T617卧式镗床的PLC改造设计
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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。
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 日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要电子与信息技术的不断发展,给我国机床加工设备的现代化提供了强有力的技术支持。
为了充分发挥设备效能,迅速提升加工技术与精度,越来越多的企业每年投入大量资金和技术对传统老式机床进行技术改造,取得了良好的效果。
镗床是冷加工中使用比较普遍的设备它主要用于加工精度、光洁度要求较高的孔以及各孔间的距离要求较为精确的零件(如一些箱体零件),属于精密机床。
镗床除能完成镗孔工序外,在万能镗床上还可以进行镗、钻、扩、车及铣等工序。
因此,镗床的加工范围很广。
论文对T68型卧式镗床的结构和工作原理进行了介绍,通过镗床继电器控制系统的分析,提出了基于PLC改造的总体方案和框架设计。
对系统的输入、输出点进行统计,根据PLC的选型相关规定和输入输出的总点数,选用日本三菱FX2N-32 MR 可编程序控制器。
分配了PLC的I/O地址,设计出PLC的外接线图。
介绍了PLC 常见的编程方法,设计了T68镗床PLC控制系统的程序。
这种方法易学易用,成功率高,设计复杂的控制程序可以节约大量的设计时间。
在此基础上,进行了现场安装、调试。
针对系统调试、安装以及运行过程中出现的问题,进行了分析,提出了解决办法和注意的事项。
从硬件和软件两个方面采取措施,提高PLC控制系统的抗干扰能力。
关键词:可编程控制器梯形图镗床改造调试AbstractWith the development of electron and information technology,the technology sustain have provided for our machine tool equipment modernization.More and more financing and techno-log yare pleugh into the tradition machine for exerting efficiency and prompting precision rapidly,acquire well impression.Boring Machine is the common cold in the use of the equipment it mainly for processing precision,require a higher finish the hole and the distance between each hole demands a more precise components(such as some cabinet parts),a precision machine tools.Mainly used for precision machining parts on the cylindrical hole.These holes of the axis line often requires strict adherence to the parallel or vertical,the distance between each other also requires very accurate.Its original control circuit for the relay control,contact contacts,lines complicated,failures,operators of large maintenance tasks,in order to overcome these shortcomings reducing the equipment failure rate and improve efficiency in the use of the equipment,the light of this situation,we With PLC control of its relay control circuit.This paper introduces the structure and working principle of the T68 horizontal boring machine。
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。
T611镗床PLC电气柜改造设计对实训教学的作用作者:来源:《价值工程》2011年第24期摘要:为了使技能培训中各学习领域的研究系统化、规范化、实效化,为学校和相关部门在就业培训时能从一定层次和深度上提高就业者的素质和就业能力,从而为职业技能培训提供一种亲临工作现场和工作场景零距离。
同时发挥示范高职的社会服务功能,本研究成果较好解决了上述问题。
Abstract: The study gave a better way to solve the above problems that how to make the research on the study fields of skills training systematic, standardized and effective, and make the schools and relevant departments can improve the quality and employability of employee from a certain level and depth through the employment training, so as to provide the vocational skills training at the work site to realize the zero distance with work scenes, at the same time play the social service functions of model high vocational student.关键词: T611镗床PLC改造;实训;社会服务Key words: T611 Boring Machine PLC reform;training;social services中图分类号:TM93文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)24-0045-020引言高职学院作为技能培训和技术技能型人才培养的主要基地之一。
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。
洛阳理工学院毕业设计(论文)任务书填表时间:2009年 3 月 2 日(指导教师填表)日月年教研室主任签字:指导教师签字:T68卧式镗床电气控制的PLC设计改造摘要本课题探讨了T68型卧是式镗床的PLC改造控制系统的实现方案。
根据实际需要和市场的需求,选择了以三菱公司的可编程控制器作为控制方案。
镗床是冷加工中使用比较普遍的设备它主要用于加工精度、光洁度要求较高的孔以及各孔间的距离要求较为精确的零件(如一些箱体零件),属于精密机床[19]。
主要用于加工工件上的精密圆柱孔。
这些孔的轴心线往往要求严格地平行或垂直,相互间的距离也要求很准确。
其原控制电路为继电器控制,接触触点多、线路复杂、故障多、操作人员维修任务较大,为了克服以上缺点,降低了设备故障率,提高了设备使用效率,针对这种情况,我们用PLC控制改造其继电器控制电路。
通过对T68型卧式镗床工作原理的分析,设计出PLC改造系统的控制电路,对系统的输入、输出点进行统计,共有24个输入点,24个输出点,输入输出都[20]。
选用日本三菱公司生产的FX2N-48MR可编程序控制器,分配PLC是开关量的I/O地址,设计PLC外围电路,确定PLC的I/O接线图。
根据镗床的控制要求和特点,列出逻辑代数表达式,采用逻辑设计方法进行梯形图设计。
最终达到了系统改造的要求,并且运行效果良好。
造改,图形梯,床镗T68,器制控程编可:词键关.目录前言1第1章T68卧式镗床的结构和运动形式21.1T68卧式镗床控制原理说明书21.1.1T68型卧式镗床的结构21.1.2电气控制线路的特点31.1.3镗床运动对电路控制的要求31.1.4控制线路工作原理31.2T68型卧式镗床电气控制主回路51.3相关电器元件平面布置图6第2章PLC在机床电气控制中的应用82.1可编程控制器的结构和工作原理82.1.1PLC的定义82.1.2PLC的结构82.1.3PLC的工作过程原理92.1.4PLC各组成部件的功能102.2可编程控制器的应用特点13第3章用PLC对T68卧式镗床电气控制改造14 3.1T68镗床PLC改造T/O分配图143.2T68卧式镗床PLC改造梯形图143.3助记符语言143.4改造后T68镗床的PLC调试过程173.5触摸屏控制和电气元件一览表193.6可编程控制器的安装和维护20结论24谢辞25参考文献26附录2731译翻料资文外.前言随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展,计算机控制已经扩展到了几乎所有的工业领域。
基于PLC的镗床电气系统升级改造设计随着工业自动化技术的不断发展,电气控制系统在生产设备中扮演着日益重要的角色。
镗床作为重要的加工设备之一,其电气系统的稳定性和可靠性直接影响着生产效率和产品质量。
对镗床电气系统的升级改造设计显得尤为重要。
本文将从基于PLC(可编程逻辑控制器)的角度出发,针对镗床电气系统进行升级改造设计,旨在提高设备的稳定性、可靠性和智能化水平。
一、镗床电气系统存在的问题在镗床的日常生产运行中,常常会遇到以下问题:1. 电气控制系统不稳定,易发生故障,影响生产效率;2. 镗床的运行速度和位置控制精度不高,难以满足高精度加工需求;3. 电气系统的控制方式单一,缺乏智能化和自动化水平;4. 电气系统的老化、设备互联性差,无法满足现代化生产的需求。
以上问题直接影响了镗床设备的生产效率和加工质量,制约了工厂的生产能力和竞争力。
对镗床电气系统的升级改造势在必行。
针对上述问题,我们提出了基于PLC的镗床电气系统升级改造设计方案,具体包括以下几个方面的内容:1. PLC系统的选型和设计我们需要根据镗床的实际情况和需求,选用适当的PLC系统,例如西门子、施耐德等知名品牌的PLC。
在选型的基础上,设计PLC系统的控制逻辑和程序,实现镗床各种功能和动作的精准控制。
通过PLC系统的开放性和灵活性,实现与其他设备的互联互通,进一步提高生产自动化水平。
2. 传感器和执行器的选择和布置在镗床电气系统升级改造设计中,我们需要重新选择、布置和优化传感器和执行器,确保其能够准确、稳定地传输数据和执行指令。
采用高精度的位置传感器和驱动器,提高镗床的定位精度和运行稳定性;采用先进的液压和气动执行器,实现镗床各种动作的高效控制。
3. 控制系统的智能化和自动化通过PLC系统的编程和逻辑控制,我们可以实现镗床控制系统的智能化和自动化。
通过编写各种运动控制算法和逻辑控制程序,实现镗床在加工过程中的智能化调节和优化;通过采用人机界面(HMI)和远程监控系统,实现对镗床生产状态的实时监控和远程控制,提高生产管理的便捷性和智能化水平。
基本PLC的镗床自动控制改装摘要:对普通旧镗床,才用可编程控制器(PLC)加触摸屏操作单元进行制动控制改装,利用可编程控制器模块化设计、硬件配置灵活且具扩展性的特点,按照机器的具体要求进行批配置。
合理利用机床本体硬件资源,达到最好的实际效果。
关键词:镗床;可编程控制器;触摸屏中图分类号:TP391 文献标识码:B 文章编号:1006-754X(2005)03-0182-03利用现有闲置旧机床进行低成本数控化改装,而使其成为多功能、高效率的数控机床,为当今不少企业的变旧为宝的方法。
CNC控制系统具备较高的电气传动精度并能完成多轴联动控制,但对现有机床本体的系统精度要求较高,在旧机床改装时往往需要对其机械、电气、位置检测等各部分进一步改造,从而使投入经费加大!为避免控制系统硬件资源的浪费,在机床控制系统中采用可编程控制器加触摸屏操作单元方式,充分利用其模块化设计,硬件配置非常灵活且具备扩展性的特点,可以按照机器的具体要求进行配置,不会造成硬件资源的浪费,能够达到最好的性能价格比。
1、原机床主要配置需改装的高压电机专用镗床为厂家定制机床。
镗床纵向机械传动由快速移动交流电机、工作移动直流电机、双向超越电磁离合器、涡轮我蜗杆减速器、普通丝杠螺母传动副、导轨等零部件组成,纵向位移检测显示装置采用感应同步器和数显表。
镗床镗刀杆径向机械传动由步进电机、此轮减速机构、滚珠丝杠螺母副、无间隙齿轮条机构组成。
主轴由主轴电机、机械换速机构等组成。
2、改装控制系统数控镗床控制系统主要由触摸屏操作单元、可编程控制器、位置控制单元、步进电机驱动单元、步进电机、纵向直流调速装置、主轴电机软启动器、低压电器控制单元、控制柜、操作站点、电缆及辅助材料等组成。
经过改造后,镗床能完成镗刀杆径向移动的位置控速度控制、自动回零等功能,镗床主轴电机具备软启动功能,镗床能完成主轴箱纵向的快速移动、工作移动、工作移动的无级调速以及两个移动的切换等控制功能,完成系统润滑泵的启动、系统连锁互锁的功能。
辽宁工业大学《电气操纵技术》课程设计(论文)题目:T617型卧式镗床电气操纵电路设计院(系):软件工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:教师职称:工程师起止时刻:课程设计(论文)任务及评语目录第1章镗床的大体结构及运动进程 (1)1.1卧式镗床的大体结构 (1)1.2卧式镗床的运动进程 (1)第2章电气传动方案 (3)第3章设计操纵电路并论述分析工作原理 (4)主电路图和操纵电路图 (4)工作原理 (5)第4章选择各类电器设备 (6)第5章课程设计总结 (7)参考文献 (8)第1章镗床的大体结构及运动进程1.1卧式镗床的大体结构T617卧式镗床由床身、前立柱、后立柱、主轴箱和工作台等五大部件组成。
机床有两个电源开关。
转换开关HK在配电箱里,可在检修电气设备时断开开关机床电源。
另一个电源开关LK装载按钮操作台上,接通LK,接触器6C动作,接通电源。
那个开关在机床停止工作时切断电源,也能够作为紧急停止开关。
1一支承架 2一后立柱 3一工作台 4一9轴 5一平旋盘 6一溜板 7一前立柱8一主轴箱 9一后尾筒 10一床身 11一下滑座 12一上滑座1.2卧式镗床的运动进程主轴电动机的正向起动和反向起动别离用接触器1C和2C操纵,主轴电动机停车时有反接制动作用,反接制动进程顶用速度继电器JD操纵。
在反接制动时,电动机定子端应串接限制制动电流的电阻RQ,而在电动机正常工作时,用接触器3C 的触点将电阻RQ短接。
电动机有两种操纵方式,即有自锁作用的工作状态和无自锁作用的点动状态。
为了区分这两种操纵方式,在操纵线路中加接两只中间继电器1J和2J。
按下工作正转按钮2A或反转按钮3A时,1J或2J通电吸动并自锁1J和2J的常开触点闭合,接通接触器1C或2C的线圈电路1C或2C吸合,使电动机正转或反转。
1J和2J的常开触点同时接通接触器3C的线圈电路,3C动作,将电阻RQ短接。
点动状态又称为调整状态。
按点动按钮4A或5A时,中间继电器1J或2J并非工作,接触器1C或2C动作,但无自锁回路。
继续教育学院毕业设计(论文)题目:镗床的PLC改造院、系(站):机电工程系学科专业:机电一体化学生:学号:指导教师:2013年 09月镗床的PLC改造摘要在PLC技术的应用中,电气工程师不需在硬件上花费太多功夫,只考虑将控制按钮或检测传感器连接在PLC输入点,再通过PLC内部处理,在输出点连接接触器或继电器,来控制大功率的启动设备,而小功率的输出设备直接连接即可。
随着自动化技术,计算机技术及网络通信技术的迅猛发展,使PLC的功能日益增多,它不仅能实现单机的控制,而且能实现多机控制,同时随着PLC技术的不断发展,在自动化技术的领域中起到了不可忽略的作用,由于PLC在与继电器的比较中有着许多的功能胜过或者是优于继电器,从而使PLC逐步取代继电器,使其自动化控制有了更一步的发展,无论从操作,维修,保养还是从线路的简化等方面都更加的方便,使其优点更加的突出!本文就根据PLC的优点对T68镗床进行电器线路改造,机床原有的操作方式不变,机床的主电路不变,从而使机床的控制线路简化了,机床故障率降低了。
首先提出电路改进的总体构思,设计出了PLC的梯形图及接线图,重点分析了部分电路的调试过程。
关键词:T68镗床;控制线路; PLC控制; PLC程序设计;机床电器改造目录第1章 PLC性能简介 (1)1.1PLC的介绍 (1)第2章可编程序控制器 (3)2.1可编程序控制器的功能 (3)2.2可编程控制器的主要特点 (4)2.3PLC工作原理 (5)2.4PLC相对于继电器线路的优势 (6)2.4.1 控制继电器存在的缺点 (6)2.4.2 PLC的优势 (7)第3章 T68镗床电气控制电路 (9)3.1T68卧式镗床的用途主要构造、运动形式 (9)3.1.1镗床的用途主要构造 (9)3.1.2.运动形式 (11)3.2卧式镗床对电力拖动及控制系统的要求 (11)3.3电气控制的特点 (12)3.4T68型卧式镗床电气控制电路分析 (12)3.4.1主电路工作原理分析 (12)3.4.2 控制电路工作原理分析 (12)3.4.3 辅助电路分析 (16)3.5.电磁离合器直流电路工作原理分析 (16)3.6双速电动机与速度继电器简介 (16)第4章 T68卧式镗床的PLC改造的方案 (19)4.1流程图的设计说明 (19)4.2PLC改造的目的 (20)4.3设计要求 (22)4.4PLC改造的思路 (22)4.5PLC控制系统改造的说明 (22)第5章 T68镗床电气控制系统的PLC改造 (23)5.1.PLC控制系统改造说明与I/O地址分配 (23)5.1.1 PLC的选型的内容 (23)5.1.2 PLC控制系统硬件设计 (24)5.1.3 I/O输入输出分配表 (25)5.1.4 T68镗床PLC改造梯形图 (27)5.1.5 硬件接线图 (28)5.1.6 T68镗床PLC改造主程序 (29)5.2PLC对T68卧式镗床的工作原理 (30)5.3改造后的镗床电路图 (31)第6章调试说明 (32)6.1主轴正转高低速 (32)6.2主轴反转高低速 (32)6.3主轴正反转点动 (32)6.4正反向反接制动 (33)6.5主轴变速和进给变速控制 (33)6.6联锁保护装置 (34)总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)第1章PLC性能简介1.1 PLC的介绍1、特点:PLC的应用,电气工程师不再在硬件上花费太多功夫,只考虑将控制按钮或检测传感器连接在PLC输入点,再通过PLC内部处理,在输出点连接接触器或继电器,来控制大功率的启动设备,而小功率的输出设备直接连接即可。
T611卧式镗床PLC控制系统设计目录摘要1前言21. 可编程序控制器技术31.1 可编程序控制器的概况31.2 可编程序控制器的特点和功能31.3 可编程序控制器国外的研究现状51.4 可编程序控制器技术的发展趋势62. 设计项目的目的和意义72.1 设计项目的目的72.2 设计项目的意义72.3 镗床的分类与选用73. T611型卧式镗床电气控制电路83.1T611卧式镗床主要构造和运动情况83.2电气原理分析93.3I/O分配表153.4接线图163.5设计梯形图164. 总结195. 参考文献20摘要T611镗床是万能性的机床,适用于机器制造创业的各种孔和平面的加工.特别适用于加工黑色金属零件,本机床还可以单独的或借增加一定的工艺装备.加工各种大,中型零件如变速箱,减速箱体等进行精读较高的钻,镗,平。
T611镗床是一种设计制造周期短、投资少、加工精度稳定、改装方便、经济效益高的专用高效自动化设备。
关键词:镗床高效总体设计前言镗床主要是用镗刀在工件上镗孔德机床,通常,镗刀旋转为主运动,镗刀或工件的移动为进给运动。
它的加工精度和表面质量要高于钻床。
镗床是大型箱体零件加工的主要设备。
卧式镗床是镗床中应用最广泛的一种。
它主要是孔加工,镗孔精度可达IT7,表面粗糙度Ra值为1.6-0.8um.卧式镗床的主参数为主轴直径。
镗轴水平布置并做轴向进给,主轴箱沿前立柱导轨垂直移动,工作台做纵向或横向移动,进行镗削加工。
这种机床应用广泛且比较经济,它主要用于箱体(或支架)类零件的孔加工与其与孔有关的其他加工面加工。
PLC(可编程序控制器)是近几十年来发展起来的一种新型的工业控制器,由于它编程灵活,功能齐全,应用广泛,比继电器系统的控制简单、使用方便、抗干扰力强、性价比高、工作寿命高,而其本身具有体积小、重量轻、耗电省等特点。
PLC的安装和现场接线简便,可以应用其部的软继电器简化继电器系统的繁杂中间环节,实现软接线逻辑构成系统,方便集中控制,除此之外,PLC还具备有自诊断、故障报警、故障报警种类显示与网络通讯功能,便于操作和维修人员检查。
T617卧式镗床的PLC改造设计2013 /2014第 2 学期专业电气工程及其自动化班级学号姓名常州工学院《专业综合设计与实践》任务书二级学院:延陵学院专业:电气工程及其自动化班级:学生姓名指导老师史建平职称副教授课题名称T617镗床的PLC改造课题工作内容将T617镗床由机电控制改造成由PLC接触器控制的智能机床。
具体工作内容如下:1、选择PLC型号2、元器件选择3、PLC外部I/O接线图的绘制4、绘制机床工作流程图和控制梯形图5、调试指标要求做出的改造方案,以及新的工作原理要使得在控制器控制的机床比原先机电控制的机床工作得更加简单快捷和安全可靠。
进程安排第一天:下达任务、理解课题要求、收集和消化相关资料;第二天:制定改造方案和方案论证、制定;第三~五天:硬件部分的实现第六~八天:软件设计、调试第九天:根据设计内容,撰写设计报告第十天:实际测试、答辩考核主要参文献《电气控制与可编程控制器技术》史国生化学工业出版社《电气控制与PLC应用》范永胜、王岷中国电力出版社《可编程序控制器及应用》陈晓琴哈尔滨工程大学出版社《PLC分析与设计应用》周万珍、高鸿斌电子工业出版社《现代电气控制PLC应用技术》王永华北京航空航天大学出版社《PLC应用开发实用子程序》贾德胜人民邮电出版社《机电一体化原理及应用》姚伯威吕强北京国防工业出版社《PLC应用技术》钱悦徐峰北京希望电子出版社地点秋白楼起止日期2014.3.4-3.15目录第一章绪论 (4)1. 改造原因 (4)第二章 T617镗床的工作原理及运动过程 (5)2.1 工作原理 (5)2.2电气传动方案 (5)2.3 镗床运动对电气控制电路的要求 (6)第三章主电路和控制电路的分析 (7)3.1 工作原理 (7)3.1.1主电路分析 (7)3.1.2 控制电路分析 (7)第四章 T617卧式镗床电气控制电路改造方案 (9)4.1 T617改造的流程 (9)4.2 改造后元器件的选择 (10)第五章输入、输出设备 (10)5.1 输入输出设备 (10)5.2梯形图设计 (13)第六章调试及解决的问题 (16)第七章小结 (16)附录 (17)第一章绪论传统的机床控制系统都是采用继电器、接触器等硬件逻辑控制电路, 不但接线复杂, 而且经常出现故障, 可靠性较差。
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。
T617卧式镗床的PLC改造设计2013 /2014第 2 学期专业电气工程及其自动化班级学号姓名目录第一章绪论 (4)1. 改造原因 (4)第二章 T617镗床的工作原理及运动过程 (5)2.1 工作原理 (5)2.2电气传动方案 (5)2.3 镗床运动对电气控制电路的要求 (6)第三章主电路和控制电路的分析 (6)3.1 工作原理 (6)3.1.1主电路分析 (7)3.1.2 控制电路分析 (7)第四章 T617卧式镗床电气控制电路改造方案 (9)4.1 T617改造的流程 (9)4.2 改造后元器件的选择 (10)第五章输入、输出设备 (10)5.1 输入输出设备 (10)5.2梯形图设计 (13)第六章调试及解决的问题 (16)第七章小结 (16)附录 (17)第一章绪论传统的机床控制系统都是采用继电器、接触器等硬件逻辑控制电路, 不但接线复杂, 而且经常出现故障, 可靠性较差。
与之相比, PLC 具有可靠性高、柔性好、编程灵活、开发周期短以及故障自诊断等特点, 特别适合应用于机床的控制系统的开发和应用。
通过使用 PLC 设计机床控制系统,可以减少强电元器件数目, 提高电气控制系统的稳定性和可靠性, 从而提高产品的品质和生产效率。
目前, 国内许多厂家的自动控制系统及加工机床都采用 PLC 代替继电器控制。
1. 改造原因目前,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T617镗床的电气控制线路进行了分析与研究后,T617镗床具有主轴转速高、调速范围宽等功能外;T61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T617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T617镗床控制改造的设计梯形图,提高了T617镗床电气控制系统的可靠性和抗干扰能力;然而PLC对T617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。
使用PLC 改造该机床电气系统后,去掉了原机床的5只中间继电器,中间硬件环节的减少使线路简化,电气故障减少,生产效率得到明显提高。
可编程逻辑控制器(PLC),是计算机技术与继电器常规控制技术相结合的产物,是近年来发展最迅速,应用最广泛的工业自动控制装置之一。
目前PLC 技术很成熟,所以基于PLC 的机床电气控制系统设计具有良好的可行性。
在我国PLC 的应用比例还不足10%,有广阔的市场前景。
因此该课题的研究具有一定的应用价值。
第二章 T617镗床的工作原理及运动过程2.1 工作原理T617卧式镗床由床身、前立柱、后立柱、主轴箱和工作台等五大部分组成。
其基本结构如图1所示。
机床有两个电源开关。
转换开关HK在配电箱里,可在检修电气设备时断开开关机床电源。
另一个电源开关LK装载按钮操作台上,接通LK,接触器6C动作,接通电源。
这个开关在机床停止工作时切断电源,也可以作为紧急停止开关。
卧式镗床具有两种主运动,即主轴与平旋盘的旋转运动。
卧式镗床有多种进给运动,主轴的轴向进给,平旋盘刀架的径给进给,主轴箱的上下进给,工作台的纵向和横向进给等。
T617镗床的主运动和进给运动合用一台三相异步电动机拖动,用齿轮调速。
主轴,径向刀架,主轴箱和工作台的快移运动另一台三相异步电动机拖动。
主轴传速和进给机构的速度都采用预选盘和变速手柄合用的装置调节。
1一支承架 2一后立柱 3一工作台 4一9轴 5一平旋盘 6一溜板 7一前立柱8一主轴箱 9一后尾筒 10一床身 11一下滑座 12一上滑座图2-1 T617结构图2.2电气传动方案传动方式:T617卧式镗床是采用三项交流电动机来运动的,因为工作时需要保证机床各部件之间有一定的运动联系,所以用一台电动机进行拖动部件运行。
调速性能:机床对主运动和进给运动都有一定的要求。
T617卧式镗床要求调速范围较宽,因此选用及对数可变的调速方案。
负载特性:机床的主运动需恒功率传动,而进给运动则需但转矩传动。
因此,我们在此确定电动机的调速方法和选择多速电动机的类型时,必须使电动机的调速性质与机床的负载性质相适应。
T617卧式镗床采用星接和反接的方法来对机器进行调速。
启动、制动、反接:机械设备主运动传动系统的启动转短一般都比较小,因此,原则上可采用任何一种启动方式。
而它的辅助运动,在启动时往往要克服较大的静转矩,所以T617卧式镗床选用高起动转矩的电机。
因为T617卧式镗床是高速高效金属切削打孔机床,为了便于测量和装卸工件或者更换刀具,采用电气制动。
电机的反接有效的控制了在处理元件时的速度,提高了元件的质量。
2.3 镗床运动对电气控制电路的要求1. 主运动与进给运动由一台双速电动机拖动,高低速可选择;2. 主电动机要求正反转以及点动控制;3. 主电动机应设有快速准确的停车环节;4. 主轴变速应有变速冲动环节;5. 快速移动电动机采用正反转点动控制方式;6. 进给运动和工作台不平移动两者只能取一,必须要有互锁;第三章主电路和控制电路的分析3.1 工作原理T617卧式镗床电路原理图见附录1所示。
3.1.1主电路分析T617卧式镗床由两台电动机拖动,即主轴电动机M1、快速移动电动机M2。
其中主轴电动机M1采用串电阻降压起动,主轴电动机M1和进给电动机M2均可正反转动。
M1为主电动机,由接触器KM1、KM2控制其正、反转;KM3控制主轴电动机短接电阻接触器。
M2为快速移动电机,由KM4、KM5控制其正反转。
热继电器FR作M1过载保护。
3.1.2 控制电路分析T617卧式镗床详细控制原理分析如下。
(1)开动机床前的准备工作。
机床有两个电源开关。
转换开关QS1装在配电箱里,可在检修电气设备时开端机床电源。
另一个电源开关QS2装在按钮操作台上,接通QS2,接触器M6接通电源。
这个开关在机床停止工作时切断电源,也可作为紧急停止开关。
合上电源开关之后,还应当把主轴和进给机构的两个调速手柄放在左面的正常工作位置,与调速手柄联动的行程开关SQ1和SQ2的动断触点闭合。
中间继电器KA5动过。
KA5动作后,信号灯HL1亮,表示控制线路可以开始工作。
如果KA5没有吸和,接触器KM1、KM2、KM3的线圈电路都不能接通,整个控制线路不能投入工作。
(2)主轴电动机的起动和反接制动。
主轴电动机的正向起动和反向起动用接触器KM1和KM2控制,主轴电动机停车时有反接制动作用,反接制动过程用速度继电器KS控制。
在反接制动时,电动机定子端应串接限制制动电流的电阻R,而在电动机正常工作时,用接触器KM3的线圈电路,KM3动作,将电阻R短接。
电动机有两种控制方式,即有自保作用的工作状态和无自保作用的电动状态。
为了区分这两种控制方式,在控制线路里加接两只中间继电器KA1和KA2。
按下工作正转按钮SB2或工作反转按钮SB3时,KA1或KA2通电吸合并自保。
KA1和KA2的动合触点同事接通接触器KM3的线圈电路,KM3动作,将电阻R短接。
电动状态又称为调整状态。
按点动按钮SB4或SB5时,中间继电器KA1和KA2并不工作,接触器KM1或KM2动作,但无自保回路。
放开点动按钮,电动机就停止运转。
机床部件在点动状态工作时,一般是没有负载的,所以可以让电阻R接在电动机的定子电路里,以减小起动电流和启动转矩。
点动状态控制时,KA1和KA2不工作,KM3不会吸和,电阻R一直接在电动机的定子电路里面。
现在来看线路的工作情况。
合上电源开关,中间继电器KA5吸合,按主轴正向起动按钮SB2,中间继电器KA1动作并自保。
KA1的动合触点接通接触器KM1和KM3的线圈电路,KM1和KM3动作,电动机正向起动,电阻R被短接。
KA1的动断触点断开。
由于中间继电器KA5的动断点也已断开,所以中间继电器KA4释放。
KM4的动断触点复位闭合,准备好反接制动控制回路。
接触器KM3动作后,它的动断触点断开,KA3释放。
电动机正转转速升到一定数值时,速度继电器KS的动断触点断开,然后动合触点闭合,这时接触器KM1的动断触点和KM3的动断触点都已断开,所以接触器KM2不会吸合。
按停止按钮SB1中间继电器KA1和接触器KM1、KM3都释放,电阻R重又串接在电动机定子电路里面。
由于接触器KM3的动断触点闭合,速度继电器KS的动合触点尚未放开仍然闭合,所以在接触器KM1释放后,接触器KM2立刻通电动作,将电动机电源反接,电动机在反接制动状态下迅速停车。
当电动机转速相当低时,速度继电器KS的动合触点断开,接触器KM2释放,制动结束。
应用速度继电器控制电动机的反接制动,在实践中发现有时会产生震荡现象。
这是由于反接制动的作用很强留,电动机的转速迅速降低到零,由于接触器KM2的释放需要一定的时间,又由于速度继电器反力弹簧的反作用力,速度继电器KS的动合触点可能闭合,在KM2的动断辅助触点闭合后,接触器KM1立刻吸合,电动机又在另一方向产生反接制动,速度继电器向正转方向摆动,又可能使触点KS闭合。
这样,接触器KM2、KM1轮流接通,发生振荡现象。
为了消除这种振荡现象,当电动机转速接近零,KS动断触点闭合时,中间继电器KA3吸合,KA3的动合触点闭合,使继电器KA4动作并自保。
KA4动作后,它的动断触点断开,接触器KM1和KM2就不能动作,从而消除了振荡现象。
点动状态用于对刀、装夹工件等,电动机只需要转动很短的时间,往往在电动机转速还没有升得很高时已经放开控制按钮,所以可以不加制动停车。
在电动机停止不动时,速度继电器KS的动断触点闭合,接触器KM3的动断触点也闭合,所以继电器KA3动作。
KA3的动合触点接通继电器KA4的线圈电路,KA4吸合并自保。
在点动控制时,继电器KA1和KA2没有动作,所以KA4保持工作状态。
由于KA4的动断触点断开,反接制动控制回路不通,所以在点动停车时没有制动作用。
(3)主轴和进给机构的速度调节。
主轴转速和进给量都用预选盘调节。
调速时先将预选盘转到需要的速度,然后将调速手柄从左面的正常工作位置转过185°到270°角度,再将手柄扳回原来的位置,转速过程就结束了。
调速手柄和行程开关并联动,当手柄离开原来的位置时,主轴调速手柄使SQ1的触点断开,进给调速手柄使行程开关SQ2的触点断开。