X52立式升降台铣床电气 及PLC控制系统设计

攀枝花学院 学生课程设计说明书

题 目： X52立式升降台铣床电气 及PLC控制系统设计

学生姓名：李通国 学 号：200710503023 所在院(系)： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化

班 级： 2007级机制二班 指 导 教 师： 谭兴强 职称： 副教授

二〇一〇年十二月二十八日 攀枝花学院教务处制 本科学生课程设计任务书 题 目 X52K立式升降台铣床电气及PLC控制系统设计 1、课程设计的目的 专业课程综合训练目的是使学生通过对所学主要专业课的综合应用，基本掌握一般机床电气控制及PLC的设计的能力。综合运用所学的基础知识和技能，进一步提高学生的分析及解决问题能力，培养学生创新意识和创新能力，提高机床控制分析设计的总体意识和工程实践能力。

2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 设计内容要求：（1）输入回路的设计；（2）输出回路的设计；（3）扩展模块的选用；（4）PLC的网络设计；（5）软件编制。

设计结束后提交4000字左右的课程设计论文;包含上述全部内容。

3、主要参考文献 1．高学民.《机床电气控制》.山东：山东科学技术出版社 2．鲁远栋，冼进.《PLC机电控制系统应用设计技术》.电子工业出版社 3．齐占庆.《机床电气控制技术》.机械工业出版社 4．张万忠.《可编程控制器入门与应用实例 （西门子S7-200系列）》.中国电力出版社

4、课程设计工作进度计划 内容 学时 总体方案分析 8 输入回路的设计 8 输出回路的设计 30 扩展模块的选用 30 PLC的网络设计 8

软件编制 20 合计 3周

指导教师（签字） 日期 年 月 日 教研室意见：

年 月 日 学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日

注：任务书由指导教师填写。 课程设计（论文）指导教师成绩评定表 题目名称 评分项目 分值 得分 评价内涵 工作 表现 20%

01 学习态度 6 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。

02 科学实践、调研 7 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。

03 课题工作量 7 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。

能力 水平 35%

04 综合运用知识的能力 10 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。

05 应用文献的能力 5 能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。

06 设计（实验）能力，方案的设计能力 5 能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。

07 计算及计算机应用能力 5 具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。

08 对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力） 10 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。

成果 质量 45%

09 插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度 5 符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。

10 设计说明书（论文）质量 30 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。

11 创新 10 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。

成绩

指导教师评语

指导教师签名： 年 月 日 攀枝花学院课程设计 摘要

Ⅰ 摘 要 采用继电接触器电路实现电气控制。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。X52K铣床电气控制线路设计为可编程控制器控制，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。在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的起停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，工业现场中的这些自动控制问题，若采用可编程序控制器（PLC）来解决自动控制问题已成为最有效的工具之一，本文叙述PLC控制系统设计时应该注意的问题。通过对X52K型立式升降台铣床的电气控制原理进行分析，然后确定输入点和输出点等，画出接线图和其梯形图。再在程序输入机床后进行调试，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：X52K铣床；电气控制系统；PLC；梯形图 攀枝花学院课程设计 目 录

II 目 录 摘 要 ········································································································· Ⅰ

1 绪论 ·········································································································· 1 2 电气控制线路图及其原理分析 ········································································· 2 2.1 X52K铣床的电气控制原理图 ··································································· 2 2.2主电路分析 ·························································································· 2 2.3控制电路分析 ······················································································· 2 2.3.1主轴电动机M1的控制 ···································································· 2 2.3.2进给运动的控制 ··········································································· 4 2.4圆形工作台的控制 ················································································· 5 3 PLC设计方案的确定 ······················································································ 6 4 PLC设计X52K铣床 ······················································································· 7 4.1 PLC机型的选择 ···················································································· 7 4.2 PLC程序设计 ······················································································· 7 4.3 I/O接线图和梯形图 ·············································································· 8 4.4 PLC的程序语句表 ················································································ 11 5 PLC调试 ···································································································· 14 课程设计总结 ································································································· 15 参考文献 ········································································································ 16 致 谢………………………………………………………………………………………………17 攀枝花学院课程设计 1 绪论

1 1 绪 论 铣床常用于机械齿轮、蜗轮蜗杆等特殊机械零件的加工，按照结构形式和加工性能的不同，可分为立铣、卧铣、龙门铣、仿形铣和专用铣床。它们可来加工平面、斜面、沟槽等，装上分度头，可以铣切直齿轮和螺旋面，而 X52K铣床其原控制电路为继电器控制，存在接触触点多、线路复杂、故障多、操作人员维修任务较大等问题。针对这种情况，我们用 PLC控制改造其继电器控制电路，克服了以上缺点，降低了设备故障率，高了设备使用效率，运行效果良好。特别是工艺改变灵活，不用更改任何硬件，只需对原程序做些修改或者重新编入一个新的程序，就可以实现新的加工工艺，省时省力、灵活方便、效率高。且PLC控制可靠性高、能适应各种应用环境，它编程简单、易于掌握，接口也简单、维护方便。在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的起停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，工业现场中的这些自动控制问题，若采用可编程序控制器（PLC）来解决自动控制问题已成为最有效的工具之一。正文将介绍X52K型立式升降台铣床的PLC改造过程，通过对X52K型立式升降台铣床的控制进行分析，然后确定输入点和输出点等，画出接线图和其梯形图。再在程序输入机床后进行调试，从而实现了自动化控制。