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C650卧式普通车床PLC电气改造设计说明书1可编程控制器概述及构成原理1.1 可编程控制器的产生及定义1.1.1 可编程控制器的产生20世纪是人类科学技术迅速发展的一个世纪，电器控制技术也由继电器控制过度到计算机控制系统。
各种工业用计算机控制产品的出现，对提高机械设备自动控制性能起到关键的作用。
进入21世纪，各种自动控制产品在向控制可靠、操作简单、通用性强、价格低廉的方向发展，是自动控制的实现越来越容易。
自动控制装置的研究，是为了最大限度的满足人们对机械设备的要求。
在1969年，美国数字设备公司（DEC）首先研制出第一台符合要求的控制器，即可编程逻辑控制器，并在美国GE公司的汽车自动装置上试用成功。
此后，这项研究技术迅速发展，从美国、日本、欧洲普及到全世界。
我国从1976年开始研制，1977年应用与工业控制。
目前已有型号数百种。
可编程控制器应具备的10项指标：（1）编程简单，可在现场修改和调试程序；（2）维护方便，采用插入式，模块结构；（3）可靠性高于继电器控制系统；（4）体积小于继电器控制柜；（5）成本可与继电器控制系统相竞争；（6）能与管理中心计算机系统进行通信；（7）输入量是115V交流电压（美国电网电压110）；（8）输出量为115V，输出电流在2A以上，能直接驱动电磁阀；（9）系统扩展时，原系统只需要作很小改动；（10）用户程序存储器容量至少4KB。
1.1.2 可编程控制器的定义IEC在1987年对可编程控制器下的定义是：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；它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、记数和算术操作等面向用户的指令；并通过数字式或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
1.2 可编程控制器的特点1.2.1 可编程控制器的特点（1）软硬件功能强PLC的功能非常强大，其内部具备很多功能，如时序、计数器、主控继电器、移位寄存器及中间寄存器等，能够方便地实现延时、锁存、比较、跳转和强制I/O等功能。
《机床电气控制与PLC》课程设计第一讲电气控制系统的设计生产机械电气控制系统的设计，包含两个基本内容：一个是原理设计，即要满足生产机械和工艺的各种控制要求，另一个是工艺设计，即要满足电气控制装置本身的制造、使用和维修的需要。
原理设计决定着生产机械设备的合理性与先进性，工艺设计决定电气控制系统是否具有生产可行性、经济性、美观、使用维修方便等特点，所以电气控制系统设计要全面考虑两方面的内容。
在熟练掌握典型环节控制电路、具有对一般电气控制电路分析能力之后，设计者应能举一反三，对受控生产机械进行电气控制系统的设计并提供一套完整的技术资料。
第一节电气控制系统设计的一般原则、基本内容和设计程序生产机械种类繁多，其电气控制方案各异，但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。
设计工作的首要问题是树立正确的设计思想和工程实践的观点，它是高质量完成设计任务的基本保证。
一、电气控制系统设计的一般原则1．最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求。
电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。
2．设计方案要合理。
在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济、便于操作和维修，不要盲目追求高指标和自动化。
3．机械设计与电气设计应相互配合。
许多生产机械采用机电结合控制的方式来实现控制要求，因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械和电气的关系。
4．确保控制系统安全可靠地工作。
二、电气控制系统设计的基本任务、内容电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。
图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等，另外还要编制外购件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。
电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分，以电力拖动控制设备为例，设计内容主要有：1、原理设计内容电气控制系统原理设计的主要内容包括：（l）拟订电气设计任务书。
卧式车床电气控制系统摘要：传统的C650卧式车床采用继电器实现电气控制，接线多且复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成，想改变或增加功能很困难，其工作性能已不能达到现代生产的要求。
因此，采用连线少、体积小、功耗小、控制速度快、可靠性高、功能完善的PLC控制系统，来代替电气控制系统中继电器控制逻辑，可使机床控制功能更加丰富，自动化水平大大提高。
本次设计介绍了C650卧式车床电气控制系统的工作原理及其运动形式，编写了PLC 控制梯形图程序和指令表程序。
利用PLC控制系统，实现了车床的降压启动、正转反转、反接制动、点动控制、刀架快速移动、冷却泵工作等一些列功能。
此次设计从被控对象的I/O点数和性价比高、综合成本低这几个主要原则出发，主要进行了控制装置选型，PLC的地址分配和用梯形图编辑的PLC控制程序设计。
改由PLC控制后，其控制系统大大的简单化,并且维修方便,易于检查，节省大量的继电器元件,机床的各项性能有了很大的改善，工作效率有了明显提高。
关键词: PLC；卧式车床；继电器目录前言 (1)第一章C650车床的主要结构与控制要求 (3)1.1 C650型卧式车床的主要结构 (3)1.2 C650控制要求 (3)1.3保护电器的选择 (4)1.4 控制电器的选择 (4)第二章C650车床控制元件配置 (6)2.1 c650车床结构图及运行方式 (6)2.2 I/O地址的分配及接线图 (6)2.3流程图 (8)第三章C650卧式车床PLC控制分析 (10)3.1主电路分析 (10)3.2 控制电路分析及主电动机点动控制 (10)3.3 主电动机正反转控制 (11)3.4 主电动机的反接制动控制 (11)3.5 冷却泵电动机的控制 (12)3.6刀架的快速移动 (12)第四章程序设计及调试 (13)4.1 C650车床PLC控制梯形图 (13)4.2 C650的指令表 (16)参考文献 (17)致谢 (18)前言C650普通车床属于中型机床，用于切削工作外圆、内孔和端面等。
机床电气控制与PLC课程设计前言机床电气控制是机械工业领域的重要技术之一，是机床系统中的核心控制技术。
随着计算机技术的发展，PLC已经成为了机床电气控制领域中使用最广泛的控制器。
本课程设计将着重讲解机床电气控制与PLC控制技术，并结合实际案例进行应用分析。
课程设计目标本课程设计旨在帮助学生：•理解机床电气控制的基本概念和原理；•掌握PLC的使用方法和编程技巧；•了解机床电气控制和PLC在实际工程中的应用。
课程设计内容第一章机床电气控制基础本章将介绍以下内容：•机床电气控制的基本原理；•机床电气控制中常用的元器件、电路及其工作原理；•机床电气控制中的安全措施。
第二章 PLC基础本章将介绍以下内容：•PLC的定义和工作原理；•PLC的组成和结构；•PLC的编程语言和程序设计方法。
第三章 PLC实验本章将结合具体案例，进行以下实验：•使用PLC控制门窗开关；•使用PLC控制工业机器人；•使用PLC控制自动化流水线。
第四章机床电气控制与PLC应用实例本章将通过实际案例分析，介绍以下应用：•使用PLC控制机床主轴的启停和转速控制；•使用PLC控制机床夹具的升降和夹持操作；•使用PLC控制机床加工工艺的计算和控制。
设计思路本课程设计将采用理论教学、实验演示和案例分析相结合的方式进行。
通过清晰的讲解、具体的实验和实际案例的分析，让学生对机床电气控制和PLC控制技术有更深刻的理解和了解，掌握其基本原理和应用。
设计要求学生需要：•承担实验设计和实验记录的工作、编写实验报告；•参与案例分析和课堂讨论；•参与课内考核和课程总评成绩。
结语机床电气控制和PLC技术是现代机械工业的核心技术之一，对于相关专业的学生来说，掌握这些技术至关重要。
通过本课程的学习，相信学生们能够深入理解机床电气控制和PLC控制技术的基本原理，掌握其应用方法，为将来的工作和学习打下基础。
电气控制与PLC课程设计说明书题目：某组合机床的电气控制系统设计专业班级：自动1206姓名：陈文浩学号：201223911127指导教师：任胜杰目录1 系统概述 (3)2 方案论证 (4)3 硬件设计 (8)3.1系统的原理方框图 (8)3.2 主电路 (8)3.3 I/O分配 (12)3.3 I/O接线图 (14)3.4 元器件选型 (14)4 软件设计 (18)4.1主流程 (18)4.2梯形图 (20)5 系统调试 (21)设计心得 (23)参考文献 (24)附电气控制原理图 (26)1 系统概述组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。
组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。
由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。
因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。
组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。
加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。
有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。
随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。
本次设计的要求如下：1#2#SQ1SQ2 SQ3SQ4SQ6SQ5M4M3M2 M1图1.1如图所示为某一组合机床的示意图，左面为1#箱体移动式动力头。
主轴电机M1为5.5KW、1440转/分钟，1#箱体的进给电机为M3为1.5KW、1450转/分钟，工进与快进采用电磁铁YV1（DC24V，10W）进行切换；右面为2#箱体移动式动力头。
唐山学院机电传动控制课程设计题目多工步机床的PLC控制系 (部)机电工程系班级姓名学号指导教师2016 年 12 月 26 日至 1 月 5 日共 2 周2017年 1 月 5 日目录1概述 (1)2总体方案分析 (2)2．1方案的论证和分析 (2)2．2实现途径 (2)2．3实现方法 (2)2．4技术经济比较 (2)3总体方案的设计 (3)3．1 PLC选型设计 (4)3．2 PLC的 I/〇编址设计 (5)3．2.1 PLC的 I/0具体分配表 (5)3．2.2 PLC的I/O地址分配图 (5)3．3系统的主电路设计 (6)3．4多工步机床电器系统的流程图设计 (7)3．5多工步机床电器系统的梯形图图设计 (8)3．5.1工步一：钻孔梯形图 (8)3．5.2工步二：车平面梯形图 (8)3．5.3工步三：钻深孔梯形图 (9)3．5.4工步四：车外圆及钻孔梯形图 (9)3．5.5工步五：粗绞双节孔及倒角梯形图 (10)3．5.6工步六：精绞双绞孔梯形图 (10)3．5.7工步七：绞锥孔梯形图 (11)3．6电气控制梯形图 (11)4软件调试 (13)4课程设计总结 (14)参考文献 (15)1概述在机床行业中，多工步机床由于其工步及动作多，控制较复杂，采用传统的继电器控制时，需要的继电器多，接线复杂，因此，故障多，维修困难，费工费时，不仅加大了维修成本，而且影响了设备的工效。
采用 PLC控制,可使线大为简化,不但安装十分方便, 而且保证了可靠性, 減少了维修费, 提高了工效。
早在可编程序控制器问世之前，继电器接触器在工业领域中占主导地位。
继电器接触器控制系统是采用固定接线的硬件实现控制逻辑。
如果生产工艺或生产任务发生变化，就必须重新设计，改变硬件结构，这样造成时间和资金的浪费。
另外，大型控制系统用继电器和接触器控制，使用的继电器数目越多，控制的体积越大，耗电多，且继电器触电为机械触点，工作频率较低，在频繁动作的情况下寿命较短，造成系统故障，系统可靠性差。
plc机床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和机床控制中的应用；2. 学生能够掌握机床PLC程序的设计方法和步骤；3. 学生能够了解机床电气控制系统中常用的PLC指令及其功能；4. 学生能够解释机床操作中PLC与传感器、执行器的协同工作原理。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计简单的机床PLC控制程序；2. 学生能够运用PLC编程软件进行程序编写、调试和故障排查；3. 学生能够运用机床操作面板进行PLC控制系统的操作与监控；4. 学生能够通过小组合作，完成机床PLC控制系统的综合设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱工程技术，增强实践操作的兴趣和信心；2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力；3. 培养学生严谨细致的工作态度，养成良好的工程素养；4. 增强学生对我国制造业的认识，激发学生为民族工业发展贡献力量的责任感。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基本原理：PLC的组成、工作原理、性能指标等，重点讲解PLC在机床控制中的应用。
2. PLC编程软件操作：介绍PLC编程软件的使用方法，包括程序编写、调试和故障排查等。
3. 机床PLC程序设计：讲解机床PLC程序设计的方法和步骤，分析典型机床控制程序的案例。
4. 常用PLC指令：学习机床电气控制系统中常用的PLC指令，如逻辑运算、定时器、计数器等。
5. 机床操作面板：介绍机床操作面板的使用方法，学会通过操作面板对PLC 控制系统进行操作与监控。
6. 综合设计实践：以小组为单位，运用所学知识，完成机床PLC控制系统的综合设计。
教学内容安排如下：第一周：PLC基本原理、编程软件操作；第二周：机床PLC程序设计方法、常用指令；第三周：机床操作面板、综合设计实践；第四周：课程总结、成果展示与评价。
教材章节关联：第一章：PLC概述；第二章：PLC编程软件及编程技术；第三章：机床PLC程序设计；第四章：机床电气控制系统设计实例；第五章：综合设计实践。
《机床电气控制与PLC技术》课程建设方案一、指导思想本课程是机械制造与自动化专业核心课，根据机械制造与自动化专业的培养目标、就业岗位标准和技术要求确定本课程的职业能力目标，本课程是根据机械制及自动化专业学生主要工作岗位的工作任务分析，按照“德能并举、工学交融”的教学要求，结合教学实际，将电气控制与PLC分为基本电气控制系统、PLC的硬件组成与工作原理、指令系统、程序设计与应用等四个模块，最终使学生具备一定的电气故障诊断与排除技能和PLC的编程能力。
二、建设目标针对职业院校旨在提高学生应用技能课程的教学过程要求“教-学-做”一体化、理论与实践一体化，根据此类课程的性质以及岗位对接的要求，制定《机床电气控制与PLC技术》课程的建设思路，主要对教材内容、教学方案、教学课件、任务工单、教学动画及实训视频进行设计、创新，建设成具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理的示范性课程。
1.通过核心课程的建设，培养学生的恒心和耐力，学生特长得到发挥。
2.教师进行课程教材的开发。
形成一套比较完整、科学的校本教材。
3.学生个性特长得到初步优化发展，并且具有一定的生产经验，有适应工厂生产生活的能力。
4.建设成为学院的精品课程。
三、建设内容1.教师队伍建设建设高质量师资队伍是实现培养目标的根本保证，是提高学校人才培养质量的关键。
教师队伍建设的思路是以“优化结构、完善机制、突出重点、提高水平”为方针，以工学交替人才培养模式的要求为依据，采用“引进、聘任、送培、下企业、帮带”等措施，打造一支具有双师素质和结构、专兼结合的优秀教学团队，完善专任教师与企业技术人员的“互兼互聘、双向交流”机制。
第一年度目标1.成立课程教学团队，团队成员制定个人发展规划，不断进步，提高业务水平。
2.注重教书育人、为人师表，坚持把师德建设放在教师队伍建设的首位。
3.每学期开展互相听课，每位成员在完成任务的前提下，尽量多总结、多改进。
前言
可编程序控制器（Programmable Logic Controller）是以微处理器为核心，综合了微电子技术、自动化技术、网络通讯技术于一体的通用工业控制装置。
英文缩写为PC或PLC。
它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，更得到用户的好评。
因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到了越来越广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱（PLC，机器人和CAD/CAM）之一。
初期的PLC只是用于逻辑控制的场合，代替继电器控制系统。
随着微电子技术的发展，PLC以微处理器为核心，适用于开关量、模拟量和数字量的控制，它已进入过程控制和位置控制等场合的控制领域。
目前，可编程序控制器既保留了原来可编程序逻辑控制器的所有优点，又吸收和发展了其他控制装置的优点，包括计算机控制系统、过程仪表控制系统、集散系统、分散系统等。
在许多场合，可编程序控制器可以构成各种综合控制系统，例如构成逻辑控制系统、过程控制系统、数据采集和控制系统、图形工作站等等。
这次课程设计主要对超声波清洗机的原理和PLC应用作了简要的说明和概述。
目录
前言
目录 (3)
摘要 (4)
超声波清洗机原理 (5)
题目 (6)
地址分配表 (7)
I/O端口分配图和PLC型号的选择 (8)
程序流程图 (10)
梯形图 (11)
语句表 (18)
总结 (22)
参考文献 (23)
摘要
在日益机械化的工业环境中，自动化清洗机的积极作用正日益为人们所认识，本设计的目的就是研制自动化程度高、工作可靠、稳定的超声波清洗机控制系统，使其完成超声波清洗的全自动的机械设计。
本文详细阐述了应用西门子公司的具有高性能价格比的微型可编程控制器S7-200系列PLC控制系统。
该系统充分利用了学习中讲述的可编程控制器（PLC）的多方面的设计知识和方法。
这一控制系统的实现和应用，充分体现了PLC系统在工业的应用，以及根据设计和不同的需求改变数据和状况，还可以使其应用的范围更加广泛。
超声波清洗机原理
超声波清洗机清洗原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质－－清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm 的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。
这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时,气泡迅速增大,然后突然闭合。
并在气泡闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个大气压,破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中,当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子及脱离,从而达到清洗件净化的目的。
在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面清洗净化的目的。
第二超声波在液体中传播，使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频率，所以人们就听到嗡嗡声。
另外，在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡并不是真空核群泡，而是空气气泡，它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。
只有液体中的空气气泡被完全拖走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。
题目
超声波清洗机控制系统设计：
该系统可以进行清洗、漂洗还有超声，有进水阀、进液阀、排水阀、排液阀、水泵电动机和液泵电动机。
容腔内包含两个液位传感器，上限位和下限位。
清洗液冲洗时，液泵工作，进液泵、排液泵同时打开；
清水冲洗时，水泵工作，进水阀、排水阀同时打开。
要求：
1）画出端子分配图和顺序功能图；
2）设计并调试PLC控制梯形图。
地址分配表：
I/O端口分配图:
（略）
PLC的选型原则：
在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。
工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。
PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。
熟悉可编程控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
一般在选择PLC时考虑以下几方面：
一、输入输出（I/O）点数的估算
二、存储器容量的估算
三、控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能和处理速度等特性的选择。
PLC型号的选择：
本题目的设计为满足设计要求共分配有21个I/O点，输入12个，输出9个。
根据ＰＬＣ功能及其参数我选择了西门子的CPU为CPU224。
CPU224基本参数如下：
100—230V AC电源；
24V DC输入；
继电器输出；
本机集成14输入/10输出；
共24个数字量I/O点；
可连接7个扩展模块；
最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点；
13Ｋ字节程序和数据存储空间；
６个独立的30KHZ高数计数器；2个独立的20KHZ高数脉冲输出；具有PID控制器；
１个RS485通讯/编程口；
具有PPI通讯协议。
、
程序流程图: （略）梯形图:（略）
语句表：（略）
总结
短短1周的课程设计就要结束了，经过整个设计过程，这次设计使我学到很多很多的的东西，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识和不足，比如最基本的PLC的选型。
通过到图书馆及上网搜索资料，我进一步的了解了该领域的好多知识。
通过理论分析与实践的反复进行和论证，许多问题都有了较好的解决方案。
PLC应用技术是一门实践性很强的专业课，可PLC编程控制器技术在当今社会发展异常迅速，各生产厂家也推出了许多强大的新型PLC、各种特殊模块和通信联网器件，使可编程控制器成为集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置，成为实现工业自动化的一种强有力的工具。
所以我更加珍惜这次设计。
软件的部分，依次实现了PLC流程图、梯形图的控制方式。
在做课设的同时可以对基本的Offic软件的操作有了一定的熟悉，而且使我知道超声波清洗机的原理和应用。
通过这次课设使我更加看到了自己的不足，我认识到不管做什么事都需要大胆假设，小心求证，绝不能想当然的猜测。
而且通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的学到知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在以后的学习工作中我都会记住这次课设经验，使我受益匪浅。
参考文献
11。
