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1、某臥式鏜床的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 院：電氣信息工程學(xué)院 專 業(yè)：電氣工程及其自動化 指導(dǎo)老師：霍利敏 學(xué) 生：黃坤鋒 本設(shè)計的基本內(nèi)容 課題背景及意義 T68 鏜床介紹 T68 鏜床 PLC改造 結(jié)束語 4 1 2 3 課題背景及意義 傳統(tǒng)的鏜床控制系統(tǒng)，雖然它具有結(jié)構(gòu)簡單、易 懂易學(xué) 、 價格便宜等優(yōu)點，但其 控制過程是由 硬件接線的方式實現(xiàn) 的。其復(fù)雜性，故障率高、 維護工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點給生 產(chǎn)和維護帶來諸多不便，嚴重影響生產(chǎn) 。 本文介紹了一種利用西門子 S7-200的 PLC來實 現(xiàn)自動控制的 T68臥式鏜床控制系統(tǒng)。由于 PLC 具有 1.可靠性高 、抗干擾能力
2、強 2.通用性強，控 制程序可變， 使用方便 3.功能強、適用面廣 4.編 程簡單、易掌握 5.減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計和施工 工作量 6.體積小、重量輕、能耗低、維護方便 等 優(yōu)點，所以使其具有很大的可行性 。 。 t68臥式鏜床 T68臥式鏜床的結(jié)構(gòu)和運動形式 T68型臥式鏜床主要由床身、 前立柱、鏜床架、后立柱、 尾座、下溜板、上溜板、工 作臺等幾部分組成。 T68型 臥式鏜床主要用于孔的精加 工，可分為臥式鏜床、落地 鏜床、坐標鏜床和金鋼鏜床 等。臥式鏜床應(yīng)用較多，它 可以進行鉆孔、鏜孔、擴孔、 鉸孔及加工端平面等，使用 一些附件后，還可以車削圓 柱表面、螺紋，裝上銑刀可 以進行銑削。本次
3、畢業(yè)設(shè)計 主要以 T68臥式鏜床為例。 其結(jié)構(gòu)如右圖所示： T68臥式鏜床電氣原理圖 主電動機要求能夠正反轉(zhuǎn)， 可以點動進行調(diào)整，要求 有電氣制動，通常為反接 制動 主運動和進給運動由一 臺異步電動機拖動，高 低速可選擇。 鏜床的主運動和進給 運動都采用機械滑移 齒輪變速，為有利于 變速后齒輪的嚙合， 要求有變速沖動 。 鏜床的各進給運動部 件要求能夠快速移動， 一般單獨的快速盡給 電動機拖動 ； M1 M2 M4 M3 鏜床運動對電氣控制電路的要求 PLC的選型 為了使設(shè)計整體化，本設(shè)計只對電氣控制電路部分 進行 PLC改造，因此手動控制鏜床照明燈 EL的線路 和通電指示燈 HL的電路用外接
4、電路解決 ,不必通過 PLC控制。根據(jù) T68臥式鏜床的工作過程和已有的繼 電器控制的電器參數(shù)， T68鏜床有 16個輸入口， 14 個輸出口，而 S7-200-CPU226具有 24個輸入口和 16個 輸出口，性能完全滿足工作需要，故采用。改造中， 主電路不變，將原來的低壓電器元件經(jīng)過分析處理， 把觸電、開關(guān)與 PLC的輸入繼電器端口連接，負載、 線圈與輸出繼電器端口相連。 I/O地址分配表 輸入信息 輸出信息 名稱 代號 編號 名稱 代號 編號 主軸電機 M1熱繼 電器 FR I0.0 主電機 M1正 轉(zhuǎn)接觸器 KM1 Q0.0 主軸電動機 M1正 轉(zhuǎn)起動按鈕 SB1 I0.1 主電機 M
5、1反 轉(zhuǎn)接觸器 KM2 Q0.1 主軸電動機 M1正 轉(zhuǎn)起動按鈕 SB2 I0.2 限流電阻接 觸器 KM3 Q0.2 主軸電動機 M1正 轉(zhuǎn)點動按鈕 SB3 I0.3 主軸電機 M2 正轉(zhuǎn)接觸器 KM4 Q0.3 主軸電動機 M1反 轉(zhuǎn)點動按鈕 SB4 I0.4 主軸電機 M2 反轉(zhuǎn)接觸器 KM5 Q0.4 主軸電動機 M1停 止按鈕 SB6 I0.5 主軸電機 M1 低速運轉(zhuǎn)接 觸器 KM6 Q0.5 主軸電動機高低 速轉(zhuǎn)換開關(guān) SQ I0.6 主軸電機 M1 高速正轉(zhuǎn)接 觸器 KM7 Q0.6 主軸變速行程開 關(guān) SQ1 I0.7 主軸電機 M1 高速反轉(zhuǎn)接 觸器 KM8 Q0.7 主軸
6、變速行程開 關(guān) SQ2 I1.0 進給電機過 載報警 HL1 Q1.0 進給變速制動停 止行程開關(guān) SQ3 I1.1 主軸電機正反 轉(zhuǎn)運行指示燈 HL2 Q1.1 進給變速制動停 止行程開關(guān) SQ4 I1.2 主軸電機正反 轉(zhuǎn)點動運行指 示燈 HL3 Q1.2 工作臺或主軸箱 機動進給行程開 關(guān) SQ5 I1.3 主軸電動機高 低速運行指示 燈 HL4 Q1.3 主軸或花盤刀架 機動進給行程開 關(guān) SQ6 I1.4 快速電動機正 反轉(zhuǎn)運行指示 燈 HL5 Q1.4 快速移動正轉(zhuǎn)行 程開關(guān) SQ7 I1.5 主軸電機過載 報警 HL6 Q1.5 快速移動反轉(zhuǎn)行 程開關(guān) SQ8 I1.6 主軸電機
7、 M2熱繼 電器 FR2 I1.7 T68 臥式 鏜床 I/O 接口 圖 M1主電動機的低速運行控制 主軸電動機點動控制 主軸電動機高低速轉(zhuǎn)換控制 進給電機 PLC控制程序設(shè)計 系 統(tǒng) P L C 程 序 梯 形 圖 系 統(tǒng) P L C 程 序 梯 形 圖 系 統(tǒng) P L C 程 序 梯 形 圖 改進后運行效果 在改進后的機床上進行定位座的 加工 ，實驗顯示，機器運行良好，進 行空載精確，加工精度高，加工效率較高，機床改造好，既節(jié)省了資 源又提高了效率 。 將線路接好后，接通電源開關(guān)，輸入相應(yīng)程序。首先進行主軸電 動機的啟動、制動空載，及主軸變速沖動。再進行機床進給運動 的實驗，測試工作臺各個
8、方向的進給運動，變速沖動及工作臺的 快速移動。再進行工作臺的空載實驗與工作照明實驗。最后進行 空載電路的連鎖與保護實驗。 結(jié)論：主軸制動良好，各方向進給運動精確。工作臺工作正常，各連鎖功能良 好，照明系統(tǒng)正常啟動。 PLC狀態(tài)良好。 改進后的 T68鏜床空載實驗 改進后的 t68鏜床的負載實驗 結(jié)束語 本文以原有的 T68型臥式鏜床控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，借 鑒其它鏜床控制系統(tǒng)的優(yōu)點，采用西門子 S7-200系 列 PLC對 T68 臥式鏜床傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)進行改 造 ,提高了機床的可靠性和抗干擾能力 ,使機床具有 良好的柔性，使用方便，功能完善。 PLC 技術(shù)代表 了電氣程序控制的世界先進水平 ,通過改造使傳統(tǒng) 的鏜床成為機電一體化的新產(chǎn)品 ,可實現(xiàn)生產(chǎn)過程 的高效、節(jié)能和低成本。控制系統(tǒng)能滿足所需要求， 達到了預(yù)期的目的。因此用 PLC改造機床電氣控制 線路有著廣闊的前景。 Thank You! 由于缺乏實際經(jīng)驗和理論基礎(chǔ)知識，本設(shè)計 難免有不妥之處，望各位老師批評、指正。
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