畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于PLC對臥式車床C650的電氣改造與設(shè)計(jì).doc

四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文1摘要實(shí)現(xiàn)了用PLC改造原有的繼電器/接觸器控制系統(tǒng)。詳細(xì)分析了該控制系統(tǒng)的工作原理和硬件接線，PLC編程調(diào)試。本次設(shè)計(jì)介紹了C650臥式車床電氣控制系統(tǒng)的工作原理及其運(yùn)動(dòng)形式，在不改變原控制系統(tǒng)電氣操作方法和按鈕、手柄等操作元件的功能的前提下，調(diào)試出了一臺(tái)由西門子小型PLC控制工作效率高且結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的C650臥式車床的樣機(jī)。同時(shí)畫出了電路原理圖和編寫了PLC控制梯形圖程序。經(jīng)反復(fù)調(diào)試，該項(xiàng)技術(shù)可推廣應(yīng)用于自動(dòng)化其他領(lǐng)域的控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，車削精度更高，進(jìn)一步驗(yàn)證了這一改進(jìn)的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：臥式車床；繼電器；可編程邏輯控制器AbstractRealizethetransformationwithPLCoftheoriginalrelay/contactorcontrolsystem.Detailedanalysisoftheworkingprincipleofthecontrolsystem,PLCprogrammingandhardwarewiringcommissioning.ThisdesignC650horizontallathesintroducedtheworkingprincipleofelectriccontrolsystemanditsmovementforms,notchangingtheoriginalcontrolsystemelectricoperationmethodsandbutton,handlethefunctionofoperatethecomponents,underthepreconditionofcommissioningasmallbySiemensPLCcontrolhighefficiencyandsimplestructure,convenientoperationoftheprototypeC650horizontallathes.MeanwhiledrawthecircuitprinciplediagramandcompiledthePLCcontrolladder-diagramprogram.Afterrepeatedcommissioning,thetechnologycanbepopularizedtootherareasofautomationcontrolsystemsingoodcondition,theoperationofthesystem,turninghigheraccuracy,furtherverifiedtheimprovementofadvantage.Keywords:horizontallathe；Relays；Programmablelogiccontroller（PLC）四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文2目錄前言4第一章車床介紹4一改造方案的確定4二機(jī)床介紹51.C650車床的主要結(jié)構(gòu)52.C650車床的電氣原理5主電路分析5控制電路分析83.主要電氣元件的選擇114.主要保護(hù)元件的選擇12第二章PLC的介紹12一PLC的簡單介紹121.PLC的工作原理132.PLC用于C650車床的特點(diǎn)13第三章PLC對C650車床的改造14一PLC的選型及I/O分配表14二附件14第四章改造后車床的調(diào)試14一通電前檢查14二硬件檢查15三綜合調(diào)試14結(jié)束語17致謝18四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文3參考文獻(xiàn)18附件19附件19附件21附件21四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文4前言本論文先介紹了PLC的基礎(chǔ)知識，包括PLC的組成、原理，PLC和傳統(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，這兩者的運(yùn)行方式的不同點(diǎn)。然后介紹了機(jī)床的基礎(chǔ)知識，接著介紹PLC在普通機(jī)床繼電器改造中的應(yīng)用，對機(jī)床的電氣控制原理以及如何運(yùn)用PLC對機(jī)床進(jìn)行改造，做了具體的分析。使實(shí)際復(fù)雜的問題變得簡單，最終把實(shí)際問題解決，不僅給企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)性，而且提高了生產(chǎn)效率。目前，PLC的品種繁多，但其基本結(jié)構(gòu)、原理相同，基本功能、指令系統(tǒng)及編程方法也很類似。本論文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，主要以西門子（SIEMENS）中小型PLC為背景進(jìn)行編寫程序。學(xué)習(xí)、掌握及應(yīng)用PLC技術(shù)對提高我國工業(yè)自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率有著十分重要的意義。并且提出了利用PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車床啟動(dòng)、正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、反接制動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)操作，刀架快速移動(dòng)，冷卻泵啟動(dòng)、停止等一系列功能，改由PLC控制后，其控制系統(tǒng)大大的簡單化,并且維修方便,易于檢查，節(jié)省大量的繼電器元件,機(jī)床的各項(xiàng)性能有了很大的改善，工作效率有了明顯提高。經(jīng)反復(fù)調(diào)試，該項(xiàng)技術(shù)可推廣應(yīng)用于自動(dòng)化其他領(lǐng)域的控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，車削精度更高。由此可以看出，PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。在寫論文之前查閱了大量的資料通過反復(fù)的修改，最后完成本論文。本論文試圖從理論到實(shí)踐對這一課程進(jìn)行系統(tǒng)而簡明的簡述。本論文共有三章。重要介紹如上所述。任彥仰老師對全論文進(jìn)行了認(rèn)真的審閱，本論文在編寫過程中得到了同學(xué)和老師的大力支持，在此表示致謝。由于作者水平所限，論文中缺點(diǎn)、錯(cuò)誤在所難免，請老師、評審指出和指導(dǎo)。第一章車床介紹一、改造方案的確定1、原車床的工藝加工方法不變；2、在保留主電路的原有元件的基礎(chǔ)上，不改變原控制系統(tǒng)電氣操作方法；3、電氣控制系統(tǒng)控制元件（包括按鈕、行程開關(guān)、熱繼電器和接觸器等），作用與原電氣線路中作用相同；4、主軸和進(jìn)給啟動(dòng)、制動(dòng)、低速、高速和變速?zèng)_動(dòng)的操作方法不變；5、改造原繼電器控制中的硬件接線，改為PLC編程實(shí)現(xiàn)；6、原電路中用于短接電流表的時(shí)間繼電器KT由中間繼電器KA代替，由PLC內(nèi)部時(shí)間繼電氣控制PLC輸出點(diǎn)帶動(dòng)中間繼電器KA動(dòng)斷觸點(diǎn)按成主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)短接電流表的任務(wù)；7、使用變頻器或直流驅(qū)動(dòng)器作為主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文5二、機(jī)床介紹1、C650車床的主要結(jié)構(gòu)C650臥式車床屬于中型車床，床身的最大工件回轉(zhuǎn)半徑為1020mm，最大工件長度為3000mm。主電動(dòng)機(jī)功率為30kw，為提高工作效率，該機(jī)床采用了反接制動(dòng)。為了減少制動(dòng)電流，制動(dòng)時(shí)在定子回路串入了限流電阻R。拖動(dòng)溜板箱快速移動(dòng)的2.2kw電動(dòng)機(jī)是為了減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和節(jié)省輔助工作時(shí)間而專門設(shè)計(jì)的。各部分結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1C650臥式車床圖1是C650型臥式車床電氣控制原理圖。該車床共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)：M1為主軸電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)并通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主要有正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)控制、停車制動(dòng)時(shí)快速停轉(zhuǎn)、加工調(diào)整時(shí)點(diǎn)動(dòng)操作等電氣控制要求。M2是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)冷卻泵電動(dòng)機(jī)對零件加工部位進(jìn)行供液，電氣控制要求是加工時(shí)起動(dòng)供液，并能長期運(yùn)轉(zhuǎn)。M3是快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)刀架快速移動(dòng)，要求能夠隨時(shí)手動(dòng)控制起動(dòng)與停止。2、C650車床的電氣原理C650臥式車床控制電路原理圖如附錄所示。圖中主要分為主電路，冷卻電路，快速移動(dòng)電路等三部分。.主電路分析1）主軸電動(dòng)機(jī)電路四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文6電源引入與故障保護(hù)三相交流電源L1、L2、L3經(jīng)熔斷器FU后，由QS隔離開關(guān)引入C650車床主電路，主電動(dòng)機(jī)電路中，F(xiàn)U1熔斷器為短路保護(hù)環(huán)節(jié)，F(xiàn)R1是熱繼電器加熱元件，對電動(dòng)機(jī)M1起過載保護(hù)作用。主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)KM1與KM2分別為交流接觸器KM1與KM2的主觸頭。根據(jù)電氣控制基本知識分析可知，KM1主觸頭閉合、KM2主觸頭斷開時(shí)，三相交流電源將分別接入電動(dòng)機(jī)的U1、V1、W1三相繞組中，M1主電動(dòng)機(jī)將正轉(zhuǎn)。反之，當(dāng)KM1主觸頭斷開、KM2主觸頭閉合時(shí)，三相交流電源將分別接入M1主電動(dòng)機(jī)的W1、V1、U1三相繞組中，與正轉(zhuǎn)