继电器的选择 (18)4.5.3 保护电器的选择 (18)4.5.4 控制开关电器的选择 (19)4.5.5 速度继电器选择 (20)第五章 C650车床PLC控制的软件设计 (21)5.1 程序设计 (21)5.2 系统总程序 (24)第六章系统调试 (29)总结 (30)参考文献 (31)附录1系统主要元件清单 (32)附录2 C650卧式车床PLC控制原理图 (34)前言更新改造旧机床是最近几年发展起来的一个新兴产业，该设计是对C650卧式车床电气控制系统的PLC改造的研究设计。

控制系统的控制方案控制系统的控制方案篇一：电气控制系统总体方案数控车床电气控制控制系统方案设计电气控制系统的设计，主要包括以下几个方面：1. 数控系统的选取。

数控系统的种类繁多，国内外许多公司都在生产数控系统。

主要有日本的法兰克和德国的西门子。

这次的设计数控系统为802C数控车床系统。

2 原理的设计。

原理设计即要满足生产机械和工艺各种控制要求。

(1)选择电动机。

(2)设计电气控制电路图（3）选择电气元件（4）编写设计说明书3工艺设计。

工艺设计即要满足电气控制装置本身制造、使用和维修的需要。

其主要是为了便于组织电气控制系统的制造，从而实现原理设计提出的各项技术指标，并为设备的调试、维护与使用提供相关的资料。

主要内容有：（1）数控车床电气设备布置图、总安装图与总接线图。

（2）设计组件布置图、安装图和接线图。

（3）设计电气操作控制台及一些电气元件。

（4）列出元件清单（5）编写说明书。

4 电路的设计。

主要是对电气控制电路和启动回路设计。

5 PLC程序的设计及注释。

（1）确定被控系统的必须完成的动作以及完成这些动作的顺序。

（2）分配输入输出设备。

确定哪些外围设备是送信号到PLC,哪些是接收来自PLC信号的。

并将PLC的输入、输出口与之对应进行分配。

（3）设计PLC程序，画出梯形图。

（4）用计算机对PLC的梯形图直接编程。

（5）对程序进行调试（6）保存程序。

控制系统的控制方案篇二：自动控制技术方案自动控制技术方案本着稳定工艺参数、保证产品质量、提高生产效率，同时考虑经济适用、节约投资的原则，本工程拟采用DCS控制系统、工业电视监视系统和常规仪表相结合的原则对生产过程进行监控。

将主要工艺参数的控制、显示、累积、事故报警引入控制室进行监控，操作人员通过常规仪表和DCS控制系统、工业电视监视系统进行操作、控制和维护，以达到稳定工艺参数、保证产品质量、减轻劳动强度、确保安全生产的目的。

同时为了方便现场操作，在现场设置部分就地显示仪表。

普通车床数控化系统改造方案一、项目背景随着科技的不断发展，传统的普通车床正在逐渐被数控车床所取代。

数控车床具有高精度、高效率、高稳定性等优势，可以满足现代制造业对产品质量和生产效率的要求。

因此，对现有的普通车床进行数控化改造，可以提高其加工精度和生产效率，降低人力成本，提高企业竞争力。

二、目标1.提高加工精度和稳定性：通过数控系统的精确控制，实现加工精度的提高和加工过程的稳定性。

2.提高生产效率：通过数控系统的自动化控制，实现加工过程的自动化和快速完成，提高生产效率。

3.降低人力成本：通过数控系统的自动化控制，减少人工操作和监控，降低人力成本。

三、改造方案1.数控系统选型：根据企业的需求和预算，选择适合的数控系统。

可以选择开放式数控系统，以便后续的扩展和升级。

2.硬件改造：将普通车床的机械结构进行改造，增加数控系统需要的传感器和执行器。

例如，增加伺服电机、编码器、控制阀等。

3.电气改造：将车床原有的电气系统替换为数控系统所需的电气设备。

包括电源、变频器、控制器等。

4.编程与调试：根据加工工艺要求，编写数控程序，并进行相关工艺参数的设置和调试。

确保数控系统能够准确地控制车床的运动。

5.操作与维护培训：对操作人员进行相关培训，使其熟悉数控系统的操作和维护方法。

确保数控系统的正常运行和维护。

四、预期效果1.加工精度提高：通过数控系统的精确控制，可以实现加工精度的提高，减少加工误差，提高产品质量。

2.生产效率提高：数控系统具有自动化控制功能，可以实现加工过程的自动化和快速完成，提高生产效率。

3.降低人力成本：数控系统的自动化控制减少了人工操作和监控，可以降低人力成本。

4.提高企业竞争力：数控化系统能够提高产品质量和生产效率，提高企业竞争力，获得更好的市场发展空间。

五、风险与挑战1.成本风险：数控化系统改造需要一定的投资，成本较高。

需要评估投资回报率和风险控制。

2.技术难题：数控化改造涉及机械、电气、编程等多个领域的知识，对技术人员的技能要求较高。