机床电气控制线路设计与制作(毕业论文)

生产机械电气控制系统设计研究论文生产机械电气控制系统设计研究论文摘要：生产机械的电气控制系统设计主要是针对电气控制的原理设计以及工艺设计两个部分进行的。

前者主要是以为了满足生产机械、生产工艺的基本要求为前提而对机械的自动化程度以及生产技术的先进性做出考量;而工艺设计则是为了满足设备的制造、使用以及维修的需要，从而对电气控制系统的外观以及经济实用性等进行设计。

关键词：生产机械；电气控制系统；设计分析在生产机械电气控制系统设计实践中，已经定型的机床和机械设备可以不用通过设计、制造一些专用的生产设备，或者对原有的机械设备进行技术改造，其它种类的机械就需要进行设计制造，主要是通过介绍经验设计法及逻辑设计法来实现对生产机械电气控制系统的设计，从而能够对生产机械的电气控制系统的设计规律及方法进行分析和研究。

1电气控制系统的设计在设计电气控制系统的过程中，需要根据实际电气控制的要求编制和设计出机械制造、机械使用以及机械维修过程中需要用到的资料（包含了外购件的目录、材料消耗清单以及机械说明书等）以及图片样本（包含了电气原理图、电气元件的布置图、电气组建的划分图、电气系统安装接线图、控制面板图、电气箱图、非标准件的加工图以及元件、器件的安装底板图）等。

根据电气设计任务书的方案可以确立电力设计方案，然后针对性的选择所涉及到的电动机类型，并且设计出合理的原理图，然后通过计算得到主要的技术参数并且核实;选择需要的电气元件、器件后制定相关的明细表，编写出机械设计的说明书。

在设计内容过程时，要严格的对原理图进行设计，因为原理图是生产机械电气控制系统的关键，能够为后续的的工艺设计以及技术资料的制定提供行之有效的凭证。

为了提高制造电气控制系统的效率，并将原理设计环节所涉及到的技术达到指标，必须采取工艺设计，来为机械的调试、使用以及维护提供切实可行的图样资料[1]。

其所需的资料内容包含了电气系统总的布置图、安装图以及接线图的设计；电气组建的布置图、安装图、接线图的设计，电气箱、非标准元件、操作台的设计，电气元件、器件清单，机械的使用和维护说明书。

浅谈控制机床电气的线路设计摘要：本文基于机床电气的线路设计进行了研究和分析，重点就机床电气的控制线路做了细致的描述和分解，通过对电气控制线路的设计原则的探讨，针对电气控制路线的设计方法提出了自己的方案和建议。

关键词：机床电气；控制线路；线路设计中图分类号：tg502 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013）02-0161-01当机床电气设备出现的故障后，由于电路和机床种类的不同各有不同的特点，如何应用所掌握的专业基本操作技能和专业基础知识来进行分析与检修，是维修电工专业中实训教学的难点和重点。

由于控制线路在实际设计中还经常配有信号、检测等内容。

因此，可将控制线路、信号线路、检测线路统称为辅助线路。

显然，准确地说应为辅助线路的设计。

线路设计是此项工程为满足要求的重要组织过程，是设计中工程量最大、最为复杂的一个环节，即使出现微小失误，设计都将无法尽善尽美地达到工艺要求，因此，要求设计者必须认真对待。

经验设计法的运用是根据设计熟练程度的不同，其灵活度也不同，设计的效果也不尽一致。

一、控制方案的确定原则电气设备的控制方案是多种多样的，因此，设计人员在设计时，应该本着简便、可靠、经济、实用的要求进行控制方案的制定。

具体来说，设计人员应该遵循以下原则：经济效益是控制方式科学与否的重要标准。

如果控制逻辑较为简单，其加工程序也较为稳定的生产设备，则适用于继电-接触控制方式，这是较为合理的；反之，如果是加工程序多变，则应该考虑采用编程序控制器；通用化指的是生产机械加工不同对象的通用化程度。

如果加工一种或者几种零件的专用机床，其通用化程度低，那也是合理的，因为其可以保持较高的自动化程度，因此，这样的机床一般适用于固定的控制电路；而如果是单件、小批量的零件加工的通用机床，则应该采用数字程序或者编程控制器控制，因为其可以根据加工对象的不同设定不同加工程序，具有相当的灵活性和通用性；如果控制电路比较简单，则可以采用电网电源，如果元件多且电路复杂，则对电网电压隔离降压，减少故障的可能性。

XX学院设计说明书课题：数控钻铣床电气系统控制毕业设计子课题:同课题学生姓名:专业学生姓名班级学号指导教师完成日期前言随着社会生产和科学技术的发展与进步，PLC技术正在不断地深入到各个领域并迅速地向前推进，特别是近几年来在机械加工领域引起了许多深刻的改革。

《双面钻孔组合机床在运用》就是运用了PLC技术与机床电气的过程及注意事项，实现了机电一体化的运用，这便使双面组合钻床操作更加方便，大大提高了工作效率。

目前，在机械制造业中已不再是仅仅要求单机自动化，而是要求实现一条生产线，一个车间、一个工厂甚至更大规模的全盘自动化，这便体现PLC技术的重要性。

在设计中，参考了机电一体化技术方面和PLC方面的教材和资料，在书后的参考文献中列出，这些宝贵的资料对我完成毕业设计起到了重要的作用，在设计中有许多不妥之处，敬请老师提出宝贵指正.摘要数控钻铣床是现代工业生产中不可缺少的部分，可以高速、精确的切削零件。

本文就对钻铣床的机械结构、电气控制和数控三部分进行了设计，基本可以满足钻铣床的运行。

本系统采用的数控装置集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PLC接口、远程I/O板接口于一体，支持硬盘、电子盘等程序存储方式以及软驱、DNC、以太网等程序交换功能，具有高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高的特点。

详细给出了主/控制回路图及一些元件的选择。

关键字：数控装置PLC 主/控制回路目录第一章绪论…………………………………………………………………………1.1数控机床的发展史………………………………………………………1.2数控机床的现状…………………………………………………………1.3数控机床的特点和用途…………………………………………………1.4 PLC相关技术的发展入应用领域………………………………………1.4.1 PLC技术简介…………………………………………………………1.4.2PLC的基本结构………………………………………………………1.4.3 PLC应用领域…………………………………………………………第二章电气系统控制设计…………………………………………………………2.1可编程器的选择和可行性的论证………………………………………2.1.1设计的内容及任务……………………………………………………2.1.2可行性论证……………………………………………………………2.2总体方案的拟订和论证…………………………………………………2.2.1总体设计方案的拟订…………………………………………………2.3电气部分设计……………………………………………………………2.3.1选件……………………………………………………………………2.3.2电源……………………………………………………………………2.3.3数控装置与软驱单元的连接…………………………………………2.3.4数控装置与外部计算机的连接………………………………………2.3.5数控装置开关量的输入/输出…………………………………………2.3.6数控装置与手持单元的连接…………………………………………2.3.7数控装置与主轴装置的连接…………………………………………2.3.8数控装置与进给驱动装置的连接……………………………………2.3.9急停与超程解除的设计………………………………………………2.3.10电磁兼容设计…………………………………………………………2.3.11数控机床系统总体设计………………………………………………第三章伺服电机的选择与计算………………………………………………………3.1伺服电机的选择计算……………………………………………………3.2惯量匹配计算……………………………………………………………第四章数控部分设计………………………………………………………………4.1基本结构与主要功能……………………………………………………4.1.1基本配置………………………………………………………………4.1.2主要技术规格…………………………………………………………4.2操作装置…………………………………………………………………4.2.1操作台结构……………………………………………………………4.2.2显示器…………………………………………………………………4.2.3NCP键盘………………………………………………………………第五章外文翻译……………………………………………………………………第六章参考文献……………………………………………………………………第一章绪论1.1数控机床的发展史：1949年帕森斯公司正式接受美国空军委托，在麻省理工学院伺服机构实验室的协助下，开始从事数控机床的研制工作。

韶关学院毕业设计题目：X62W万能铣床控制线路设计学生姓名：学号：系（院）：专业：班级：指导教师姓名及职称：起止时间：年月——年月目录概述 (3)第一章铣床简介 (4)1.1 铣床的概念 (4)1.2 铣床的种类 (4)1.3 铣床型号的表示 (4)1.4 X62W万能铣床的主要结构 (4)第二章X62W万能铣床的电气控制原理 (6)2.1 X62W万能铣床的电力拖动特点及控制要求 (6)2.2 主电路的分析 (7)2.3 控制电路的分析 (7)2.4 常见故障分析 (11)第三章X62W万能铣床电气元件的选型 (12)3.1 电源总开关的选择 (12)3.2 电动机的选择 (12)3.3 熔断器的选择 (13)3.4 热继电器的选择 (13)3.5 接触器的选择 (13)3.6 控制电器的选择 (14)结束语 (15)参考文献 (16)附录 (17)概述机床是以各类电动机为动力来拖动生产的先进设备，它依靠电气系统来控制其机械机构的运转以实现生产过程自动化，是机械与电气完美结合的典型自动化控制系统。

机床作为机械加工的通用设备在航空业、汽车业和模具制造业等众多工业领域的生产中一直起着不可替代的作用，自动机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。

自动机床的电气控制系统设计是一个很传统的课题，在70-80年代我国大多数机床中的开关量控制都是采用继电器控制，而继电器本身固有的缺陷，对机床的安全和稳定性能大打折扣，从能耗角度来看也不够经济和环保，对此人们开始对机床的继电器式控制系统进行更先进、更科学的改造，随着各种精确仪器和计算机控制系统的出现，机床控制的设计方案日趋开放，电子化、高速化、精密化、数字化成了机床业发展的主流，因此现代化的机械加工设备也越来越先进，目前车床和车削中心的主轴转速都在8000r/min以上，加工中心的主轴转速一般都15000~20000r/min，还有40000r/min和60000r/min的。

基于PLC控制的C650车床的电气控制基于PLC的C650普通车床的电气改造摘要本次设计介绍了C650普通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。

利用PLC控制系统，实现了车床启动、正转反转、反接制动、刀架快速移动、冷却泵在作等一些列功能，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：普通车床；PLC控制；梯形图目录1 绪论 (1)1.1普通机床改造的意义和前景 (1)1.2 PLC在电气控制系统中的应用 (3)1.3 C650普通车床的发展趋势 (4)2 C650车床的主要结构与电路分析 (6)2.1 C650车床的主要结构 (6)2.2 C650车床的电路分析 (6)2.2.1主电路分析 (6)2.2.1控制电路分析 (7)2.3 C650车床电气控制线路的特点 (8)3 C650车床控制系统的硬件设计 (9)3.1 PLC类型简介 (9)3.2 PLC的系统结构 (9)3.3 PLC基本工作原理 (9)3.4 统计I/O点数 (10)3.5 PLC的选型 (11)3.6 I/O分配表 (12)3.7 PLC控制系统外部接线图的设计 (13)4 C650车床控制系统的软件设计 (14)4.1 PLC编程语言 (14)4.2 PLC的基本功能 (14)4.3 PLC基本指令 (15)4.4 C650车床的PLC控制梯形图设计 (16)4.5 改造后的总程序 (17)4.6 改造后的电气原理图 (18)5 系统调试 (19)5.1 硬件检查 (19)5.2 系统综合调试 (19)5.3 总结 (22)6 结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)附录一C650车床电气原理图 (28)附录二改造后的C650车床电气原理图 (1)1 绪论1.1普通机床改造的意义和前景从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。

全套图纸，加174320523 各专业都有第1章绪论由于现代加工技术的日益提高，对加工机床特别是工作母机的要求也越来越高，由此人们也将注意力集中到机床上来，数控技术是计算机技术、信息技术、现代控制技术等发展的产物，他的出现极大的推动了制造业的进步。

机床的控制系统的优劣与机床的加工精度息息相关，特别是PLC广泛应用于控制领域后，已经显现出它的优越性。

可编程控制器PLC已广泛应用于各行各业的自动控制。

在机械加工领域，机床的控制上更显示出其优点。

由于镗床的运动很多、控制逻辑复杂、相互连锁繁多，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，而且影响设备的功效。

采用PLC控制可使接线大为简化，不但安装十分方便而且工作可靠、降低了故障率、减小了维修量、提高了功效。

关于课题的一些介绍和讨论设计目标、研究内容和拟定解决的关键问题完成对T6113机床的整个控制系统的设计改造，控制核心是PLC，并使其加工精度进一步提高，加工范围扩大，控制更可靠。

研究内容：（1） T6113的电气系统（PLC）硬件电路设计和在机床上的布局。

（2） PLC程序的编制。

解决的关键问题：PLC对机床各个工作部分的可靠控制电气电路的安全问题的解决虽然目前数控机床以其良好的加工性能得到了人们的肯定，但是其昂贵的价格是一般用户望尘莫及的，所以改造现有的机床以达到使用要求是比较现实的，也是必须的。

经过实践证明这样的改造是可以满足大多数情况下的精度和其他加工要求，并且在实践中已取得的相当好的效益。

利用PLC作为控制核心，替代传统机床的继电器控制，使得机床的控制更加灵活可靠，减少了很多中间的机械故障的可能。

利用PLC的可编程功能使得变换和改进控制系统成为可能。

镗床是一种主要用镗床刀在工件上加工孔的机床。

通常用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔。

特别是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔，如各种箱体，汽车发电机缸体等零件的孔。

河南工业职业技术学院Henan PolytechnicInstitute毕业设计（论文）题目经济型数控车床数控装置接口硬件设计班级机电0705姓名李浩宇指导教师田林红绪论随着我国生产技术进步，在机械制造业中，经济型数控机床越来越受到企业的欢迎。

企业一方面投入大量资金购买数控车床，另一方面更新改造现有普通机床，通过为普通机床添加数控装置，将普通机床改造成经济型数控机床，这是许多中小型企业面临的重要技改措施。

数控机床能够适应市场对产品多样化、高精度的要求。

因此得到了越来越广泛的应用。

但是，商品化的数控机床价格高，一致于推广应用受到限制，而我国又现存有大量的普通机床，利用较先进的数控系统，对现有普通机床进行技术改造，对提高我国机械行业的数控加工技术具有更重要意义。

数控机床是衡量一个国家机械制造业水平的重要指标。

根据我国机床拥有量大，生产规模小的具体国情，将普通机床通过数控化改造为经济型数控机床是我国机械工业技术改造的这样目标。

但从我国目前机械工业制造水平与发达国家相比差距较大，而且从目前企业所面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大，使企业心有余而力不足。

因此，我国作为机床大国。

对普通机床数控化改造作为一种良好的有效途径。

这样机床改造花费少，改造设计针对性强、时间短，改造设计后的机床大多能够克服机床的缺点和存在的问题，生产效率高。

1 机械部分改造的设计及计算1.1课题的来源与意义及总体方案的确定1.1.1 课题的来源与意义：社会发展的今天，现代工业发展非常迅速突出，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。

如果设备全部更新换代不仅资金投入大，成本太高，而且原有设备的闲置又将造成极大浪费。

所以最简易经济的办法就是进行数控化改造。

数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好的解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。

本科学生毕业论文论文题目:基于PLC的X62W万能铣床电气控制系统设计学院：机电工程学院年级：2007级专业: 电气工程及其自动化姓名：孔园林学号：20074851指导教师: 贾文斌2011 年 5月 21日摘要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。

PLC是可编程控制器的简称，是一种数字运算操作的电子系统，它采用可编程序的储存器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过模拟的或数字的输入和输出接口，控制各种类型的机器设备或生产过程。

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,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.随着科技进步，和PLC技术的成熟，所以对X62W万能铣床进行PLC改造势在必行，是提高机床性能，提升经济效益及产品质量的关键举措。

关键词X62W铣床；电气控制系统；PLC；梯形图AbstractVarious types of milling machine is a motor—driven gear in order to achieve the objects and systems of production process automation technical devices。

Electrical system is one of the backbone part of the national economy in the various industries are widely used in many sectors.PLC is a programmable controller for short , is a digital computing operation of electrical system .It uses programmable storage devices used in its internal memory implementation of the logical operations, sequential control, timing,counting and arithmetic operations such as instruction，and through analog or digital input and output interfaces to control various types of machinery and equipment or production process.70 to 80 years in our country most of the milling machine，most of the switch volume control systems are based on the relay control, relay inherent defects，to the milling machine safe and economic operation had a negative impact . As technology advances，and PLC technology matures, so the X62W universal milling machine is imperative for the transformation of PLC is to improve machine performance，enhance economic efficiency and product quality, the key step。

C650卧式车床电气控制系统的PLC改造毕业论文目录前言 (1)第一章 C650卧式车床的改造介绍 (2)1.1 C650型卧式车床简介 (2)1.2 C650卧式车床改造主要容 (3)1.3 C650卧式车床改造要求 (4)第2章总体方案设计 (5)2.1 方案的提出与比较 (5)2.2 方案的选择与论证 (6)2.2.1 PLC介绍 (6)2.1.2 C650改造方案的选择 (8)2.1.3 PLC控制系统与电气控制系统的比较 (8)第三章控制系统的总体设计 (10)3.1 系统工作流程分析 (10)3.2 PLC I/O 分配表 (10)3.3 PLC的选择 (11)3.4 PLC的I/O电气接线图 (13)第四章 C650卧式车床控制系统硬件设计 (14)4.1主电路分析 (15)4.2控制电路分析 (15)4.2.1 主电动机点动控制分析 (15)4.2.2 主电动机的正反转控制分析 (15)4.2.3 主电动机反接制动分析 (16)4.2.4 快速电动机与冷却泵电动机控制分析 (16)4.3 辅助电路分析 (17)4.3.1 照明电路和控制电源分析 (17)4.3.2 电流表保护电路 (17)4.4 电动机选择 (17)4.5 系统元器件的选择 (18)4.5.1 交流接触器的选择 (18)4.5.2 中间继电器的选择 (18)4.5.3 保护电器的选择 (18)4.5.4 控制开关电器的选择 (19)4.5.5 速度继电器选择 (20)第五章 C650车床PLC控制的软件设计 (21)5.1 程序设计 (21)5.2 系统总程序 (24)第六章系统调试 (29)总结 (30)参考文献 (31)附录1系统主要元件清单 (32)附录2 C650卧式车床PLC控制原理图 (34)前言更新改造旧机床是最近几年发展起来的一个新兴产业，该设计是对C650卧式车床电气控制系统的PLC改造的研究设计。

机床电气控制电路设计引言在机床的制造过程中，电路设计起着至关重要的作用。

机床电气控制电路设计涉及到各种传感器、执行器、开关和控制器的选择和配置。

本文将介绍机床电气控制电路设计的基本原则和常用组件，并提供一些实际案例来帮助读者更好地理解。

基本原则机床电气控制电路设计的基本原则是确保系统的可靠性、稳定性和安全性。

以下是一些常见的设计原则：1.分离电源：将电源分为主电源和控制电源，以确保不会因为控制电路故障而影响整个系统的运作。

2.使用合适的传感器：选择适合机床应用的传感器，例如位置传感器、压力传感器和温度传感器等。

3.合理配置执行器：根据机床的具体要求，选择合适的执行器，例如伺服电机、步进电机和液压执行器等。

4.使用适当的开关：选择合适的开关设备，例如按钮开关、刀闸开关和继电器等，确保系统的正常操作。

常用组件PLC（可编程逻辑控制器）PLC是一种专门用于工业控制的计算机设备，能够根据预定程序来控制机床的操作。

PLC通常由中央处理单元（CPU）、输入/输出模块（I/O 模块）和通信模块组成。

PLC的设计要考虑到机床的需求，合理选择适当的输入和输出模块。

通过编程，可以实现对机床的自动化控制。

PLC编程语言常用的PLC编程语言有梯形图（Ladder Diagram）、指令列表（Instruction List）、功能块图（Function Block Diagram）和结构化文本（Structured Text）等。

选择合适的编程语言，可以提高编程效率和可读性。

变频器变频器是控制电动机转速的装置。

它通过改变电源的频率和电压来调整电动机的转速。

变频器能够提供精确的转速控制和启动/停止控制，适用于需要频繁改变转速的机床应用。

电气元件机床电气控制电路设计中常用的电气元件有继电器、断路器、按钮开关和接触器等。

这些元件用于控制电路的开关和保护。

实际案例数控铣床控制电路设计在数控铣床的控制电路设计中，需要考虑到以下几个方面：1.位置控制：选择合适的位置传感器，如光电开关或编码器，以获取工件和刀具的准确位置信息。