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1、某臥式鏜床的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院：電氣信息工程學(xué)院 專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)老師：霍利敏 學(xué) 生：黃坤鋒 本設(shè)計(jì)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(yǔ) 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(jiǎn)單、易 懂易學(xué) 、 價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但其 控制過程是由 硬件接線的方式實(shí)現(xiàn) 的。其復(fù)雜性，故障率高、 維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點(diǎn)給生 產(chǎn)和維護(hù)帶來諸多不便，嚴(yán)重影響生產(chǎn) 。 本文介紹了一種利用西門子 S7-200的 PLC來實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)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(qiáng) 2.通用性強(qiáng)，控 制程序可變， 使用方便 3.功能強(qiáng)、適用面廣 4.編 程簡(jiǎn)單、易掌握 5.減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工 工作量 6.體積小、重量輕、能耗低、維護(hù)方便 等 優(yōu)點(diǎn)，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(yùn)動(dòng)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(tái)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(biāo)鏜床和金鋼鏜床 等。臥式鏜床應(yīng)用較多，它 可以進(jìn)行鉆孔、鏜孔、擴(kuò)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(jìn)行銑削。本次

3、畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(dòng)機(jī)要求能夠正反轉(zhuǎn)， 可以點(diǎn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，要求 有電氣制動(dòng)，通常為反接 制動(dòng) 主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一 臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，高 低速可選擇。 鏜床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)都采用機(jī)械滑移 齒輪變速，為有利于 變速后齒輪的嚙合， 要求有變速?zèng)_動(dòng) 。 鏜床的各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部 件要求能夠快速移動(dòng)， 一般單獨(dú)的快速盡給 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng) ； M1 M2 M4 M3 鏜床運(yùn)動(dòng)對(duì)電氣控制電路的要求 PLC的選型 為了使設(shè)計(jì)整體化，本設(shè)計(jì)只對(duì)電氣控制電路部分 進(jìn)行 PLC改造，因此手動(dòng)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(gè)輸入口， 14 個(gè)輸出口，而 S7-200-CPU226具有 24個(gè)輸入口和 16個(gè) 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(fù)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(hào) 編號(hào) 名稱 代號(hào) 編號(hào) 主軸電機(jī) M1熱繼 電器 FR I0.0 主電機(jī) M1正 轉(zhuǎn)接觸器 KM1 Q0.0 主軸電動(dòng)機(jī) M1正 轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕 SB1 I0.1 主電機(jī) M

5、1反 轉(zhuǎn)接觸器 KM2 Q0.1 主軸電動(dòng)機(jī) M1正 轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕 SB2 I0.2 限流電阻接 觸器 KM3 Q0.2 主軸電動(dòng)機(jī) M1正 轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕 SB3 I0.3 主軸電機(jī) M2 正轉(zhuǎn)接觸器 KM4 Q0.3 主軸電動(dòng)機(jī) M1反 轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕 SB4 I0.4 主軸電機(jī) M2 反轉(zhuǎn)接觸器 KM5 Q0.4 主軸電動(dòng)機(jī) M1停 止按鈕 SB6 I0.5 主軸電機(jī) M1 低速運(yùn)轉(zhuǎn)接 觸器 KM6 Q0.5 主軸電動(dòng)機(jī)高低 速轉(zhuǎn)換開關(guān) SQ I0.6 主軸電機(jī) 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(jī) 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(jìn)給電機(jī)過 載報(bào)警 HL1 Q1.0 進(jìn)給變速制動(dòng)停 止行程開關(guān) SQ3 I1.1 主軸電機(jī)正反 轉(zhuǎn)運(yùn)行指示燈 HL2 Q1.1 進(jìn)給變速制動(dòng)停 止行程開關(guān) SQ4 I1.2 主軸電機(jī)正反 轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行指 示燈 HL3 Q1.2 工作臺(tái)或主軸箱 機(jī)動(dòng)進(jìn)給行程開 關(guān) SQ5 I1.3 主軸電動(dòng)機(jī)高 低速運(yùn)行指示 燈 HL4 Q1.3 主軸或花盤刀架 機(jī)動(dòng)進(jìn)給行程開 關(guān) SQ6 I1.4 快速電動(dòng)機(jī)正 反轉(zhuǎn)運(yùn)行指示 燈 HL5 Q1.4 快速移動(dòng)正轉(zhuǎn)行 程開關(guān) SQ7 I1.5 主軸電機(jī)過載 報(bào)警 HL6 Q1.5 快速移動(dòng)反轉(zhuǎn)行 程開關(guān) SQ8 I1.6 主軸電機(jī)

7、 M2熱繼 電器 FR2 I1.7 T68 臥式 鏜床 I/O 接口 圖 M1主電動(dòng)機(jī)的低速運(yùn)行控制 主軸電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制 主軸電動(dòng)機(jī)高低速轉(zhuǎn)換控制 進(jìn)給電機(jī) PLC控制程序設(shè)計(jì) 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(jìn)后運(yùn)行效果 在改進(jìn)后的機(jī)床上進(jìn)行定位座的 加工 ，實(shí)驗(yàn)顯示，機(jī)器運(yùn)行良好，進(jìn) 行空載精確，加工精度高，加工效率較高，機(jī)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(jìn)行主軸電 動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)空載，及主軸變速?zèng)_動(dòng)。再進(jìn)行機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 的實(shí)驗(yàn)，測(cè)試工作臺(tái)各個(gè)

8、方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，變速?zèng)_動(dòng)及工作臺(tái)的 快速移動(dòng)。再進(jìn)行工作臺(tái)的空載實(shí)驗(yàn)與工作照明實(shí)驗(yàn)。最后進(jìn)行 空載電路的連鎖與保護(hù)實(shí)驗(yàn)。 結(jié)論：主軸制動(dòng)良好，各方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)精確。工作臺(tái)工作正常，各連鎖功能良 好，照明系統(tǒng)正常啟動(dòng)。 PLC狀態(tài)良好。 改進(jìn)后的 T68鏜床空載實(shí)驗(yàn) 改進(jìn)后的 t68鏜床的負(fù)載實(shí)驗(yàn) 結(jié)束語(yǔ) 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(diǎn)，采用西門子 S7-200系 列 PLC對(duì) T68 臥式鏜床傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改 造 ,提高了機(jī)床的可靠性和抗干擾能力 ,使機(jī)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(jìn)水平 ,通過改造使傳統(tǒng) 的鏜床成為機(jī)電一體化的新產(chǎn)品 ,可實(shí)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(dá)到了預(yù)期的目的。因此用 PLC改造機(jī)床電氣控制 線路有著廣闊的前景。 Thank You! 由于缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)知識(shí)，本設(shè)計(jì) 難免有不妥之處，望各位老師批評(píng)、指正。