基于PLC的T610型卧式镗床控制系统改造毕业设计论文
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专业综合设计与实践报告书2013 /2014第 2 学期专业电气工程及其自动化班级学号姓名二级学院(直属学部): 专业:电气工程及其自动化班级目录第1章绪论 (5)1.1设计要求 (5)1.2改造思路 (5)1.3改造原因 (5)第二章 T610镗床的继电器控制 (6)2.1卧式镗床的概述及加工范围 (6)2.2 T610卧式镗床工作原理 (6)2.3 T610电气控制主电路分析 (6)2.4 T610 控制电路分析 (8)第三章T610的PLC改造设计 (10)3.1 改造方案 (10)3.2 PLC的选型 (10)3.3输入输出分配表 (10)3.4电气元其件的选择 (11)3.5PLC的外部接线图 (13)3.6流程图 (13)四、T610镗床电气线路的故障检修 (14)4.1电气故障检修的一般方法 (14)4.2 T610的故障检修的可能性 (14)附录 (15)参考文献 (17)第1章绪论1.1设计要求(1)对T610镗床电气控制了解,熟悉其工作原理。
(2)通过原理图对镗床电气部分进行PLC的设计改造。
(3)对改造后进行调试、改进并画出改造后的PLC接线图。
(4)编写说明书设计小结。
1.2改造思路通过对T610镗床电气所有硬件部分接线方式的了解与认识,从实际连线出发掌握镗床的工作原理以及各机械部件的动作方式。
然后按照其接线画出相应原理图,并对其进行注释。
对原理图作进一步的分析,将所有的机械动作原件(接触器、继电器、按钮等)转换成以PLC的软件控制(即软触点换成硬触点)。
设计PLC的梯形图,要求与原有电气部分控制的工作原理相同。
1.3改造原因T610的设备原来采用继电器控制系统,存在控制线路复杂、容易产生电气故障、维修困难且费用较高,如果某一个继电器损坏,甚至仅仅是一对触点接触不良,就可能造成系统的瘫痪,而故障的查找和排除又往往是困难的,需要花费很长时间。
为提高机床的工作可靠性及机床故障诊断的准确性,对机床控制系统进行改造。
基于PLC的镗床电气系统升级改造设计1. 引言1.1 背景介绍随着工业自动化技术的不断发展,PLC(可编程逻辑控制器)作为工业控制领域中的关键技术之一,已在各种生产设备中得到广泛应用。
而在传统的数控加工设备中,电气系统的控制往往采用的是传统的开关控制方式,存在着控制精度低、运行稳定性差、故障检测难等问题。
对于一些老旧的数控设备,进行电气系统升级改造设计,引入PLC技术,已成为提高设备性能和可靠性的重要途径。
本文将以基于PLC的镗床电气系统升级改造设计为研究对象,通过引入PLC技术,重构电气系统的控制架构,提高设备的自动化水平和生产效率。
通过对传统电气系统的分析和对比,设计出更加智能化、可靠性更高的系统架构,并提出相应的改造方案。
结合安全性与稳定性分析,确保改造后的电气系统能够在工业生产环境中稳定运行,并具有较高的安全性。
1.2 研究意义现在让我们来探讨一下本研究的意义。
随着工业自动化的持续发展,生产设备的电气系统升级改造已经成为提高生产效率和质量的重要手段。
而基于PLC技术的升级改造设计在这一领域中具有重要意义。
PLC作为现代化工业控制系统的核心组成部分,能够实现对设备功能的精确控制和自动化操作,大大提升了生产线的智能化水平。
基于PLC技术的升级改造设计可以有效提高设备的生产效率和稳定性,优化生产流程,降低生产成本,提升企业竞争力。
通过对设备的电气系统进行升级改造,可以实现设备的智能化监控和管理,提升设备的运行效率和可靠性,减少故障率,提高生产线的稳定性和连续性。
1.3 研究目的研究目的是通过基于PLC技术的升级改造设计,提升现有镗床电气系统的性能和可靠性,解决传统电气系统存在的问题和不足。
具体目的包括:一是优化镗床的控制方式,提高生产效率和精度;二是增强系统的实时监测和故障诊断能力,减少停机时间和维护成本;三是提升系统的可编程性和灵活性,适应不同加工需求和生产任务;四是改善系统的安全性和稳定性,减少事故风险和操作误差。
基于PLC的镗床电气系统升级改造设计随着科技的不断发展,数控机床已经成为了机械加工领域的主要设备之一。
但是,在许多工厂中,仍然有一些使用传统电气系统的机床。
这些机床由于使用年限较长,或者是技术落后,容易出现故障,生产效率也相对较低。
因此,将这些机床进行电气系统升级改造,使其适应现代化的生产要求显得尤为必要。
本文将以镗床为例,介绍基于PLC的镗床电气系统升级改造的设计方案。
我们将通过替换传统的控制面板、调整主驱动电机转速、升级镗孔控制系统和加装气动系统等措施,来提高机床的运行效率和生产安全性。
1. 更换控制面板传统的镗床电气控制系统通常采用的是机械式控制面板。
这种控制面板具有结构简单、易操作等优点,但是缺乏自动化、精准控制等特点,且故障率较高。
因此,我们将采用PLC控制器来替换传统的机械式控制面板。
PLC控制器具有控制逻辑精密、操作方便、可编程灵活等优点,同时还具有抗干扰性能强、系统维护简单等特点,大大提高了机床的安全性和可靠性。
2. 调整主驱动电机转速镗床的主驱动电机是整个机床的动力源,控制其电机转速是提高机床工作效率的一个重要手段。
我们将采用变频器来对主驱动电机进行转速调节。
通过实时检测加工材料的硬度和工件的加工要求,不断调整电机转速,以提高加工效率,保证加工质量。
3. 升级镗孔控制系统镗床加工工艺中最关键的环节是镗孔精度。
为了提高镗床的加工精度,我们将对镗孔控制系统进行升级。
升级后的镗孔控制系统将能够实现数控镗孔,根据加工要求进行精准调整,以保证加工精度。
4. 加装气动系统将气动系统加装到镗床上,将有助于实现镗孔和切削任务之间的快速切换。
当镗孔完成之后,气动钳将快速夹紧工件,以提高生产效率。
同时,气动系统还能保证镗床的安全性,避免因机械装置磨损而导致的安全事故。
基于PLC的镗床电气系统升级改造设计镗床电气系统是一种主要用于金属材料加工的设备,广泛应用于制造业,尤其是机械加工领域。
为了提高镗床的性能和可靠性,以及适应现代化生产需求,可以进行电气系统的升级改造设计。
基于PLC(可编程逻辑控制器)的电气系统升级改造设计,可以提供更高的精度、稳定性和自动化程度,进一步提高生产效率和产品质量。
本文将从硬件设计和软件编程两个方面,对基于PLC的镗床电气系统升级改造进行详细介绍。
硬件设计部分主要包括PLC的选型和电气元件的设计。
需要选择适用于镗床电气系统的PLC型号。
根据镗床的实际需求和控制要求,选择具备足够输入输出点数、运算速度和通信接口的PLC,以确保系统的可靠性和性能。
根据PLC的输入输出点数和传感器、执行机构等设备的要求,设计电气元件的布置和连接方式。
根据镗床的控制原理和工作过程,设计适当的电气保护元件和功率元件,确保电气系统的安全性和稳定性。
考虑到镗床的实际工作环境和噪音干扰,合理设计电气系统的布线和接地方式,减小电气故障和干扰的可能性。
软件编程部分是基于PLC进行的控制程序设计。
根据镗床的工作原理和控制逻辑,编写PLC的控制程序。
根据镗床的不同工作状态和工艺要求,编写相应的程序段,实现不同的动作和功能。
需要包括刀具进给、主轴转速控制、工件定位和夹紧、冷却液供给等功能。
根据PLC的输入和输出信号,设置适当的触发和条件,实现系统的自动化控制和反馈控制。
对于一些比较复杂的功能,可以使用函数块或函数模块的方式进行程序设计,提高可复用性和可维护性。
在编写完控制程序后,进行仿真和调试,确保电气系统的正常工作和性能达到预期要求。
在进行基于PLC的镗床电气系统升级改造设计时,还应充分考虑系统的可扩展性和兼容性。
根据镗床的实际需求和可能的未来发展方向,设计合理的系统结构和接口,以方便后续的升级和改造工作。
与其他设备和系统的联网和通信也是一个重要的考虑因素,可以通过PLC的通信接口和协议,实现与上位机、生产信息管理系统等的数据交换和远程监控。
基于PLC的镗床电气系统升级改造设计随着工业自动化水平的不断提高,传统的镗床电气系统已经不能满足目前生产的需求,因此需要对镗床电气系统进行升级改造设计。
本文将介绍基于PLC(可编程逻辑控制器)的镗床电气系统升级改造设计。
一、镗床电气系统的现状分析镗床是一种用于加工大型工件的机床,其电气系统主要由控制系统、驱动系统、传感器系统和操作界面组成。
传统的镗床电气系统主要由接触器、继电器和定时器等组成,控制方式单一、可靠性较低、易损件多、维修保养成本高,无法满足现代工业生产的需求。
二、基于PLC的镗床电气系统升级改造设计1. PLC控制系统设计PLC是一种用于工业控制的通用型电控设备,具有可编程、高可靠性、易维护等优点,能够适应各种工艺流程的需要,因此可以作为镗床电气系统的核心控制设备。
在PLC控制系统设计中,需要根据镗床的工艺要求和功能要求,编写相应的控制程序,实现镗床的自动控制和运行。
2. 驱动系统设计驱动系统是镗床电气系统的重要组成部分,其主要作用是控制镗床的进给、回程、快速移动等运动。
传统的镗床电气系统采用交流伺服电机作为驱动装置,但其控制精度和速度响应较低。
基于PLC的镗床电气系统升级改造设计中,可以采用步进电机或直流伺服电机作为驱动装置,通过PLC实现精确的控制和运动。
4. 操作界面设计操作界面是镗床电气系统的重要组成部分,其主要作用是实现对镗床的操作和监控。
传统的镗床电气系统采用按钮、开关等硬件设备作为操作界面,操作方式单一、操作不便。
基于PLC的镗床电气系统升级改造设计中,可以采用液晶触摸屏作为操作界面,通过PLC实现对镗床的操作和监控,操作方便、直观。
三、基于PLC的镗床电气系统升级改造设计的优势1. 灵活性高基于PLC的镗床电气系统升级改造设计可根据工艺和生产需求,对控制程序进行灵活调整,实现对镗床的自动控制和运行。
2. 可靠性高基于PLC的镗床电气系统升级改造设计采用高可靠性的控制设备和传感器,具有更高的稳定性和可靠性,减少了镗床的故障率和维修保养成本。
基于PLC的T610型卧式镗床控制系统改造[摘要] T610型卧式镗床主要用于孔加工,镗孔精度可达IT7,除扩大工件上已铸出或已加工的孔外,卧式镗床还能铣削平面、钻削、加工端面和凸缘的外圆,以及切螺纹等。
该设备原来采用继电器控制系统,存在控制线路复杂、容易产生电气故障、维修困难且费用较高,而采用PLC控制系统则能克服上述缺点,减少电气故障,满足正常、稳定生产的要求。
PLC(可编程逻辑控制器)由于具有控制可靠、组态灵活、体积小、功能强、速度快、扩展性好等特点, 在机床电气控制中得到了广泛的应用。
本课题以西门子S7-200系列可编程控制器作为主控制器,对T610 型卧式镗床电气控制系统进行改造,要求完成主电路的改造、PLC接口电路设计及控制程序设计。
[关键词]: PLC;T610 型卧式镗床;接口电路;系统改造T610-type Horizontal Boring Machine Control System Reform Based on PLCAbstract T610-type horizontal boring machine is mainly used for hole machining, boring accuracy IT7, in addition to expanding the work piece has been cast out or processed outside the hole, horizontal boring machine is also milling plane, drilling, machining the outer end face and flange Round, and cut thread and so on. The device uses the original relay control system; there is control circuit complex, prone to electrical failure, maintenance difficult and expensive, while the use of PLC control system is able to overcome these disadvantages, and to reduce electrical failure to meet the normal, stable production.PLC (Programmable Logic Controller) control as a reliable, flexible configuration, small size, functionality, speed, and good scalability characteristics of the machine electrical control has been widely used.The topics to Siemens S7-200 series programmable controller as the master controller, theT610-type horizontal boring machine to transform the electric control system, required to complete the transformation of the main circuit, PLC control interface circuit design and program design.Key words:PLC; T610-type horizontal boring machine; Interface circuit; System Reform目录引言 (1)1 T610型卧式镗床电气控制电路设计 (2)1.1 电气控制系统介绍 (2)1.2 主电路原理图 (3)1.3 钢球无级变速、测速发电机电路 (3)1.4 钢球无级变速控制电路 (3)2 PLC接口电路设计 (7)2.1 进行PLC选型 (7)2.2 进行PLC的I/O分配 (7)3 控制程序设计 (11)3.1 液压泵电动机M2、润滑泵电动机M3的控制 (12)3.2 机床启动准备控制电路 (12)3.3 主轴电动机M1的启动、点动及停止 (12)3.3.1 主轴电动机M1正、反转Y-△降压启动控制 (13)3.3.2 主轴电动机M1点动启动、制动停止控制 (13)3.4 平旋盘的控制 (16)3.5 主轴及平旋盘的调速控制 (17)3.5.1 主轴升速控制 (17)3.5.2 主轴降速控制 (17)3.5.3 平旋盘的调速控制 (18)3.6 主轴、平旋盘刀架、主轴箱、工作台的进给控制 (18)3.6.1 主轴向前进给控制 (18)3.6.2 平旋盘进给控制 (19)3.6.3 主轴后退运动控制 (19)3.6.4 主轴箱的进给控制 (20)3.6.5 工作台的进给控制 (23)3.7 工作台回转控制 (25)3.7.1 工作台自动回转控制 (25)3.7.2 工作台回转电动机M4的停车制动控制 (26)3.7.3 工作台手动回转控制 (27)3.8 尾架电动机M5、冷却泵电动机M7的控制 (29)3.8.1 尾架电动机M5的控制 (29)3.8.2 冷却泵电动机M7的控制 (29)结论 (30)致谢语 (31)参考文献 (32)附录一 PLC控制指令语句表附录二 CAD图(共4张)引言可编程控制器作为新一代的工业控制装置, 逐步取代了继电接触控制的系统。
石家庄铁道学院四方学院毕业设计基于PLC的卧式镗床控制系统设计Design of Electrical Control System for The T86 Boring Machine Based on PLC完成日期 2012年 5 月15 日毕业设计成绩单学生姓名学号 2 班级专业电气工程及其自动化毕业设计题目基于PLC的卧式镗床控制系统设计指导教师姓名吴秋瑞指导教师职称副教授评定成绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩:院长(主任) 签字:年月日毕业设计任务书题目基于PLC的卧式镗床控制系统设计学生姓名学号 2 班级专业电气工程及其自动化承担指导任务单位电气工程系导师姓名吴秋瑞导师职称副教授一、主要内容卧式镗床的电气控制部分用PLC实现。
二、基本要求1、主轴电动机M1采用双速三相异步电动机、正,反转,X轴、Y轴、Z轴移动电动机M2、M3、M4正反转,液压泵电动机M5;2、主运动与进给运动由一台双速电动机拖动,高低速可选择;3、主电动机要求正反转以及点动控制;4、主电动机应设有快速准确的停车环节;5、主轴变速应有变速冲动环节;6、快速移动电动机采用正反转点动控制方式;7、进给运动和工作台不平移动两者只能取一,必须要有互锁;8、M1,M5要有过载保护。
三、主要技术指标(或研究方法)1、设计应贯彻最新国家标准;2、根据控制选择PLC型号,分配I/O端口;3、设计I/O电路,选择电器元件;4、绘制电气控制系统图,梯形图,绘制用户程序短语表并模拟调试;5、编制元件清单;6、编写设计、使用说明书。
四、应收集的资料及参考文献[1]《电气控制原理与设计》方承运宁夏人民出版社[2]《工厂电气控制设备》赵明机械工业出版社[3]《电气控制技术》韩顺杰中国林业出版社[4]《可编程序控制器应用技术》张万忠化学工业出版社[5]《小型可编程序控制实用技术》王兆义机械工业出版社[6]《可编程序控制器应用技术》王也访机械工业出版社五、进度计划第1周—第2周:收集资料,完成开题报告;第3周—第4周:分析、确定方案;第5周—第7周:系统软、硬件设计;第8周:中期检查;第9周—第12周:模拟调试;第13周—第14周:论文审核定稿;第15周—第16周:答辩。
基于PLC的镗床电气系统升级改造设计摘要:本文针对某厂家的镗床电气系统进行升级改造设计,重点设计了PLC控制系统,实现了自动化控制和智能化功能。
首先介绍了镗床的结构和工作原理,分析了原有电气系统存在的问题,然后设计了PLC控制系统的硬件和软件部分,并给出了具体实现方法。
最后进行了系统测试和优化,结果表明,该系统具有高可靠性和稳定性,具有实际应用价值。
关键词:镗床;电气系统;PLC控制;自动化控制;智能化功能1、引言随着工业现代化的发展,自动化和智能化成为了生产的必然趋势。
在传统的机床加工中,电气系统是关键的组成部分,影响着机床的效率和精度。
然而,许多老旧的机床使用的电气系统已经过时,难以满足自动化和智能化的要求。
因此,对机床的电气系统进行升级改造是非常必要的。
镗床是一种主要用于加工精密孔的机床,其加工精度和加工效率对电气系统的要求非常高,同时,由于加工过程中存在的震动和冲击,电气系统必须具有高可靠性和稳定性。
本文针对某厂家的镗床电气系统进行升级改造设计,重点设计了PLC控制系统,实现了自动化控制和智能化功能,为机床的现代化生产提供了有力的支持。
2、镗床结构和工作原理镗床是一种主要用于加工精密孔的机床,其主要部件包括工件夹紧装置、切削刀具、主轴、进给机构、定位机构、控制系统等。
加工过程中,切削刀具沿着轴向移动,在工件内部逐渐切削形成孔。
切削过程中,需要根据加工要求控制切削速度和切削深度等参数,以确保加工质量。
产品升级改造设计3、原有电气系统存在的问题原有电气系统主要由接线板、继电器、限位开关、按钮等组成,控制方式为手动操作,无法自动化控制,对加工精度和加工效率的影响较大。
此外,由于电气系统中存在的继电器和接线板等元件易受外界干扰或高温、潮湿等环境影响,导致系统的可靠性和稳定性较差。
4、PLC控制系统设计PLC(可编程逻辑控制器)是一种常用的工业自动化控制设备,具有高可靠性、高稳定性、高精度、高效率等优点,在机床等领域得到广泛应用。
上海电机学院毕业设计(论文)课题名称基于PLC和变频器的T610卧式镗床电气控制系统设计学院电气学院专业电气工程及其自动化(轨道交通方向)班级学号姓名指导教师定稿日期: 2015 年 4月19 日摘 要在现代制造领域中,在整个机械制造中占据极重的位置的是金属切削加工,约占机械制造总工作量的械制造总工作量的40~60%40~60%40~60%。
然而镗床更是有着举足轻重的作用。
在。
然而镗床更是有着举足轻重的作用。
在。
然而镗床更是有着举足轻重的作用。
在177017701770年左右,就诞生年左右,就诞生了第一台卧式镗床。
了第一台卧式镗床。
到了二十世纪中期,到了二十世纪中期,到了二十世纪中期,相继又出现了加工各种复杂大型零件的坐标镗相继又出现了加工各种复杂大型零件的坐标镗床。
正是加工零件的不断变化,促进了镗床的不断发展完善,从而使其最终发展成为当今时代具有通用性、万年性的卧式镗床。
bT610T610型卧式镗床主要用于孔加工,除扩大工件上己铸出或己加工的孔外,卧式镗床型卧式镗床主要用于孔加工,除扩大工件上己铸出或己加工的孔外,卧式镗床还能镜削平面、钻削、加工端面和凸缘的外圆,以及切螺纹等。
该设备采用继电器控制系统,存在控制线路复杂、容易产生电气故障、维修困难且费用较高。
PLC PLC由于具有控由于具有控制可靠、组态灵活、体积小、功能强、速度快、扩展性好等特点在机床电气控制中得到了广泛的应用。
了广泛的应用。
PLC PLC PLC控制系统则能克服原有控制系统的缺点,可以减少电气故障,满足控制系统则能克服原有控制系统的缺点,可以减少电气故障,满足正常、稳定生产的要求。
正常、稳定生产的要求。
本课题以西门子本课题以西门子S7-200S7-200S7-200系列可编程控制器作为主控制器,系列可编程控制器作为主控制器,采用变频技术对采用变频技术对T610T610T610型卧型卧式镗床电气控制系统进行设计改进,主要是完成主电路的改造、PLC PLC接口电路设计及控接口电路设计及控制程序设计等,设计结果可为卧式镗床的电气控制系统改造提供参考。
基于PLC的电动镗床控制系统设计唐山学院毕业设计摘要镗床是机械加工中使用比较普遍的设备,主要用于加工精确的孔和孔间距离要求较为精确的零件,属于精密机床。
目前,中小型企业使用的是传统继电-接触控制的卧式镗床。
由于继电接触控制的电路复杂,动作速度慢,可靠性差,故障诊断与排除困难等缺点,使得这些企业的生产效率低下、效益差。
针对这种情况,采用PLC对卧式镗床进行改造。
本设计的机床电力拖动系统由两台三相交流异步电动机组成。
主电动机为双速电动机,用以实现拖动机床的主运动和进给运动。
并用MCGS软件进行模拟仿真,MCGS (Monitor and Control Generated System,通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件。
在本次设计中用MCGS软件通过对现场数据的采集处理,以动画显示对T68镗床的工作过程进行监控。
PLC改造后的优点关键词:PLC 改造T68镗床MCGS软件1Design of boring based on PLCAbstractBoring is used in the mechanical processing equipment, Mainly used for machining precision of the distance between the hole hole and more exact requirements of parts, Belong to precision machine tools. At present, the use of small and medium-sized enterprises are traditional relay - contact control horizontal boring. Due to the complexity of the control circuit relay contact, slow, poor reliability, fault diagnosis and eliminate disadvantages such as difficult, which makes the enterprise production efficiency and benefits. In view of this situation, adopting PLC for horizontal boring. The design of the machine by two electric drive systems composed 3-phase induction motor. The motor is a two-speed motor to drive into the machine and to exercise. Using the MCGS software simulation, and Control commissions MCGS (so, general System) is a set of monitoring System for fast and generating computer monitoring System configuration software. In this design using the MCGS software based on field data collection and processing, with animation display of T68 boring work process monitoring.Key words: T68 boring MCGS software PLC transformation目录1 引言 (1)2 T68型卧式镗床控制原理 (2)2.1T68型卧式镗床的主要结构和运动形式 (2)2.1.1 T68型卧式镗床的主要结构 (2)2.1.2 T68型卧式镗床的运动形式 (3)2.2T68型卧式镗床电器控制 (3)2.2.1 T68型卧式镗床原有电器控制 (3)2.2.2 T68型卧式镗床电器控制的改造 (3)2.3T68型卧式镗床主要元件的选择 (4)2.3.1 电动机的选择 (4)2.3.2 控制电路中所用元器件的选择 (5)3 PLC对T68卧式镗床的改造过程 (8)3.1PLC的概述 (8)3.1.1 PLC的基本结构 (8)3.1.2 PLC的语言 (9)3.1.3可编程控制器的选型 (10)3.2改造过程 (11)3.2.1整体设计简介 (11)3.2.2 利用西门子S7-200PLC对T68镗床的改造 (11)4 MCGS组态软件概述 (26)4.1MCGS组态软件简介 (26)4.2MCGS组态软件的系统构成 (26)4.2.1 MCGS组态软件的整体结构 (26)4.2.2 MCGS组态软件的组成 (26)4.3MCGS6.2通用版 (28)4.4MCGS对T68镗床的监控 (28)4.4.1 T68卧式镗床工程简介 (28)4.4.2 T68卧式镗床工程的建立 (29)结论 (36)谢辞 (36)参考文献 (37)附录一 T68卧式镗床梯形图 (38)外文资料 (43)1 引言卧式镗床具有万能特点,主要用于孔的精加工,可以进行钻孔、镗孔、扩孔、铰孔及加工端平面等。
毕业设计(论文)( 20-- 届)设计(论文)题目 __T610卧式镗床控制系统的PLC改造办学点(系)_________ __专业_________ __班级_________ ________学号_________ ______学生姓名_________ ____起讫日期_________地点__________指导教师职称摘要T610型卧式镗床主要用于孔加工,除扩大工件上已铸出或已加工的孔外,卧式镗床还能铣削平面、钻削、加工端面和凸缘的外圆,以及切螺纹等。
该设备采用继电器控制系统,存在控制线路复杂、容易产生电气故障、维修困难且费用较高。
PLC由于具有控制可靠、组态灵活、体积小、功能强、速度快、扩展性好等特点在机床电气控制中得到了广泛的应用。
PLC控制系统则能克服原有控制系统的缺点,可以减少电气故障,满足正常、稳定生产的要求。
本设计对T610卧式镗床电气控制系统进行改造,给出了I/O的分配和PLC 的接线图,编写了梯形图控制程序并通过了模拟调试。
关键词:PLC;T610卧式镗床;改造;梯形图前言金属切削加工在这整个机械制造中占有极重的位置,约占机械制造总工作量的40~60%。
在1770年前后,由于用手工和一般金属加工机具加工蒸汽机气缸不能到达精度要求,人们就创制了专门加工蒸汽机气缸孔的专业机床,于是就诞生了第一台卧式镗床。
到了二十世纪中期,又相继出现了加工各种复杂大型零件的坐标镗床。
由于加工零件的不断变化,促进了镗床的不断发展完善。
终于发展成为今天具有通用性、万年性的卧式镗床。
对于重型制造业来说,那些体积大、吨位重的大型工件的孔加工,由于工件的移动和装夹困难,无法在普通卧式镗床上加工,因此,在卧式镗床的基础上又发展制造了重型落地镗床。
T610型卧式镗床主要用于孔加工,镗孔精度可达IT7,除扩大工件上已铸出或已加工的孔外,卧式镗床还能铣削平面、钻削、加工端面和凸缘的外圆,以及切螺纹等。
主要用在单件小批量生产和修理车间,加工孔的圆度误差不超过5微米,表面粗糙度为Ra0.63~1.25微米。
密级:学号:本科生毕业(设计)论文卧式镗床的PLC控制系别:专业:班级:学生姓名:指导老师:完成时间:江西科技学院本科生毕业设计(论文)学士学位论文原创性申明本人郑重申明:所呈交的论文(设计)是本人在指导老师的指导下独立进行研究,所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文(设计)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
学位论文作者签名(手写):签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□,在年解密后适用本授权书。
本学位论文属于不保密□。
(请在以上相应方框内打“√”)学位论文作者签名(手写):指导老师签名(手写):签字日期:年月日签字日期:年月摘要第一台数控机床在20世纪60年代问世至今,随着计算机、网络通信、传感检测、微电子、机械制造、信息处理、和现代控制等技术,在各个相关领域的发展,数控技术已成为现代控制系统(FMS,CIMS等)中不可缺少的基础技术,因此—PLC (Programmable Logic Controller)控制技术应运而生。
近年来,各种数控机床的柔性、精确性、可靠性和宜人性等各方面功能越来越完善,它在自动化加工领域中占有率也越来越高,然而一般的加工技术根本满足不了这方面的要求。
因此数控技术发展也势在必行,并很快在世界上得到了推广。
其中,卧式镗床是镗床中应用最广泛的一种,它主要用于孔加工,其镗孔精度可达IT7级,PLC是现代工业控制的基础部件,是工厂自动化的支柱之一,在工业自动控制领域中,传统的继电器存在比较明显的缺陷,使用PLC控制,越来越广泛。
基于PLC的T610型卧式镗床控制系统改造[摘要] T610型卧式镗床主要用于孔加工,镗孔精度可达IT7,除扩大工件上已铸出或已加工的孔外,卧式镗床还能铣削平面、钻削、加工端面和凸缘的外圆,以及切螺纹等。
该设备原来采用继电器控制系统,存在控制线路复杂、容易产生电气故障、维修困难且费用较高,而采用PLC控制系统则能克服上述缺点,减少电气故障,满足正常、稳定生产的要求。
PLC(可编程逻辑控制器)由于具有控制可靠、组态灵活、体积小、功能强、速度快、扩展性好等特点, 在机床电气控制中得到了广泛的应用。
本课题以西门子S7-200系列可编程控制器作为主控制器,对T610 型卧式镗床电气控制系统进行改造,要求完成主电路的改造、PLC接口电路设计及控制程序设计。
[关键词]: PLC;T610 型卧式镗床;接口电路;系统改造T610-type Horizontal Boring Machine Control System Reform Based on PLCAbstract T610-type horizontal boring machine is mainly used for hole machining, boring accuracy IT7, in addition to expanding the work piece has been cast out or processed outside the hole, horizontal boring machine is also milling plane, drilling, machining the outer end face and flange Round, and cut thread and so on. The device uses the original relay control system; there is control circuit complex, prone to electrical failure, maintenance difficult and expensive, while the use of PLC control system is able to overcome these disadvantages, and to reduce electrical failure to meet the normal, stable production.PLC (Programmable Logic Controller) control as a reliable, flexible configuration, small size, functionality, speed, and good scalability characteristics of the machine electrical control has been widely used.The topics to Siemens S7-200 series programmable controller as the master controller, theT610-type horizontal boring machine to transform the electric control system, required to complete the transformation of the main circuit, PLC control interface circuit design and program design.Key words:PLC; T610-type horizontal boring machine; Interface circuit; System Reform目录引言 (1)1 T610型卧式镗床电气控制电路设计 (2)1.1 电气控制系统介绍 (2)1.2 主电路原理图 (3)1.3 钢球无级变速、测速发电机电路 (3)1.4 钢球无级变速控制电路 (3)2 PLC接口电路设计 (7)2.1 进行PLC选型 (7)2.2 进行PLC的I/O分配 (7)3 控制程序设计 (11)3.1 液压泵电动机M2、润滑泵电动机M3的控制 (12)3.2 机床启动准备控制电路 (12)3.3 主轴电动机M1的启动、点动及停止 (12)3.3.1 主轴电动机M1正、反转Y-△降压启动控制 (13)3.3.2 主轴电动机M1点动启动、制动停止控制 (13)3.4 平旋盘的控制 (16)3.5 主轴及平旋盘的调速控制 (17)3.5.1 主轴升速控制 (17)3.5.2 主轴降速控制 (17)3.5.3 平旋盘的调速控制 (18)3.6 主轴、平旋盘刀架、主轴箱、工作台的进给控制 (18)3.6.1 主轴向前进给控制 (18)3.6.2 平旋盘进给控制 (19)3.6.3 主轴后退运动控制 (19)3.6.4 主轴箱的进给控制 (20)3.6.5 工作台的进给控制 (23)3.7 工作台回转控制 (25)3.7.1 工作台自动回转控制 (25)3.7.2 工作台回转电动机M4的停车制动控制 (26)3.7.3 工作台手动回转控制 (27)3.8 尾架电动机M5、冷却泵电动机M7的控制 (29)3.8.1 尾架电动机M5的控制 (29)3.8.2 冷却泵电动机M7的控制 (29)结论 (30)致谢语 (31)参考文献 (32)附录一 PLC控制指令语句表附录二 CAD图(共4张)引言可编程控制器作为新一代的工业控制装置, 逐步取代了继电接触控制的系统。
它具有可靠性高、设计施工周期短、调试修改方便等优点。
中小型PLC 的价格便宜, 用它来控制的卧式镗床, 电气系统结构简单, 工作稳定可靠, 故障率低, 操作系统便于维护、维修, 提高了工效, 自动化程度高, 在工业上有广泛的应用前景。
目前PLC已广泛应用于冶金、化工、轻工、机械、电力、建筑、交通、运输等各行各业。
随着机电一体化的发展,对于系统的可靠性要求愈来愈高。
可编程控制器有控制可靠,体积小,功能强,速度快,组态灵活和可扩展的特点而得到广泛的应用。
可编程控制器是20世纪60年代末在继电器控制系统的基础上开发出来的。
在我国,PLC的应用最近几年发展很快。
起初应用于一些大中型现代化工厂的引进工程上,如上海宝山钢铁总厂一、二期工程中就使用了PLC达857台。
武汉钢铁厂和首都钢铁厂等大型钢铁企业也都使用了许多PLC。
在老企业旧设备的技术改造上,PLC的应用比较广泛,而且已取得了可喜的经济效益。
PLC是专为工业控制设计的控制装置,具有能适应工业现场的恶劣环境等优点。
T610型卧式镗床主要用于孔加工,镗孔精度可达IT7,除扩大工件上已铸出或已加工的孔外,卧式镗床还能铣削平面、钻削、加工端面和凸缘的外圆,以及切螺纹等。
主要用在单件小批量生产和修理车间,加工孔的圆度误差不超过5微米,表面粗糙度为Ra0.63~1.25微米。
该设备原来采用继电器控制系统,存在控制线路复杂、容易产生电气故障、维修困难且费用较高。
为提高机床的工作可靠性及机床故障诊断的准确性,对机床控制系统进行改造。
用PLC控制代替原有控制系统,简化了控制线路,极大的减少了设备的故障点,从而使设备更便于维修。
该镗床控制柜体积庞大,内部接线繁杂,继电器数目较多,从机床电气控制系统整体来看,该设备电气控制部分非常适合用 PLC进行技术改造。
1 T610型卧式镗床电气控制电路设计1.1 电气控制系统介绍机床全部电力设备均由交流 50 Hz、380、220伏±10%车间电源供电。
控制回路(PLC 控制 )电压为直流24 V,通过隔离变压器KB—2000 380/24 V供给直流电源。
该机床结构特点: 1、主轴水平布置、主轴箱能沿前立柱导轨垂直移动(图1-1)。
2、使用该卧式镗床加工时,刀具装在主轴、镗杆或平旋盘上,通过主轴箱可获得需要的各种转速和进给量,同时可随着主轴箱沿前立柱的导轨上下移动。
3、工件安装在工作台上,工作台可随下滑座和上滑座作纵横向移动,还可绕上滑座的圆导轨回转至所需要的角度,以适应各种加工情况。
4、当镗杆较长时,可用后立柱上的尾架来支承其一端,以增加刚度。
5、该镗床共有7台电动机:M1为主轴电动机,M2为液压泵电动机,M3为润滑泵电动机,M4为工作台旋转电动机,M5为尾架升降电动机,M6为钢球拖动变速电动机,M7为冷却泵电动机。
6、电气控制采用PLC可编程控制器控制。
机床中的主轴旋转、平旋盘旋转、工作台转动、尾架升降用电动机拖动;主轴和平旋盘刀架进给、主轴箱进给、工作台的纵向及横向进给、各部件的夹紧采用液压传动控制。
图1-1 T610型卧式镗床结构图1.2 主电路原理图T610型卧式镗床的电气控制电路图和液压系统均较为复杂。
机床中的主轴旋转、平旋盘旋转、工作台转动、尾架升降用电动机拖动;主轴和平旋盘刀架进给、主轴箱进给、工作台的纵向及横向进给、各部件的夹紧采用液压传动控制。
从图1-2主电路图中可以看出,T610型卧式镗床由主轴电动机M1、液压泵电动机M2、润滑泵电动机M3、工作台电动机M4、尾架电动机M5、钢球变速拖动电动机M6、冷却泵电动机M7拖动。
机床主电路共有7台三相交流异步电动机,均由380V交流电源供电。
主轴电动机M1拖动主轴旋转,由于主电动机M1容量较大,故采用星—三角减压起动方法起动,由接触器KM3和KM4控制;主电动机的正反转由接触器KM1和KM2控制。
液压泵电动机M2由接触器KM5控制,润滑泵电动机由接触器KM6控制。
液压泵电动机M2、润滑泵电动机M3起动后,为机床润滑系统提供润滑油,为压力装置提供压力油。
当压力足够时压力继电器KP2动作,表明润滑良好,压力正常,机床的其它操作方能进行。
工作台电动机M4拖动工作台旋转,工作台正转由接触器KM7控制,反转由接触器KM8控制。
尾架电动机M5由接触器KM9和KM10控制,其正反转通过机械传动使尾架沿着立柱导轨上下移动,上升时M5正转,而下降时反转。
钢球无级变速器的升速和降速由钢球拖动变速电动机M6拖动。
接触器KM11控制M6正转,钢球无级变速器升速;接触器KM12控制M6反转,钢球无级变速器降速。
冷却泵电动机M7由KM13控制。
短路保护:FU1、FU2;过载保护:KR1、KR2、KR3、KR4。
1.3 钢球无级变速、测速发电机电路如图1-3所示为钢球无级变速、测速发动机电路图。
1.4 钢球无级变速控制电路如图1-4所示为钢球无级变速控制电路图。
比例质量制图设计审核第1张共4张主电路图冷却泵电动机钢球无级变速器升速降速反转正转工作台电动机尾架电动机正转(上升)反转(下降)润滑泵电动机液压泵电动机电源开关主轴电动机正转反转主轴电动机液压泵电动机润滑泵电动机工作台电动机尾架电动机钢球拖动变速电动机冷却泵电动机图1-2 主电路图图1-3 钢球无级变速、测速发电机电路图1-4 钢球无级变速控制电路2 PLC接口电路设计2.1 进行PLC选型PLC选用西门子公司的S7-200 CPU226(共40点:24点输入,16点继电器输出),另外扩展3个EM223DI/ DO模块16入/16点继电器输出(共96点:48点输入,48点继电器输出)。