铣床PLC控制系统设计

本科学生课程设计任务书注：任务书由指导教师填写。

摘要铣床的PLC改造主要是方便工业自动化生产，减轻劳动强度和提高工作效率。

过去有不少人对铣床进行改造设计，并取得了不错的成绩，例如采用三菱控制软件控制的PLC设计等。

X52K型立式铣床的PLC控制设计采用了西门子软件S7-200，这是一款小型的控制系统。

设计过程中充分考虑工厂生产实际情况和铣床的运动要求、加工精度等一些列条件，采用S7-200软件进行仿真，满足设计的各项要求。

改造后的系统便于柔性生产的需要，在工厂有更强的适应力。

如生产任务或工艺发生变化，普通X52K机床需改变硬件结构，从而造成时间和资金的浪费。

PLC是一种新型的工业自动化控制装置，其控制功能是通过软件编程来实现的。

当生产工艺和任务发生变化时，不必改变PLC硬件设备，只需改变PLC中的程序，因而该控制系统更具灵活性。

且PLC控制系统体积小、可靠性高、更易于维护。

通过对X52K型立式铣床进行改造,并用S7-200软件仿真，实现了自动化控制,从而可以提高整个电气控制系统的工作性能。

关键词 PLC,电气控制系统,X52K,S7-200ABSTRACTThe Milling machine PLC transformation mainly is convenient industrial automation production, reduce labor intensity and improve work efficiency. In the past, there was a lot of people to milling machine modification design, and has made the good progress, such as the control software of PLC control design, etc.X52K type vertical milling machine PLC control software was designed using Siemens S7-200, it's a small control system. The design process of fully considering the actual production condition of the factory and on the movement of the milling machine, machining accuracy and other terms and conditions, the S7-200 software simulation, meet the design requirements. After the transformation of the system to the needs of the production of the soft, in the factory has stronger adaptability. Such as production task or process changes, ordinary X52K machine need to change the hardware structure, resulting in the waste of time and money.PLC is a new type of industrial automation control device, the control function is achieved through software programming. When the production process and task change, don't need to change the PLC hardware equipment, just change the PLC program, thus the control system more flexibility. PLC control system and small size, high reliability and easier to maintain.Through the X52K type vertical milling machine modification, and S7-200 software simulation, realized the automation control, which can improve the electrical control system performance.Keywords PLC, electric control system, X52K, S7-200目录摘要 (II)ABSTRACT (III)第1章铣床简介 (1)1.1铣床介绍 (1)1.2 X52K型立式铣床简介 (1)第2章 X52K型铣床控制系统分析 (6)2.1 X52K电气原理图 (6)2.2 主轴电动机的控制 (6)2.2.1 主轴启动 (7)2.2.2 主轴停止 (7)2.2.3 主轴变速时的瞬时点动 (7)2.3 进给运动的电气控制 (7)2.3.1 工作台纵向进给运动控制 (7)2.3.2 工作台横向、升降进给运动控制 (8)2.3.3 工作台快速移动、进给变速瞬时点动控制 (8)2.3.4 圆形工作台的控制 (8)第3章 PLC简介 (10)3.1 PLC的简史 (10)3.2 PLC的基本组成及特点 (11)3.3 PLC的基本工作原理 (12)第4章 PLC输入输出地址分配 (14)4.1改造的目的 (14)4.2 PLC设计方案的确定 (14)4.3 PLC的选择 (15)4.4 地址分配 (15)第5章 PLC电器元件选择 (18)第6章 PLC编程 (20)6.1 PLC梯形图 (20)6.2 PLC语句表 (21)第7章 PLC程序仿真 (23)总结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)第1章铣床简介1.1铣床介绍在机器的的制造业中用锻造、铸造、压力加工等方法制成的金属毛坯都是很粗糙的，而且形状和尺寸也不太准确。

2010届毕业设计任务书一、课题名称X62W万能铣床电气控制线路的PLC改造二、指导老师张朝霞三、设计内容与要求1．课题概述62W万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，它采用继电接触器电路实现电气控制。

可编程控制器（以下简称PLC）专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。

将X62W万能铣床电气控制线路改造为PLC控制，可以提高整个电气控制系统的工作性能，减少维护、维修的工作量。

2．设计内容与要求（1）绘制X62W万能铣床电气控制原理图（2）进行PLC选型及I/O分配（3）PLC控制程序的编写（4）按要求撰写毕业设计说明书（5）绘制设计图样1）X62W万能铣床系统电气原理图2）PLC的I/O接线图3）电气控制系统的PLC控制梯形图4）控制程序清单及注释四、设计参考书1 通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力（2）使学生受到PLC系统开发的综合训练，达到能够进行PLC系统设计和实施的目的（3）掌握典型X62W铣床的工作原理和设计思路五、设计说明书要求1、杨士元李美莺栾永恒葛孚明著《可编程序控制器编程、应用和维修》清华大学出版社2、李景学金广业编《可编程序控制器应用系统设计方法》电子工业出版社3、钟肇新彭侃编译《三菱超小型可编程控制器 MELSEC-FX2系列使用手册》4、李振安主编《工厂电气控制技术》重庆大学出版社5、李茂林《低压电器及配电电控设备选用手册》辽宁科学技术出版社6、刘祖润、胡俊达主编《毕业设计指导》机械工业出版社7、有关其它电气控制、PLC教材或设计手册六、毕业设计答辩及说明书要求1、封面2、目录3、内容摘要（200-400字左右，中英文）4、引言5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、计算、分析、论证、设计结果的说明及特点）6、结束语7、附录（参考文献、图纸、材料清单等）七、毕业设计答辩及论文要求1、毕业设计答辩要求答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。

毕业设计说明前言在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。

目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。

可以说PLC技术是现在世界生产过程中不可缺少的环节，我们使用的许多东西都是通过PLC编程控制生产出来的。

机械加工有了PLC技术，会变得更加灵活，操控更加方便。

铣床系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。

通常铣刀旋转运动为主运动，工件(和)铣刀的移动为进给运动。

它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。

它除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

但铣床线路复杂，电气控制系统故障的查找与排除是非常困难的,特别是在继电器接触式控制系统，由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长,给生产与维护带来诸多不便,严重地影响生产。

这次课题就是通过使用PLC对X62W型万能铣床进行改造，使之降低故障率，并且让操作简单方便，提高生产效率和经济效率。

由于学习PLC知识尚浅，设计难免出现纰漏和错误，敬请老师批评指正。

一、可编程控制器概述在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。

传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。

个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。

PLC的定义有许多种。

国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

五轴数控铣床软PLC控制系统研究1. 引言1.1 背景介绍五轴数控铣床软PLC控制系统是当前制造业中广泛应用的一种先进控制技术。

随着制造业的发展和对高精度、高效率加工需求的不断提升，五轴数控铣床软PLC控制系统的研究和应用越来越受到重视。

传统的数控铣床由于存在编程复杂、运行效率低等问题，已经不能满足现代制造业的需求。

对五轴数控铣床软PLC控制系统进行深入研究和优化改进，对提高加工精度和效率具有重要意义。

随着科技的不断发展，软PLC控制技术已经成为控制系统中的重要组成部分，其具有编程灵活、易于扩展、性能稳定等优点。

将软PLC技术应用于五轴数控铣床控制系统中，可以有效提高系统的可靠性和稳定性，实现更加精细化的加工。

通过对五轴数控铣床软PLC控制系统的研究，可以为制造业的发展提供技术支持和创新思路，推动我国制造业向高端制造迈进。

【背景介绍】1.2 研究目的本研究旨在探究五轴数控铣床软PLC控制系统的设计原理和实验验证，通过对其概述、设计原理和实验验证的研究，为优化改进方向提供理论基础和技术支持。

通过对系统的应用展望，为未来五轴数控铣床软PLC控制系统在各个领域的应用提供参考。

研究目的是为了深入了解五轴数控铣床软PLC控制系统，提高系统的稳定性和精准度，进一步推动数控技术的发展。

通过本研究，可以为相关领域的研究人员和工程师提供技术参考和实践经验，推动五轴数控铣床软PLC控制系统在工业生产中的广泛应用。

通过本研究的成果总结和存在问题分析，可以为未来研究提供方向和参考，为五轴数控铣床软PLC控制系统的进一步优化提供指导。

通过未来展望，可以为该领域的发展规划提供参考和启示。

1.3 研究意义五轴数控铣床软PLC控制系统是当前制造行业中广泛应用的一种先进控制技术，其具有精度高、效率高、稳定性好等优点。

本研究旨在探讨五轴数控铣床软PLC控制系统的设计原理和实验验证，为提高加工精度和效率提供技术支持。

研究意义主要体现在以下几个方面：五轴数控铣床软PLC控制系统的研究可以帮助企业提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量，增强竞争力。

PLC的应用与发展1前言：随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。

现在社会要求制造业对市场需求作出迅速的反映，生产出了小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。

为了满足这一个要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具备有极高的可靠性和灵活性。

可编程序控制器正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。

可编程控制器(P orgammable Logic Controller)简称为PLC，它的应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要控制设备之一，在工业生产的所有领域得到了广泛的使用，在其他领域（例如民用和家庭自动化）的应用也得到了迅速的发展。

2可编程控制器的定义可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

”PLC的特点：2.1可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。

PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的工艺制造，内部采用了此案金的抗干扰技术，具有很高的可靠性。

例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。

一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间更长。

从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。

毕业设计任务书设计题目：基于PLC仿型液压铣床控制系统的设计系部：机械工程系专业机械电子工程学号：学生：指导教师（含职称）：专业负责人：1．设计的主要任务及目标把PLC技术应用于仿形液压铣床控制系统中，可以充分发挥PLC可靠性高、调试方便和使用灵活等优点。

根据对仿形液压铣床控制要求的分析，进行控制系统的设计、PLC的I/O点数确定、PLC的选型、PLC程序设计、模拟调试等。

2．设计的基本要求和内容1）分析控制要求，进行控制原理设计。

2）PLC选型及确定硬件配置。

3）设计控制程序，绘制梯形图。

4）程序调试（确定程序运行的软件）。

3．主要参考文献[1]袁任光，可编程序控制器（PC）应用技术与实例[M]，广州：华南理工大学出版社，1997[2]廖常初，FX系列PLC编程及应用[M]，北京：机械工业出版社，2005[3]徐健丰，徐丽珍，基于PLC的XA6132型卧式万能铣床改造[J],机械工程师，2005,11期[4]刘国光，陈文胜，PLC在XF716仿形铣床数控系统中的应用[J]，新技术新工艺·机械加工与自动化，2002年，第4期[5]高云河，PLC在仿形铣床改造上的应用[J]，黑龙江冶金，2005年第3期[6]毛洪泉，液压仿形铣床的数控化改造[J]，内燃机，1994年，第4期[7]张万忠,可编程控制器入门与应用实例,中国电力出版社,2005年4．进度安排设计各阶段名称起止日期1 查阅相关文献资料，并撰写开题报告2012年02月27日至03月08日2 查阅所要仿形铣床控制要求及继电接触器电路解读2012年03月09日至04月01日3 PLC机型选择及硬件连接2012年04月02日至04月26日4 编写铣床PLC控制的程序2012年04月27日至05月30日5 整理毕业设计相关资料，准备答辩2012年05月31日至06月10日基于PLC仿型液压铣床控制系统的设计摘要：介绍铣床的定义及自动化铣床的发展和现状,详细的介绍了液压仿形铣床的工作原理并且以一维仿形为例详细的介绍了仿形铣床的工作过程及过程分析;PLC的特点(体积小,重量轻,能耗低可靠性高,抗干扰能力强;配套齐全,功能完善,适用性强易学易用,深受工程技术人员欢迎;系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造)主要功能(步进顺序控制,数据处理,限时控制,条件控制,计数控制,模/数和数/模转换)以及PLC型号选择所要注意的事项(容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力);根据仿形铣床的工作流程制作流程图,编写程序制作梯形图,绘制I/O地址分配图.关键词：仿形液压铣床,PLC,流程图,梯形图Based on the PLC imitation type hydraulic control system design Abstract：Describes the definition and automation of milling machine milling machine development and current situation, described in detail the working principle of hydraulic copy milling machine, and copying a one-dimensional case described in detail the process of copying the work of milling and process analysis; PLC characteristics (volume Small, light weight, low energy consumption, high reliability, strong anti-interference; fully furnished, perfect function, applicability and easy to use, welcomed by the engineering and technical personnel; system design, construction work is small, easy maintenance, easy transformation) the main function (step sequence control, data processing, limited control, conditional control, count controls, analog / digital and digital / analog conversion) and the PLC model to select the desired note (capacity, I / O module, power module special function modules, communication networking capabilities); copy milling machine according to the workflow flowcharts, programming production ladder, drawing I / O address assignment map.Key words：hydraulic copying milling machine, PLC,flow, Ladder目录1 引言 (1)2 发展现状 (3)2.1 铣床的介绍 (3)2.2 自动铣床的发展及现状 (3)3 整体设计 (5)4 硬件设计 (7)4.1 PLC的特点及主要功能 (7)4.1.1 PLC的一般特点 (7)4.1.2 PLC的主要功能 (8)4.2 PLC型号的选择 (9)4.2.1 根据PLC机型选择 (9)4.2.2 根据I/O模块选择 (10)4.2.3 根据存储容量选择 (11)4.2.4 根据I/O响应时间选择 (11)4.2.5 根据输出负载的特点选型 (11)4.2.6 根据在线和离线编程的选择 (12)4.3 液压仿形铣床行程分析 (12)4.3.1．仿形系统工作原理 (12)4.3.2．主轴电动机的控制 (16)4.3.3．进给运动的控制 (17)4.3.4．圆工作台的控制 (18)4.3.5．冷却泵电动机的控制与工作照明 (18)4.3.6．控制电路的联锁与保护 (19)4.4 PLC的I/O地址分配图 (19)4.5 PLC外部接线图 (20)5 PLC控制软件设计 (22)5.1系统工作流程图 (22)5.2梯形图 (23)6 总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)1 引言随着机电一体化技术的迅猛发展,数控机床的应用已日趋普及,机械制造业正在越来越多地采用数控技术来改善其生产加工方式,用以解决现代机械制造中结构复杂、紧密、批量小、多变零件的加工问题.然而,从目前企业面临的情况看,因数控机床价格昂贵,一次性投资较大,使有些企业难以承担.因此,对普通机床的数控化改造就显得非常必要,这种必要性主要体现在:数控机床可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件;可以实现加工的自动化,而且是柔性自动化,从而效率可比传统机床提高3～7倍;加工零件的精度高,尺寸分散度小,使装配容易,不再需要“修配”;可实现多工序的集中,减少零件在机床间的频繁搬运;拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能,因而可实现长时间无人看管加工.在我国的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大多数是传统的机床, 而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床.用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长,从而在国际、国内市场缺乏竞争力,直接影响一个企业的产品、市场、效益,影响企业的生存和发展.所以必须大力提高机床的数控化率.我国自改革开放以来,很多企业从国外引进技术、设备和生产线进行技术改造.据不完全统计,从1979—1988年间,全国引进技术改造项目就有18446项,大约165.8亿美元.这些项目中,大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用.但是有的引进项目由于种种原因,设备或生产线不能正常运转,甚至瘫痪,使企业的效益受到影响,严重的使企业陷入困境.一些设备、生产线从国外引进后,有的消化吸收不好,备件不全,维护不当,结果运转不良;有的引进时只注意引进设备、仪器、生产线,忽视软件、工艺、管理等,造成项目不完整,设备潜力不能发挥,有的甚至不能启动运行,没有发挥应有的作用.种种原因使有的设备不仅没有创造财富,反而消耗着财富.这些不能使用的设备、生产线是个包袱,也是一批很大的存量资产,修好了就是财富.只要找出主要的技术难点,解决关键技术问题,就可以最小的投资盘活最大的存量资产,争取到最大的经济效益和社会效益.在美国、日本和德国等发达国家,他们的机床改造作为新的经济增长行业, 生意盎然,正处在黄金时代.由于机床以及技术的不断进步,机床改造是个“永恒”的课题.我国的机床改造业,也从老的行业进入到以数控技术为新的行业.在美国、日本、德国,用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场,已形成了机床和生产数控改造的新的行业,在美国,机床改造业称为机床再生 (Remanufacturing)业.从事再生业的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd(得宝)服务集团、US设备公司等.美国得宝公司己在中国开办公司.我们提出的对普通铣床的数控改造是一个典型的铣床数控改造实例,对于改善生产环境,降低劳动强度,提高零件加工精度及自动化程度具有重要的意义, 可以创造一定的经济效益和社会效益.2发展现状2.1铣床的介绍铣床是以各类电动机为动力的传动装置与系统的对象以实现生产过程自动化的技术装置.电气系统是其中的主干部分,在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用.随着电子技术的发展,可编程序控制器日益广泛的应用于机械、电子加工与设备电气改造中.铣床作为机械加工的通用设备在内燃机配件的生产中一直起着不可替代的作用.自动铣床具有工作平稳可靠,操作维护方便,运转费用低的特点,已成为现代生产中的主要设备.自动铣床控制系统的设计是一个很传统的课题,现在随着各种先进精确的诸多控制仪器的出现,铣床控制的设计方案也越来越先进,越来越趋于完美,各种参考文献也数不胜数.在我国70～80年代大多数铣床中,大多数的开关量控制系统都是采用继电器控制,也有相当一部分辅机系统是采用继电控制.因此,继电器本身固有的缺陷,给铣床的安全和经济运行带来了不利影响,用PLC对铣床的继电器式控制系统进行改造已是大势所趋.2.2 自动铣床的发展及现状从上世纪80年代起铣床制造业的发展虽有起伏但对自动控制技术和自动铣床床一直给予不是很大的关注.经过九五自动车床和加工中心包括自动铣床的产业化生产基地的形成,所生产的中档普及型自动铣床的功能性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力.但在中高档自动铣床方面与国外一些先进产品相比仍存在较大差距.这是由于欧美日等先进工业国家于80年代先后完成了自动机床产业进程,其中一些著名机床公司致力于科技创新和新产品的研发引导着数控机床技术发展,如美国英格索尔公司和德国惠勒喜乐公司对用于汽车工业和航空工业高速数控铣床的发展日本牧野公司对高效精密加工中心所作的贡献,德国瓦德里希公司在重型龙门五面加工铣床方面的开发以及日本马扎克公司研发的车铣中心对高效复合加工的推进等等.相比之下,我国大部分数近代机床产品在技术处于跟踪阶段.随着科学技术的不断发展,生产工艺的不断发展改进,特别是计算机技术的应用,新型控制策略的出现,不断改变着电气控制技术的面貌.在控制方法上,从手动控制发展到自动控制;在控制功能上,从简单控制发展到智能化控制;在操作上,从策重发展到信息化处理;在控制原理上,从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微型计算机为中心的网络化自动控制系统.X62W铣床综合了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果.工业、农业、科学和国防现代化建设要求机械产业不断地提供各种先进的设备.如电力机床、内燃机车、工程机械等设备.利用刀具对金属毛坯进行切削,从而加工出机械零件的工作机械称为金属切削机床,简称机床.机床是现代机械制造业中最重要的加工设备,在一般机械制造厂中,机床所担负的加工工作量约占机械制造总工作量的40%~~60%.机床的性能直接影响机械产品的性能、质量和经济性.因此,它是国民经济中具有战略意义的基础工业,机床的拥有量及其先进程度将直接影响到国民经济各部门生产发展和技术进步的能力.仿形铣床是由普通机床发展而来.它集于机械、液压、气动、伺服驱动、精密测量、电气自动控制、现代控制理论、计算机控制等技术于一体,是一种高效率、高精度能保证加工质量、解决工艺难题,而且又具有一定柔性的生产设备.仿形铣床的广泛应用,给机械制造业的生产方式、产品机构和产业机构带来了深刻的变化,其技术水平高低和拥有量多少,是衡量一个国家和企业现代化水平的重要标志.3 整体设计PLC控制液压泵电机、驱动主轴电机、驱动进给电机、驱动冷却泵电机.PLC 控制液压泵电机启动带动仿形指接触要被仿形的工件,驱动主轴电机、驱动进给电机、驱动冷却泵电机根据仿形形式进行运动.X62W型万能铣床的外形结构如图3-1所示，它主要由床身、主轴、刀杆、悬梁、工作台、回转盘、横溜板、升降台、底座等几部分组成。

毕业设计（论文）设计题目：X62W卧式万能铣床电气控制的PLC改造系别: 机械工程学院专业:机械制造与自动化班级: 08机械（4）班姓名:学号:指导老师:完成时间:摘要铣床可以用来加工平面、斜面、沟槽，装上分度头可以铣切直齿齿轮和螺旋面，装上圆工作台还可以铣切凸轮和弧形槽。

所以铣床在金属切削机床中占有很大的比重，使用数量仅次于车床。

PLC是以计算机技术为技术核心的通用自动控制装置，在各行各业中得到了广泛的应用。

它是将逻辑运算，顺序控制，时序和计数以及算数运算等控制程序，用一串指令的形式存放到存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟，数字等输入输出部件，对生产设备和生产过程进行控制的装置。

在电气控制系统中，故障的查找于排除是非常困难的，特别是在继电器接触式控制系统，由于定期开展线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长，给生产与维护带来诸多不便，严重地影响生产。

而PLC控制系统无论是硬件还是软件，控制稳定可靠，具有极高的可靠性与灵活性，更容易维修，更能适应经常变动的工艺条件。

为了使铣床控制稳定与可靠，具有极高的可靠性和灵活性，更容易检修，更能适应经常变动的工艺条件，取得较好的经济效益，所以对原来的继电器接触模式模拟控制系统进行PLC改造。

关键词：X62W；电气控制；PLC-可编程控制器；梯形图目录摘要 (2)第一章铣床特点及电气控制线路分析 (5)1.1 铣床简介 (5)1.2 X62W万能铣床 (5)1.3电器元件设备 (7)1.4电力拖动特点及控制要求 (8)1.5电气控制线路 (8)1.6电气控制线路分析 (10)①主电路分析 (10)②控制电路分析 (10)③冷却和照明控制 (13)第二章可编程控制器的概述 (14)2.1 PLC的发展历史 (14)2.2 PLC的构成 (14)2.3 PLC的基本特点 (15)2.4 PLC的功能 (15)2.5 PLC的应用领域 (15)2.6 PLC的分类 (16)2.7 PLC的国内外状况 (18)2.8 PLC的未来展望 (18)第三章 X62W万能铣床电气控制线路PLC的硬件改造 (19)3.1 X62W铣床PLC控制系统的分析 (19)3.2 PLC的选型及校验........................................... .. (19)3.3PLC的I/O端口的分配 (19)3.4 系统控制的安装设计 (20)第四章 X62W万能铣床电气控制线路PLC的软件改造 (22)4.1 梯形图控制分析 (22)①主轴控制电路分析 (23)②进给控制电路分析 (23)4.2 PLC控制指令语句表................................................................................. . (24)第五章 X62W万能铣床PLC改造的测试实验 (26)5.1 PLC的模拟实验 (26)5.2 改进后的X62W万能铣床空载实验 (26)5.3 改进后的X62W万能铣床负载实验 (26)第六章 PLC控制与电气控制的区别 (27)第七章致谢 (28)参考文献 (29)第一章铣床特点及电气控制线路分析1.1铣床简介铣削是一种高效率的加工方式，铣刀的旋转是主运动，工作台的上下、左右、前后运动都是进给运动，其他的运动，如工作台的旋转运动则是辅助运动。

前言X52K型立式升降铣床是一种早期的立式铣床，是一种应用范围很广的机床。

主要用于机械制造、模具、仪器、仪表、汽车、摩托车等行业的加工。

传统X52K立式铣床由于采用的是继电器控制，继电器控制存在许多缺点，如电路接线复杂，触点多，噪声大，可靠性差，故障诊断与排除等。

绝大多数控制继电器的触点容易产生电弧，甚至会在融在一起产生误操作，引起严重后果。

而且继电器控制系统必须是手工接线，安装，如果有简单改动，也需要花费大量的时间及人力和物力去改制，安装和调试。

若用PLC控制就避免了这些问题，通过以PLC为控制核心，采用，传感器等技术对X52K机床控制部分进行电气改造。

因为PLC的优点有：（1）PLC系统的维修简单，维修时间短。

PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。

（2）PLC有较高的易操作性。

它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生误操作。

（3）PLL是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。

采用了精简化的编程语言。

编程出错率很低。

（4）对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。

程序的输入可直接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序的寻找，然后进行更改。

（5）PLC采用的编程语言有梯形图、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。

编程方法的多样性使编程简单。

以上特点使用PLC控制系统具有可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能量力强，运行稳定等诸多优点。

本次课程设计通过以PLC为控制核心，采用传感器等技术对X52K机床控制部分进行电气改造。

这可以大幅度节约电能，提高系统的自动化程度，并使系统运行可靠稳定，结构简单，维修，维护，调整方便，经济实用配置，取代了传统的继电器控制系统。

目录前言 (1)1课程设计的任务和要求 (3)1.1课程设计的任务 (3)1.2课程设计的基本要求 (3)2总体设计 (4)2.1 PLC 选型 (4)2.2 PLC 端子分配 (5)3 PLC 程序设计 (6)3.1设计思想 (6)3.2电气原理图设计 (6)3.3 PLC 梯形图 (6)4 程序模拟调试说明 (9)结束语 (10)参考文献 (11)1课程设计的任务和要求1.1课程设计的任务读懂图1.1（机电传动控制教材179页），保留主电路，将控制电路的功能用PLC实现。