用PLC技术改造普通车床的电气控制系统
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C650型卧式普通车床电气控制系统的PLC实现摘要:为了改善C650车床控制电路触点多,易发生电气故障的情况,通过可编程控制器(Programmable logic Controller)实现,用PLC控制改造其继电器控制电路,降低了设备故障率,提高了设备使用效率,运行效果良好。
关键词:C650,继电器,PLC,控制。
1 C650卧式车床的结构和控制分析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3000mm,机床的结构形式如图,主要是由床身、主轴、刀架、溜板箱和尾架等部分组成的,该车床有两种主要的运动:一种是安装在床身主轴箱中的主轴转动,称为主运动;另一种是溜板箱中的溜板带动刀架的直线运动,称为进给运动。
刀具安装在刀架上,与滑板一起随溜板箱沿主轴轴线方向实现进给移动,主轴的转动和溜板箱的移动均由主电动机驱动。
C650普通车床的电力拖动控制要求与特点如下:(1)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.电动机采用直接起动的方式起动,可正反两个方向旋转.为加工调整方便,还具有正向点动功能。
(2)停车时和点动完毕均要反接制动。
为了防止在频繁点动时,大电流造成电动机过载以及限制反接制动电流,在点动和反接制动时主电路串接了限流电阻R。
(3)为了提高生产效率、减轻工人劳动强度,溜板箱的快速移动由电动机M3单独拖动.根据使用需要,可随时手动控制起停。
(4)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、加工质量,车床附有一台单方向旋转的冷却泵电动机M2,提供冷却液。
具体的主要结构和电气控制电路如图1、图2所示。
图1 C650卧式车床的主要结构1—进给箱 2—挂轮箱 3—主轴变速箱 4—滑板与刀架 5—溜板箱6-尾座 7—丝杠 8—光杠 9—床身图2 C650型卧式普通车床电气控制线路原图2 C650车床的PLC改进C650车床的梯形图,如图3示。
用PLC改造普通车床的电气控制系统
章丽芙;倪步喜
【期刊名称】《浙江工贸职业技术学院学报》
【年(卷),期】2002(002)002
【摘要】本文介绍了OMRON公司C系列PLC在普通车床改造中的应用,给出了用PLC改造C650车床电气控制的硬件组成和软件设计,对PLC控制取代传统继电-接触控制的方法进行说明.这一技术改造可以使普通车床的可靠性和效率大为提高.【总页数】4页(P42-45)
【作者】章丽芙;倪步喜
【作者单位】浙江工贸职业技术学院,浙江,温州,325003;温州职业技术学院,浙江,温州,325000
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
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基于PLC的车床电气控制系统设计
车床电气控制系统是指运用可编程控制器(PLC)对车床进行电气控制的系统。
它由传感器、执行器、PLC、人机界面等组成,在车床加工的自动化控制中起着重要的作用。
本文介绍了一种基于PLC的车床电气控制系统设计,主要包括以下内容:
一、控制系统硬件设计
PLC选用的是具有高性价比和可靠性的型号,根据实际需要选择了输入输出模块,以满足车床加工过程中需要控制的各种信号输入和执行器控制输出。
同时,在车床电气线路设计中,对于每个执行器都应有对应的保护措施,以防止短路或过流等故障,保护系统的稳定性和安全性。
PLC程序采用Ladder图编写,根据车床加工的要求,编写了对应的控制策略。
如对进给轴进行控制时,可以采用位置控制模式,根据加工要求以及机床的机械结构特点,确定调节位置的方式和速度,以达到加工精度的要求。
此外,还需要制定安全控制策略,如在车床加工时,应设置急停开关、门禁开关等保护措施,以确保操作人员的安全。
三、人机界面设计
人机界面(HMI)是车床电气控制系统中的一个重要组成部分。
它通过显示器和操作面板与PLC进行通讯,用于显示车床加工过程中各种信号和控制指令,同时操作人员也可以通过操作面板进行控制。
为了提高可视化效果,设计了简洁明了的界面,并通过图形化控制按钮实现对车床加工的各种操作,如启动、停止、进给、回程等。
综上所述,基于PLC的车床电气控制系统设计具有高效、精准、安全等优点,能够有效提高车床加工的自动化水平和加工质量,具有广泛的应用前景。
皖西学院课程设计报告书系别:机电学院专业:13电气学生姓名:许志坤张云翔学号:20130112122013011219课程设计题目:PLC控制的C6140型普通车床的电气控制起迄日期: 2016.5.16 - 2016.5.28 课程设计地点:PLC电气控制实验室指导教师:翁志刚下达任务书日期: 2016年 5月15日摘要数控技术水平的高低和数控设备拥有的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。
数控机床作为机电一体化的典型产品,在机械制造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,且能稳定产品的加工质量,大幅度提高生产效率。
但是,发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大,这使许多中小型企业难以承受。
如果淘汰大量的普通机床,而去购买昂贵的数控机床,势必造成巨大的浪费。
因此,普通机床的数控化改造大有可为。
针对现有常规C6140普遍车床的缺点提出数控改装方案和单片机系统设计,提高加工精度和扩大机床使用范围,并提高生产率。
本论文说明了普通车床的数控化改造的设计过程,较详尽地介绍了C6140机械改造部分的设计及数控系统部分的设计。
采用以8031为CPU的控制系统对信号进行处理,由I/O接口输出步进脉冲,经一级齿轮传动减速后,带动滚动丝杠转动,从而实现纵向、横向的进给运动。
通过对C6140普通车床的数控改造,使其加工精度明显提高,定位准确可靠,操作方便,性能价格比高。
这种方法对中小企业设备的数控改造有一定的借鉴与推广作用。
本次改造主要针对车床的主轴系统、刀架系统、进给系统、反馈环节、电器控制柜及数控系统进行了改造,改造方法简单、改造操作步骤便于实施。
而且掌握了一些CAM、CAD等制图软件的应用和论文的撰目录1绪论 (3)1.1设计目的及意义 (3)1.2C6140的现状 (3)2 C6140车床电气控制原理 (4)2.1 电气控制原理 (4)2.2.2C6140卧式车床的控制要求 (4)3硬件选型 (5)3.1电气元件明细表 (5)3.1.1电动机的选择 (5)3.1.2 热继电器FR1、FR2 (5)3.1.3 熔断器FU1、FU2、FU3、FU4 (5)3.1.4 接触器KM1,KM2及KM3 (6)3.1.5 转换开关SA4 (6)3.1.6导线的选择 (6)3.2制定电器位置图 (7)4 PLC控制电路设计 (8)4.1PLC基本原理及选用 (8)4.2I/O统计 (8)4.3PLC的I/O接线 (9)4.4 PLC控制过程分析 (9)4.5梯形图程序 (10)5 系统调试 (11)6总结 (13)参考文献 (14)致谢 (15)1绪论1.1设计目的及意义20世纪初,由于电动机的出现,使得机床的拖动发生了变革,用电动机代替蒸汽机,机床的电气传动随电动机的发展而发展。
题目:车床电气控制系统设计目录1系统概述 (2)1.1设计题目应用背景及意义 (2)1.2课程设计任务及要求 (2)2方案论证 (3)2.1方案一:低压电器控制 (3)2.2方案二:PLC控制 (3)2.3方案比较 (3)3硬件设计 (4)3.1系统原理方框图 (4)3.2主电路 (4)3.3 I/O分配 (5)3.4 I/O接线图 (5)3.5元器件选型 (6)4 软件设计 (10)4.1 主流程 (10)4.2梯形图 (11)设计心得 (13)参考文献 (13)附录 (14)车床电气控制系统设计1系统概述1.1设计题目应用背景及意义在机械加工中,利用车床加工可以提高效率,节约劳动成本,对于车床要求主轴能正反两个方向旋转,车床主轴旋转方向可以通过改变主轴电机方向与通过机械手柄齿轮组来控制,本设计采用改变主轴电机方向来改变车床主轴旋转方向,因为改变主轴电机方向实施起来比较简单,易于实现。
由于加工中,刀具及工件的温度相当高,应设置专用电动机拖动冷却泵工作。
本次设计就是针对车床主轴的旋转运动及停止,冷却泵的启动和停止。
1.2课程设计任务及要求控制要求:主轴电机采用三相异步电动机:Y112M-4-85 4KW 380V 50HZ;冷却泵电动机0.125KW 380V 50HZ,主轴电机采用电气正反转,冷却泵单向运转。
主轴电机有SA1(3个位置正、停、反和3对触头)控制,冷却泵电机有SA2(2个位置1对触头)控制。
根据控制要求可知其设计的控制任务为利用万能转换开关SA1的三个位置实现对主轴电机的正停反控制,利用具有万能转换开关SA2的一对触头实现冷却泵电机的启停控制。
车削加工一般只需要单向旋转,但在车削螺纹式,为避免乱扣,要求主轴反转来退刀,因此要求主轴能正反旋转。
主轴电机起动应平稳,为满足此要求,一般功率较小的电动机可以直接起动,功率较大的电机,10KW以上的电机,一般用减压起动,但若电动机在空载或轻载情况下起动,虽然功率较大,仍可直接起动。