基于T68镗床电气控制系统的PLC改造设计

T68型卧式镗床PLC控制系统设计目录1.T68卧式镗床控制原理说明书 (1)2.T68型卧式镗床电气控制主回路 (2)3.安装板电气元件平面布置图 (3)4.控制面板按钮、行程开关平面布置图 (4)5.镗床控制系统P L C外部接线图 (5)6.镗床控制系统P L C梯形图 (6)7.触摸屏控制 (7)8.电气元件一览表 (7)9.参观工厂有感 (8)10.实习心得 (9)11.附录A：实习日记 (9)1 T68型卧式镗床控制原理说明书1.1．T68型卧式镗床的用途T68型卧式镗床主要用于钻孔、镗孔、铰孔及加工端平面等。

1.2 电气控制线路的特点（1）主电机为双速电机，它提供机床的主运动和进给运动的动力。

高低速转换，由主轴孔盘变速机构内的限位开关S控制，S常态时接通低速，被压下时接通高速。

由接触器KM6及KM7实现定子绕组从三角形接法转接成双星型接法。

（2）主电机可正反转、点动及反接制动。

（3）主电机用低速时，可直接启动；但用高速时，则由控制线路先起动到低速，延时后再自动转换到高速，以减少起动电流。

（4）在主轴变速或进给变速时主电动机能缓慢转动，使齿轮易于啮合。

1.3 控制线路工作原理（1）主轴的点动控制主轴的正反向点动由按钮SB3和SB4操纵。

按下正向点动按钮SB3后，PLC输出使KM1、KM6线圈得电动作。

因此，三相电源经KM1主触点、限流电阻R和接触器KM6的主触点接通电动机M1，使电动机在低速下旋转。

放开按钮时，KM1和KM6都相继断电释放，电动机断电停止。

反向点动与正向点动相似，由SB4操纵，经接触器KM2及KM6相互配合动作来完成。

（2）主电机的正反向长动主电机正反控制由SB1和SB2操纵。

当要求电动机低速运转时，限位开关XK为断开状态，按下起动按钮SB1、KM1、KM3、KM6得电动作。

主电机就在全电压和三角形接线下，直接起动低速运行。

使用高速时，限位开关XK闭合，按下SB1后，电动机先低速起动，延时5秒后KM6断开，再经0.6秒KM7得电动作。

T68型卧式镗床的PLC的电气控制改造设计主编:刘伟主审:田林红前言PLC(可编程序控制器)是以微机技术为核心的通用工业控制装置。

它是将传统的继电器-接触器控制技术与计算机技术和通信技术融为一体，具有功能大、环境适应性好、编程简单、使用方便等优点。

因此，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面，PLC得到广泛的应用。

学习、掌握和应用PLC技术对提高我国工业自动化水平和生产效率具有十分重要的意义。

目前，部分中小型企业及高校仍广泛使用传统的继电器控制机床，这些机床经历了比较长的历史，虽然它能在一定范围内满足单机和自动生产线的需要，但由于它的电控系统是以继电器、接触器的硬连接为基础的，技术上比较落后，特别是其触点的可靠性问题，直接影响了产品质量和生产效率。

而用PLC 对它进行技术改造，便能取得很好的效果。

对T68镗床的电气控制线路进行了分析与研究后,T68镗床具有主轴转速高、调速范围宽等功能外；T68镗床的电气控制系统,还存在控制线路上一些复杂性、故障率高、维护工作量大、可靠性差、灵活性差等缺点;给生产与维护带来诸多不便，严重地影响生产。

采用可编程序控制器(PLC)对T68镗床传统的电气控制系统进行改造,在实际生产线上有着明显的效率，这也使整个生产系统带来推动的力量。

PLC对T68镗床控制改造的设计梯形图,提高了T68镗床电气控制系统的可靠性和抗干扰能力；然而PLC对T68镗床的继电器接触式控制系统进行技术改造,从而保证了电控系统的快速性、准确性、合理性,更好地满足了实际生产的需要,提高了经济效益。

本设计主要介绍的是T68镗床的PLC改造控制。

第一章介绍T68镗床的电气控制原理；第二章介绍三菱公司的FX2N系列的PLC；第三章介绍三菱FX2N系列PLC对T68镗床的改。

本设计在手法上采用模块化结构，运用图解的方法，意图为主，以文为辅。

本设计对梯形图的每个梯级和语句表的每个语句都添加注解说明，解释和说明该梯级和语句的作用，并且用电路工作过程图与电器元件和编程元件动作顺序表相结合的方法来说明PLC的控制过程。

T68镗床电气控制系统的PLC改造设计摘要西门子公司的PLC应用于车床、车床电气控制等，给出了系统的硬件和软件设计。

到目前为止，车床被广泛应用于中小型企业，它仍然被广泛使用，但因为继电器在接线方面很复杂，在故障诊断方面也很难找出问题，具有与生俱来的缺陷。

因为它的控制是根据我们自己的各种逻辑的布线组成的，并有许多的接触，所以具备可靠性差的特征。

若在生产过程中发生任何变化，就要改变硬件连接，乃至要把系统重新设计，这样将会消耗大批的人力和物力。

再者说，都是一些中小型企业，在资金方面相当的匮乏，于是，我们必需要提升设备的利用率来增加产量，这就需要我们从技术方面对车床进行改造。

本课题利用西门子S7-200PLC对T68镗床原有的继电-接触器控制系统进行了改造；阐述了系统改造方案，同时根据镗床的控制要求和特点，确定PLC的输入、输出分配，设计出梯形图并进行了模拟调试。

关键词：车床电气控制；PLC；改造AbstractSiemens company PLC used in lathe, lathe electrical control. So far, the machine is widely used in small and medium-sized enterprises, it is still widely used, but because of the connection of the relay is very complex,in the aspect of fault diagnosis is to find the problem is very difficult, and there is an inherent defect. Because it is all our own logic control according to the combination, and there are many contacts, so has the characteristics of poor reliability. If any change in the production process, it is necessary to change the hardware connection, and re design of the system, it will consume a large amount of manpower and material resources. In addition, some small and medium enterprises, in terms of capital is scarce, so we need to improve the equipment utilization rate, increase the yield, which requires us from the technical aspects of lathe.Because the PLC is suitable for application,and is suitable for the system,self diagnosis and repair ability is very easy;with high reliability,flexibility,PLC lathe control.Automatic PLC control system hardware design,the software part of the ladder,make some.Key words：Lathe electrical control;PLC；Reform目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)1 绪论........................................................ - 1 -1.1 PLC技术背景................................. 错误!未定义书签。

基于PLC的T68型镗床控制系统设计T68型镗床是一种基于PLC的自动化控制设备，可用于对工件进行镗削加工。

本文将介绍针对T68型镗床的控制系统设计。

首先，在设计T68型镗床控制系统之前，需要明确该设备的工作原理。

T68型镗床的工作过程中，镗刀在工件上进行镗削操作。

镗床控制系统需要根据工艺要求，控制镗刀的进给速度、镗刀的转速、镗刀的进给量等参数，并同时监控镗床的运行状态和工件加工质量。

因此，控制系统设计需要考虑这些因素。

其次，需要选择合适的PLC进行控制系统设计。

PLC是一种可编程的控制器，它可以通过编程来控制机械设备的运行。

选择PLC时需要考虑其性能和功能，包括PLC的输入输出点数、处理速度、通讯能力等。

另外，还需要选择合适的传感器和执行器，用于检测工件加工状态和控制镗刀的运动。

在控制系统的设计中，需要明确系统的功能需求。

T68型镗床的控制系统设计一般包括以下几个模块：1.进给控制模块：该模块负责控制镗刀的进给速度和进给量。

可以通过编程设置镗刀进给速度，并通过变频器控制电机的转速来达到所需的进给量。

2.转速控制模块：该模块负责控制镗刀的转速。

可以通过编程设置镗刀的转速，并通过变频器控制电机的转速来达到所需的转速。

3.工件状态监测模块：该模块负责监测工件的加工质量。

可以通过传感器检测工件的尺寸和表面质量，并将检测结果反馈给PLC进行处理。

4.运行状态监测模块：该模块负责监测镗床的运行状态。

可以通过传感器检测电机的运行状态、电流、温度等参数，并将检测结果反馈给PLC 进行处理。

5.人机界面模块：该模块负责与操作人员进行交互。

可以通过触摸屏或键盘等设备实现人机交互，包括设定加工参数、显示工件加工状态和报警信息等。

最后，需要进行控制系统的编程和调试。

根据工艺要求，编写PLC的程序代码，并调试控制系统的各个模块。

在调试过程中，可以通过调整参数、监测工件和设备的状态等方法，优化控制系统的性能，并确保镗床可以按照要求进行加工。

建筑工程学院课程设计任务书课程名称：电气控制与PLC应用学院：电气工程学院专业：建筑电气与智能化班级：电智131学号：2013318109学生：见林指导教师：永胜目录引言 (4)第一章T68镗床电气控制系统的PLC改造设计 (2)1.1设计要求 (2)1.2设计思路 (2)1.3设计目的 (2)第二章T68卧式镗床的基本结构及工作原理 (2)2.1卧式镗床的概述及加工围 (2)2.2 T68卧式镗床的基本结构及工作原理 (2)2.3T68卧式镗床主要技术参数 (2)2.4电力拖动及控制特点 (2)2.5PLC改造方案 (2)2.6梯形图程序的设计方案 (2)2.7设计流程图说明 (2)第三章T68卧式镗床的电气元件表 (2)第四章PLC的I/O口分配 (2)4.1输入输出分配......................................................................................... 错误！未定义书签。

4.2PLC硬件接线图 (2)第五章梯形图程序第六章调试说明 (2)第六章调试说明 (2)6.1主轴正转低速 (2)6.2主轴正转高速 (2)6.3主轴正转点动 (2)6.4主轴反转低速 (2)6.5主轴反转高速 (2)6.6主轴反转点动 (2)6.7正向反接制动 (2)6.8反向反接制动 (2)6.9主轴变速和进给变速控制 (2)6.10联锁保护装置 (2)第七章机床面板电气线路安装 (2)7.1机床面板对电气线路的基本要求 (2)7.2机床线路图的种类 (2)7.3机床电气线路的安装步骤 (2)第八章PLC的安装 (2)8.1安装环境 (2)8.2PLC的固定 (2)8.3电源接线 (2)8.4接地 (2)8.5直流24V接线端 (2)8.6输入接线注意点 (2)结束语 (2)致 (2)参考文献 (2)附件..................................................................................................................... 错误！未定义书签。

基于T68镗床电气控制系统的PLC改造设计引言：电气控制系统在机械设备中起着至关重要的作用，对于机械设备的运行和性能起着决定性的影响。

传统的电气控制系统往往使用继电器或者逻辑控制器来进行控制，但是这种控制方式存在着编程复杂、可靠性低等问题。

本文针对T68镗床电气控制系统进行了PLC改造设计，以提高控制系统的可靠性和稳定性。

一、PLC改造设计的必要性1.1增强系统可靠性和稳定性传统的电气控制系统采用继电器或逻辑控制器进行控制，由于继电器可靠性低、易受外界环境因素影响、容易发生故障等突出问题，造成系统运行不稳定、易发生故障。

而PLC具有工作稳定可靠、抗干扰性强等优势，能够提高系统的可靠性和稳定性。

1.2提高系统扩展性和可编程性传统的电气控制系统控制方式固定，功能难以扩展，且编程复杂。

而PLC具有良好的可编程性，灵活性强，可以根据需要进行功能扩展和调整，提高了系统的扩展性和可编程性。

二、PLC改造设计的目标通过对T68镗床电气控制系统的PLC改造设计，达到以下目标：2.1提高系统的可靠性和稳定性2.2提高系统的扩展性和可编程性2.3简化控制逻辑，提高系统的易用性2.4降低系统的维护成本三、PLC改造设计的具体步骤3.1确定PLC型号和规格根据T68镗床电气控制系统的需求，选择合适的PLC型号和规格。

考虑到系统的工作环境、控制要求以及后期维护等因素，选择具有较高可靠性、灵活性和易维护性的PLC。

3.2分析原有电气控制系统对T68镗床电气控制系统进行全面分析，了解其控制功能、控制逻辑以及存在的问题。

根据分析结果，确定需要改造的部分以及需要添加的新功能。

3.3设计PLC控制方案根据分析结果，设计T68镗床电气控制系统的PLC控制方案。

包括输入输出配置、控制逻辑设计、报警和保护设计等方面。

控制逻辑设计要考虑系统的工作流程、安全保护等要求，避免操作错误或故障。

3.4PLC软件编程根据设计方案，进行PLC软件编程，实现控制逻辑和功能。

3T68型卧式镗床的PLC的电气控制改造设计1.引言T68型卧式镗床是一种高精度的机床设备，用于加工各种精密零件。

然而，传统的电气控制系统存在一些问题，如操作复杂、可靠性低等。

因此，本文将对T68型卧式镗床的PLC电气控制系统进行改造设计，以提高其性能和可靠性。

2.系统结构设计传统的T68型卧式镗床采用了传统的电气控制系统，包括伺服电机、PLC控制器、人机界面等。

改造后的系统将采用新一代的PLC控制器，结合触摸屏人机界面，以实现更高的控制精度和操作便捷性。

3.PLC控制器选型和布置为了提高系统的可靠性和性能，我们选择了一款高性能的PLC控制器。

该控制器具有多个输入输出端口，可以满足各种控制需求。

同时，我们还将在控制柜中增加散热设备，以确保控制器的正常运行。

4.信号采集和处理设计在改造后的系统中，将增加多个传感器用于信号采集和处理。

例如，通过安装加速度传感器来监测主轴的振动情况，以及安装温度传感器来监测主轴的温度。

这些传感器将与PLC控制器相连，以实时监测和控制系统的运行状态。

5.运动控制设计在改造后的系统中，我们将引入伺服电机来替代传统的步进电机。

伺服电机具有更高的控制精度和响应速度，可以满足更高的加工要求。

通过PLC控制器对伺服电机进行控制，可以实现更精确的运动控制。

6.人机界面设计为了提高操作的便捷性，我们将引入触摸屏人机界面。

通过触摸屏，操作人员可以直观地监控和控制系统的运行状态，调整加工参数等。

同时，触摸屏还可以显示实时的加工数据，并提供故障诊断和报警功能。

7.性能测试和评估改造后的系统将进行性能测试和评估，以确保其满足预期的要求。

测试内容包括控制精度、运动平稳性、响应速度等。

通过对测试结果的分析和评估，我们可以进一步优化系统设计，提高系统的性能和可靠性。

8.结论通过对T68型卧式镗床的PLC电气控制系统进行改造设计，可以提高系统的性能和可靠性。

新的电气控制系统将采用新一代的PLC控制器和触摸屏人机界面，以实现更高的控制精度和操作便捷性。

T68卧式镗床的电气控制系统的PLC改造龙源期刊网 /doc/c310237721.html,T68卧式镗床的电气控制系统的PLC改造作者：何慧凡来源：《科学与财富》2018年第03期摘要：为节省空间及能耗，提高机器的可靠性，方便机器的维修，降低维护成本，在镗床原有的操作方式不变，机床的主电路不变的情况下，本文选择用德国西门子S7-200型PLC对T68卧式镗床的电气控制系统进行了改造，在可靠性和稳定性方面有了很大提高。

关键词：卧式镗床；电气控制系统；PLC；改造引言电气控制系统是机床重要组成部分，其技术先进与否，在很大程度上决定了整台机床的综合性能。

T68卧式镗床采用传统继电器控制方式所设计的电路比较复杂，具有体积大、维修量大等缺点。

可编程控制器具有体积小、环境适应性好、功能强大、编程简单、控制可靠、速度快、使用方便等优点。

近年来，由于各可编程控制器生产厂家的激烈竞争，PLC价格出现下滑，这使得很多镗床生产厂家开始逐渐使用PLC来代替传统继电器，同时很多车间也根据自己的实际情况，逐步对车间内的T68镗床进行改造[1]。

1 T68型卧式镗床电气系统要求分析T68卧式镗床主要由床身、镗头架、前立柱、主轴箱、工作台、后立柱等部分组成[2]。

T68镗床的电气控制要求如下：（1）T68镗床主轴的运动和进给运动用同一台电动机带动[3]。

控制要求T68主轴的速度要宽泛，所以电动机多使用双速电动机带动，来使其机械变速机构简化。

（2）T68镗床要求有变速冲动，主轴和进给变速均在运行中进行，变速操作时，主电动机便断电停车，变速完成以后又恢复运行[4]。

（3）要求主轴电动机既能够正转，又能反转，同时可实现点动、制动，电机制动要求使用电气反接方式[5]。

（4）主轴箱、工作台与主轴进给等部分快速移动有单独的快速移动电动机拖动，它们与其他进给之间有联锁保护[6]。

2 PLC改造本文对T68卧式镗床的PLC改造总体构思是：。

利用PLC改造T68卧式镗床电气控制系统摘要：T68卧式镗床的电气控制电路为继电器控制方式，触点多、线路复杂、故障多、操作人员维修难度较大；针对这些情况，利用PLC改造T68卧式镗床的控制电路，就可以克服以上缺点，降低设备故障率，提高工作效率。

关键词：T68卧式镗床PLC控制系统改造T68卧式镗床是应用最广泛的一种镗床，但其原电气控制电路为继电器控制方式，接触触点多、线路复杂、故障多、操作人员维修任务较大。

下面为进行改造的方案。

一、T68镗床的电气控制特点及主电路1、电气控制特点（1）镗床为了适应各种工件加工工艺的要求，主轴就在有较大的调速围，多采用交流电动机驱动的滑移齿轮有级变速系统。

由于镗床主拖动要求恒功率调速，所以采用“△－YY”双速电动机。

（2）当采用滑移齿轮变速时，在变速过程中经常出现顶齿现象，使滑移齿轮不能正常啮合。

为克服这种现象，要求主轴运动系统在变速过程中能作低速断续冲动。

（3）为适应加工过程中调整的需要，要求主轴可以正、反点动调整，这是通过主轴电动机低速点动现的。

同时还要求主轴可以正、反向旋转。

（4）由于卧式镗床主轴的制动要求快而准确，所以必须采用效果较好的停车制动，常采用反接制动。

（5）该镗床的进给运动，多是和主轴运动用同一电动机传动，利用滑移齿轮变速。

（6）镗床各进给部分都应能快速移动，快速进给由另一台电机拖动。

2、主电路T68镗床的主电路(如图1)中，有2台电动机，主轴电机M1拖动主轴的旋转和工作进给，M1电动机是双速电动机，低速是△接法，高速是YY按法，主轴旋转和进给都由齿轮变速，停车时采用了反接制动，主轴和进给的齿轮变速采用了断续自动低速冲动。

M2电动机实现工作台的快移。

二、利用PLC进行改造1、改造方案（1）保留原有的主电路；主轴和进给的操作方法（起动、制动、低速、高速、变速和冲动）不变。

（2）电气控制元件部分：省去原有的2个中间继电器、1个时间继电器（均改用PLC的软元件代替）；保留其他控制元件。

第一章T68镗床的介绍第一节镗床用途、结构、电气原理图的介绍1.1.1 镗床的用途和结构镗床主要用于孔的精加工，可分为卧式镗床、落地镗床、坐标镗床和金钢镗床等。

卧式镗床应用较多，它可以进行钻孔、镗孔、扩孔、铰孔及加工端平面等，使用一些附件后，还可以车削圆柱表面、螺纹，装上铣刀可以进行铣削。

镗床在加工时，一般是将工件固定在工作台上，由镗杆或平旋盘（花盘）上固定的刀具进行加工。

机床的基本组成如下：图1-1镗床结构1) 前立柱：固定地安装在床身的右端，在它的垂直导轨上装有可上下移动的主轴箱。

2) 主轴箱：其中装有主轴部件，主运动和进给运动变速传动机构以及操纵机构。

3) 后立柱：可沿着床身导轨横向移动，调整位置，它上面的镗杆支架可与主轴箱同步垂直移动。

如有需要，可将其从床身上卸下。

4) 工作台：由下溜板，上溜板和回转工作台三层组成。

下溜板可沿床身顶面上的水平导轨作纵向移动，上溜板可沿下溜板顶部的导轨作横向移动，回转工作台可以上溜板的环形导轨上绕垂直轴线转位，能使要件在水平面内调整至一定角度位置，以便在一次安装中对互相平等或成一角度的孔与平面进行加工。

5)面板1面板上安装有机床的所有主令电器及动作指示灯、机床的所有操作都在这块面板上进行，指示灯可以指示机床的相应动作。

6)面板2面板上装有断路器、熔断器、接触器、热继电器、变压器等元器件，这些元器件直接安装在面板表面，可以很直观的看它们的动作情况。

7)三相异步电动机两个380V三相鼠笼异步电动机，分别用作主轴电动机（双速）和快速移动电动机。

8)故障开关箱设有32个开关，其中K1到K25用于故障设置；K26到K31保留；K32用作指示灯开关，可以用来设置机床动作指示与不指示。

卧式镗床加工时运动有：1) 主运动：主轴的旋转与平旋盘的旋转运动。

2) 进给运动：主轴在主轴箱中的进出进给；平旋盘上刀具的径向进给；主轴箱的升降，即垂直进给；工作台的横向和纵向进给。

这些进给运动都可以进行手动或机动。