plc系統(tǒng)在x6132銑床的改造開題報告

1、攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文）開題報告目:PLC實習的X6132萬能銃床電氣控制系統(tǒng)實現(xiàn)改造設計（系）:業(yè):電氣信息工程與自動化學生姓名:張 凱 學 號:201010502138指導教師:魏金民職稱:副教授助理指導教師:職稱:2013 年 12 月 8 日1、本課題的研究意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢1.1研究意義機床改造的研究意義從兩個方面來講，一個是改造的必要性，一個是改造 的迫切性1.1.1改造的必要性從改造的必要性來講：有重點有步驟的對老工業(yè)基地進行技術改造，充分 發(fā)揮現(xiàn)有國有企業(yè)的作用，是迅速發(fā)展我國工業(yè)生產(chǎn)的庇佑之路。對國有大中型企業(yè)進行技術改造，是搞活國有企業(yè)、保持國民經(jīng)濟

2、持續(xù)穩(wěn) 步增長的重大舉措。國有大中型企業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱，搞好國有大中型企業(yè)， 是國家經(jīng)濟的發(fā)展、政治穩(wěn)定的根本保證。對國有企業(yè)數(shù)控設備進行技術改造，是加快我國高技術發(fā)展和實現(xiàn)現(xiàn)代化 的重要途徑。而今我國國有企業(yè)數(shù)目相當可觀，擴大再生產(chǎn)應主要依靠發(fā)揮現(xiàn) 有企業(yè)的潛力，積極對舊數(shù)控設備進行技術改造，是投資少、見效快、效益高 的良策。對現(xiàn)有國有大中型企業(yè)舊數(shù)控設備進行技術改造，是由數(shù)控設備的固有特 點和數(shù)控技術發(fā)展的需要而決定的。作為固定資產(chǎn)的數(shù)控設備，它的特點是價 值大、生產(chǎn)使用時間長，使用到一定時間，磨損到一定程度，可靠性和可維護 性就會降低，就西藥進行改造。同時，由于微機技術的迅速發(fā)展，心的

3、數(shù)控技 術和設備不斷被創(chuàng)造出來，勢必要代替落后的技術設備，任何種類的舊數(shù)控設 備，它的效率一般都可以通過技術改造得以提高。加速國有企業(yè)的技術改造，可以擴大企業(yè)的服務領域，增加企業(yè)的生產(chǎn)能 力。而進一步提高國有企業(yè)的技術設備水平，促進企業(yè)現(xiàn)代化進而把整個國民 經(jīng)濟轉(zhuǎn)移到新的技術基礎上來，這對發(fā)展國民經(jīng)濟具有一定的戰(zhàn)略意義。1.1.2改造的迫切性從改造的迫切性上來講：工業(yè)發(fā)達國家在其實年代末到八十年代初，既已 開始大規(guī)模應用數(shù)控機床。由于采用信息技術隊機械工業(yè)進行深入改造，大大 增強了其產(chǎn)品在市場上的競爭力。我國是發(fā)展中國家，財力有限，講機床作數(shù) 控化改造，可以做到花錢少，效果大，更適合我國國情。

4、所以數(shù)控改造不但能 使舊設備起死回生，而且經(jīng)久效益十分顯著。許多企業(yè)的固定字長和設備的改造急需解決。因缺乏必要的技術改造，設 備陳舊，工藝落后，產(chǎn)品幾十年一貫制。如中國航空工業(yè)第一集團公司五七零 四廠的機床設備使用二十年以上的占 70%以上，許多機床經(jīng)過多次維修，性能 大大下降。目前企業(yè)的設備現(xiàn)狀是基礎不小，潛力很大，急需改造。擴大生產(chǎn)規(guī)模的同時，設備的更新改造跟不上。在原來的計劃經(jīng)濟體制下，企業(yè)資金投入基本上是粗放型經(jīng)營方式。重視擴大生產(chǎn)規(guī)模的同時，設備更新 改造投入不足。改造資金投入不足，以致設備陳舊，嚴重制約企業(yè)的發(fā)展。近年來，中國 航空工業(yè)第一集團公司五七零四廠的數(shù)控機床狀況由于在數(shù)控

5、技術上加大技改 力度，加強國際合作，提高了國際競爭的能力，經(jīng)過前些年的技術改造，目前 已初見成效。1.2機床改造的發(fā)展概況1.2.1我國機床改造的現(xiàn)狀近年來，國際在軍品能力調(diào)整和軍品生產(chǎn)線的技術改造上的投資，使部分 大型軍工企業(yè)迎來了心的機遇，不少企業(yè)相繼配置和增加了數(shù)量可觀的數(shù)控設 備，使工廠的加工能力發(fā)生了較大的變化。但是由于投資有限，軍品生產(chǎn)線的 技術高中工作只能在局部關鍵點上進行，大多數(shù)通用機加設備還在使用，同時， 有非常多舊的數(shù)控機床需要更新控制系統(tǒng)，這種類型機床改造的需求越來越大，現(xiàn)在，數(shù)控機床改造已經(jīng)逐漸形成了一個產(chǎn)業(yè)。目前國內(nèi)機床數(shù)控化率不到 3%。近10年來，我國數(shù)控機床年產(chǎn)

6、量約為 0.60.8萬臺。機床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%。我國機床役齡10年以上的占60% 以上；10年以下的機床中，自動/半自動機床不到2%。國內(nèi)大多數(shù)制造行業(yè)和 企業(yè)的生產(chǎn)、加工舌部絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機床， 而且半數(shù)以上的役齡在10年以上 的舊機床，加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨 期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力。直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品。市場、 效益，影響企業(yè)生存和發(fā)展。我國自改革開放以來，很多企業(yè)從國外引進技術，設備和生產(chǎn)技術改造。 據(jù)不完全統(tǒng)計，從19791988年10年中，全國引進技術改造項目就有18446 項，大約165.8億美元。這些項目中，大部分項目為

7、我國的經(jīng)濟建設發(fā)揮了應 有的作用。但是有的引進項目由于種種原因，設備或生產(chǎn)線不能正常運行，甚至癱瘓，使企業(yè)的效益收到影響，嚴重 的使企業(yè)陷入困境。一些設備、生產(chǎn)線從國外引進后，有的笑話吸收不好，備 件不全，維護不當，結(jié)果運轉(zhuǎn)不良；有的引進時只注意引進設備、一起、生產(chǎn) 線，忽視軟件、工藝、管理等，造成項目不完整，設備不能發(fā)揮；有的甚至不 能啟動運行，沒有發(fā)揮應有的作用；有的生產(chǎn)線產(chǎn)品銷路很好，但因為設備故 障不能達產(chǎn)達標；有的因為耗能高：產(chǎn)品合格率低而造成虧損；有的已引進較 長時間，需要進行技術更新。種種原因使有的設備不僅沒有創(chuàng)造財富，反而消 耗著財富。這些不能使用的設備、生產(chǎn)線是個包袱，也是一

8、筆很大的資產(chǎn)，修好了就 是財富。只要找出主要的技術難點，解決關鍵技術問題，就可以最小的投資盤 活非常大的資產(chǎn)，爭取到做大的經(jīng)濟效益和社會效益。這也是一個極大的改造 市場。1.2.1國外機床改造的現(xiàn)狀在美國、日本和德國等發(fā)達國家，他們的機床改造作為新的經(jīng)濟指標增 長行業(yè)，生意盎然，正處于黃金年代。由于機床一級技術的不斷進步，機床改 造是個永恒的課題。他們用數(shù)控技術改造的機床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場，已 經(jīng)形成了機床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新行業(yè)。在美國，機床改造稱為機床再生業(yè)(Remanufaeturing )。從事再生業(yè)的著名公司：BertSChe 工程公司、 Devlieg-Bullavd (得寶)

9、服務集團、US設備公司等。美國得寶公司已在中國 開辦公司。在日本，機床改造業(yè)稱為機床改裝業(yè)(Retorfitting )。從事改裝的著名公司有：大限工程集團、崗三機械公司、千代田工機公司、野琦工程公司、 濱田工程公司、三本工程公司等。在德國，機床改造已經(jīng)成為一個新興的工業(yè)部門。在不太景氣的機床市 場上，二手機床的銷售想到紅火，據(jù)統(tǒng)計，早在1998年德國二手機床銷售額就 達到25億馬克。德國在機床數(shù)控化改造方面，不僅考慮了如何通過機床的數(shù)控化改造來 適應生產(chǎn)技術的發(fā)展、勞動組織的變革，而且還全面地考慮了如何充分利用技 術工人現(xiàn)有的經(jīng)驗知識。因此，在德國除了企業(yè)從事機床改造工作外，還有一 些高校、

10、研究機構(gòu)等也參與了機床的研究與指導工作，對機床改造過程中的生 產(chǎn)技術、勞動組織和人員素質(zhì)之間的相互關系進行了全面、系統(tǒng)地研究，聯(lián)邦 政府和州政府專門撥款支持該領域的研究工作。在德國可以將改造后的舊機床的質(zhì)量和性能做得與新機床差不多，而且,改造后的二手機床的用戶也同樣能夠得到供應商或改造廠提供的配套服務。這 樣，可以消除二手機床用戶的后顧之憂，從而更有力的推動了機床改造行業(yè)。2、本課題的基本內(nèi)容，預計可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施2.1基本內(nèi)容X6132銑床功能分析及電氣原理圖X6132的主要結(jié)構(gòu)、功能、運動情況,X6132的主電路、控制電路、照明電路、機床常用電器的選擇。X6132銑

11、床控制系統(tǒng)PLC系統(tǒng)改造I/O點的地址分配與接線應用X7-200編制控制程序梯形圖應用PRO/E建立進給操作機構(gòu)與軟件仿真2.2可能遇到的困難和解決方法2.2.1 PLC的選擇和I/O點的分配根據(jù)銑床的電氣控制原理，設備要求輸入/輸出均為開關量。分析此控制 系統(tǒng)共需輸入多少，輸出多少。然后選擇合適的PLC報告人簽名：張凱2013年12月8日3、本課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析3.1研究手段調(diào)查研究：銑床使用的廣泛程度，銑床在企業(yè)中的使用現(xiàn)狀，銑床使用中 常見問題，應用PLC對銑床控制系統(tǒng)進行改造的可行性。查閱資料：通過圖書館，網(wǎng)絡收集相關文獻。創(chuàng)新設計：在現(xiàn)有的資料和技術基礎上開發(fā)創(chuàng)

12、新，設計自己的方案。完成論文：整理資料，完成論文設計。3.2可行性分析通常傳統(tǒng)X62萬能銑床電氣控制采用落后接觸器控制的方式，功能少、壽 命短、線路復雜、接點多而造成故障也多、可靠性差、維修困難等；現(xiàn)在可編 程控制器（PLC）是以微處理器為核心，綜合了工業(yè)自動控制、機電一體化、改 造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了廣泛的應用計算機技術、通信技術而發(fā)展起來的一種 新型、通用的自動控制裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越、可靠性高、靈活通用、 易于編程、使用方便等優(yōu)點，近年來在。利用 PLC對X62萬能銑床繼電器控制 電路進行改造有助于提高設備的可靠性使用率。 一、X62W萬能銑床的PLC控 制X62W萬能銑床電器控

13、制電路如圖1所示。將此控制電路改為PLC控制，如 果僅僅將各元件直接替換用 PLC軟元件并不能實現(xiàn)梯形圖功能，必須根據(jù)工作 原理寫出邏輯關系式，才能完成梯形圖轉(zhuǎn)換。（一）分配輸入/輸出接口。圖2所示為輸入、輸出端口接線圖，分配輸入/輸出接口考慮了如下幾個方面：1. 除了按鈕、行程開關等元件外，電源進線開關和油泵控制開關也用 PLC控制。因此，進線電源和油泵也用接觸器控制。2. 增加了電源、油泵、主軸正反轉(zhuǎn)、工作臺快速移動顯示。主軸正反轉(zhuǎn) 顯示也由SA3通過PLC控制。3.輸出有三種不同電壓類型的負載：接觸器 AC 220 V，電磁離合器DC 24 V和顯示DC 6 V 0。二、改造X62W萬能

14、銑床的體會（一）用PLCX改造機床控制線路的一般步驟。1. 熟悉加工工藝流程，弄清老設備的繼電器控制原理。其中包括：控制過程 的組成環(huán)節(jié)；各環(huán)節(jié)的技術要求和相互間的控制關系；輸入輸出的邏輯關系和 測量方法；設備的控制方法與要求。2. 列出機床電器在元件，根據(jù)現(xiàn)場信號、控制命令、作用等條件，確定現(xiàn)場 輸入輸出信號和分配到PLC內(nèi)與其相連的輸入輸出端子號。并應繪出輸入輸出（I/O ）端子接線圖3. 確定PLC機型，主要依據(jù)輸入輸出形式和點數(shù)。4. 根據(jù)控制流程，設計可編程序制器的梯形圖，并由梯形圖寫出指令語程序。5. 將程序輸入到PLC中并接線調(diào)試。（二）用PLC改造機床控制線路的辦法。1. 對那

15、些已成熟的繼電器一接觸器控制電路的生產(chǎn)機械，在改用PLC控制時，只要把原有的控制電路作適當?shù)母膭?，使之成為符合PLC要求的梯形圖。2. 原來繼電器一接觸器電路中分開畫的交流控制電路和直流執(zhí)行電路，在 PLC梯形圖中要合二為一。3. 一些簡單、獨立的控制電路（如機床中冷卻泵電動機的控制電路），可以不進入PC程序控制。（三）改造中必須要注意的幾個問題1. 選擇PLC機型時要有一定的裕量，為日后系統(tǒng)的修改及工藝的變更提供方 便。2. 原有繼電控制電路較復雜，利用繼電器控制電路畫PLC的梯形圖時要注意 在梯形圖中對液壓泵電動機正反轉(zhuǎn)控制進行互鎖保護，同時結(jié)合正反轉(zhuǎn)接觸器 常閉觸點在輸出電路中互鎖實現(xiàn)雙重保護，避免電源短路有效保證安全。3. 為保證安全各熱繼電器常閉觸點不作為 PLC輸入端，直接接在輸出端，對 負載電路進行保護控制。三、結(jié)論通過PLC對X62萬能銑床的設計改造，進一步闡明了 PLC在機械行業(yè)的廣 泛應用，開發(fā)大量機電技術相結(jié)合的產(chǎn)品和設備，是 PLC發(fā)展的重要方向；同時 軟件編程設計時應了解硬件的工作原理，在整個編制過程中，互相協(xié)調(diào)，以利于提高工作效率；其次，在應用過程中使其具備了較完善的自診斷、自測試功 能，性能更穩(wěn)定，可靠性更高。因此，用 PLC改造機床電氣控制線路有著廣闊 的前景。4、進度計劃序號日期進度安排678查找資料完成基本內(nèi)容2013