基于T68镗床电气控制系统的PLC改造设计.docx
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1、结业设计说明书课题名称基于T68镗床电气控制系统的PLC改革设计 起讫时间:2010年3月8日2010年4月30日(共8周)T68镗床PLC改革设计说明书摘 要为提高镗床控制电路的稳定性和自动化水平,延长镗床的使用寿命,低落机床的妨碍。阐发了T68镗床的机器、电气控制原理,保存镗床主电路由PLC取代庞大的电气连线控制,设计出由PLC为镗床的控制电路。该系统开发周期仅为一周,期间完成了将镗床的控制电路用PLC梯形图实现,大大的简化了电路,从而低落机床的妨碍、越发便于控制、也低落了维修的难度。要害词: 三菱PLC;镗床;控制电路改革T68 Boring PLC Reform Design Manu
2、alabstractBoring machine control circuit to improve the stability and the degree of automation, to extend the life of boring machine, reduce machine failures. Analysis of the T68 boring machines mechanical, electrical control principle, to retain the main circuit from the boring machine to replace t
3、he complex electrical connections PLC control, designed for the boring machine by the PLC control circuit. The system development cycle is only a week, will be completed during the boring machine control circuit using PLC ladder implementation, greatly simplifying the circuit, thereby reducing the m
4、achines fault, make it easier to control, also reduced the maintenance more difficult.Key words: Mitsubishi PLC; boring; control circuit transformation;目 录引言 4第一章 T68镗床电气控制系统的PLC改革设计51.1设计要求51.2设计思路51.3设计目的5第二章T68卧式镗床的根本结构及事情原理62.1卧式镗床的概述及加工范畴62.2 T68卧式镗床的根本结构及事情原理62.3T68卧式镗床主要技能参数62.4电力拖动及控制特点72.5P
5、LC改革方案82.6梯形图步伐的设计方案82.7设计流程图说明9第三章 T68卧式镗床的电气元件表11第四章 PLC的I/O口分派124.1输入输出分派124.2PLC硬件接线图13第五章 梯形图步伐第六章 调试说明14第六章 调试说明176.1主轴正转低速176.2主轴正转高速176.3主轴正转点动176.4主轴反转低速176.5主轴反转高速176.6主轴反转点动176.7正向反接制动186.8反向反接制动186.9主轴变速和进给变速控制186.10联锁掩护装置19第七章 机床面板电气线路安装207.1机床面板对电气线路的根本要求207.2机床线路图的种类207.3机床电气线路的安装步调20
6、第八章 PLC的安装218.1安装情况218.2PLC的牢固218.3电源接线218.4接地228.5直流24V接线端228.6输入接线注意点22结束语23致 谢23参考文献24附件24引 言 镗床是一种精密加工机床。它主要用于加工工件上的精密圆柱孔。按用途的差异,镗床可分为卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床等。其中卧式镗床的用途很广,除了对种种庞大的大型工件,如箱体零件、机体等的镗孔以外,还可以完成钻、扩、铰孔、车削内外螺纹,用丝锥攻丝,车外圆柱面和端面,用端铣刀与圆柱铣刀铣削平面等多种工序。因此在这种镗床上,工件一次安装后,即能完成大部门外貌的加工,有时甚至可以完玉成部的加工,特别是在加工大型及
7、粗笨的工件时具有优势。其中T68镗床的电气控制是由2台电动机,主轴电机M1拖动主轴的旋转和事情进给,M2电动机实现事情台的快移,M1电动机是双速电动机,低速是接法,高速是YY接法,主轴旋转和进给都由齿轮变速,停车时接纳了反接制动,主轴和进给的齿轮变速接纳了断续自动低速激动。从70年代初开始,不到三十年时间里,PLC生产生长成了一个巨大的财产,据不完全统计,现在世界上生产PLC及其网络的厂家有二百多家,生产约莫有400多个品种的PLC产物。而如今,对旧有机床进行PLC改革已经非常普遍,针对付旧有的机床,其电气控制为继电控制,而在继电控制中,打仗触点多,所以妨碍也多,操纵人员维修任务较大,机器使用
8、率较低。本课题来源于生产实际的需要,对付T68镗床用PLC改革其继电器控制电路,克服了以上缺点,低落了设备妨碍率,提高了设备使用率。研究这一课题的目的和意义有以下几点:1)、将所学的知识得以综合的应用,2)、将所学的知识与实践相结合,3)、近年来PLC机在产业自动控制领域应用愈来愈广,它在控制性能、组机周期和硬件本钱等方面所体现出的综合优势,是其它工控产物难以相比的。用PLC控制技能对镗床的控制电路实施改革,则具有普遍的技能及经济意义,4)、提高镗床控制电路的稳定性和自动化水平,5)、通过PLC改革后,可以延长镗床的使用寿命,还可以低落机床的妨碍、越发便于控制、方便维修等种种利益。接纳PLC实
9、现T68镗床电气控制时,照明、电源指示灯、低压备用电源插座及控制电源变压器及相关电路保持原电路配置连接。继电一打仗器系统中按钮、速度继电器、行程开关为PLC 的输入设备,打仗器线圈及指示灯为PLC的输出设备。为了节省PLC的IO点数,SQ1、SQ2的常开触点并联,SQ3、SQ4的常开触点串联,SQ3、SQ4的常闭触点并联,SQ5、SQ6的常开触点并联之后接在PLC的输入端。经过这样处置惩罚后,仅需要14个输入点,7个输出点,又基于三菱的PLC在市场上被遍及使用且代价自制,适用于经济型的改革,因此,我选用三菱型号为FX2N-32MR的PLC。第一章 T68镗床电气控制系统的PLC改革设计1.1设
10、计要求(1)对T68镗床电气控制的实物了解,熟悉其事情原理。(2)通过实物连线画其相应的电气接线图。(3)通过原理图对镗床电气部门进行PLC的设计改革。(4)对改革后进行调试、革新并画出改革后的PLC接线图。(5)编写说明书设计小结。1.2设计思路通过对T68镗床电气所有硬件部门接线方法的了解与认识,从实际连线出发掌握镗床的事情原理以及各机器部件的行动方法。然后凭据其接线画出相应原理图,并对其进行注释。对原理图作进一步的阐发,将所有的机器行动原件(打仗器、继电器、按钮等)转换成以PLC的软件控制(即软触点换成硬触点)。设计PLC的梯形图,要求与原有电气部门控制的事情原理相同。1.3设计目的在产
11、业控制领域,为了实现弱电对强电的控制,使机器设备实现预期的要求,继电器系统曾被遍及使用并占主导职位。虽然它具有结构简朴、易学易懂、代价自制的优点,但其控制历程是由硬件接线的方法实现的。如果某一个继电器损坏,甚至仅仅是一对触点打仗不良,就可能造成系统的瘫痪,而妨碍的查找和排除又往往是困难的,需要耗费很长时间。如果产物更新换代,则需要改变整个系统的控制周期。可见,继电器控制系统存在着可靠性低、适应性差的缺点,给人们在使用上带来很大的未便和遗憾。而机床作为事情母机,对电气的控制也有了很高的要求必须有很强的抗干忧能力,运行可靠,并且简化电气控制方法,提高机床电气的使用寿命。因此凭据实际生产需要对镗床的
12、控制电路进行PLC改革。第二章T68卧式镗床的根本结构及事情原理2.1卧式镗床的概述及加工范畴镗床是一种精密加工机床。它主要用于加工工件上的精密圆柱孔。按用途的差异,镗床可分为卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床等。其中卧式镗床的用途很广,除了对种种庞大的大型工件,如箱体零件、机体等的镗孔以外,还可以完成钻、扩、铰孔、车削内外螺纹,用丝锥攻丝,车外圆柱面和端面,用端铣刀与圆柱铣刀铣削平面等多种工序。因此在这种镗床上,工件一次安装后,即能完成大部门外貌的加工,有时甚至可以完玉成部的加工,特别是在加工大型及粗笨的工件时具有优势。2.2 T68卧式镗床的根本结构及事情原理T68镗床的事情原理大抵可分为主轴的
13、移动运动、事情台的回转运动、上滑座、下滑座的移动运动、主轴箱的升降运动、正反向机动进给运动、快速移动运动。如上所述的这些运动主要靠电磁伐、离合器来实现转换,如要实现某个运动必须使它所对应的某个电磁阀或离合器行动,除此之外就是添加各运动中的正负限位开关,这主要是起到各运动在行动时的掩护作用。2.3T68卧式镗床主要技能参数镗轴直径(mm):130主轴最大钮矩(N.m):3136主轴最大转向力(N):31360主轴最大行程(mm):900事情台事情面积(mm):1600*1400镗床主轴部件结构图(附件5)主电机功率(kW):15机床重量(kg):25500镗床外观图(附件4)图1-1是卧式镗床的
14、外观图。它主要是由床身、主轴箱、前立柱、带后支承的后立柱、下滑座、上滑座和事情台等部门组成。加工时,刀具装在主轴箱的镗轴宁静旋盘上,由主轴箱得到种种转速和进给量。主轴箱可沿前立柱的导轨上下移动。工件安装在事情台上,可与事情台一起随下滑座或上滑座作纵向或横向移动。别的,事情台还可绕上滑座12的圆导轨的水平面内调解至一定的角度位置,以便加工互成一定角度的孔。装在镗轴上的镗刀还可随镗轴作轴向运动,以实现轴向进给或调解刀具的轴向位置。当镗杆及刀杆伸出较长时,可用后立柱上的去承来从左端加以支承,以增加刀杆及镗轴的刚性。当刀具装在平旋盘径向滑板的径向刀架上时,径向带着刀具径向进给,可车削端面。2.4电力拖
15、动及控制特点T68型镗床的主运动与进给运动由同一台双速电动机M1拖动,各偏向的运动由相应手柄选择,各自的快速移动由另一台电动机M2拖动。上述运动对T68型卧式镗床控制提出了以下要求。(1)为了适应种种工件的加工工艺要求,主轴旋转和进给都应有较大的调速范畴。因此,该机床接纳双速笼型异步电动机M1作为主拖动电动机,并接纳机电联合调速,这样既扩大了调速范畴又使机床传动机构简化。(2)进给传动和主轴及花盘旋转接纳同一台电动机拖动,由于进给运动有几个偏向(主轴轴向、花盘径向、主轴垂直偏向、事情台横向、事情台纵向),所以要求电动性能正反转,并有高、低速度选择。高速运转应先低速起动,各偏向的进给应有电气联锁
16、。(3)进给偏向均能快速移动。因此,该机床接纳另一台快速电动机M2拖动,正反两个偏向都能短时点动。(4)为适应调解需要,要求主拖动电动机应能正反向点动,并且带有制动。为此,该机床接纳电磁铁动员的机器制动装置。2.5PLC改革方案接纳PLC实现T68镗床电气控制时,照明、电源指示灯、低压备用电源插座及控制电源变压器及相关电路保持原电路配置连接。继电一打仗器系统中按钮、速度继电器、行程开关为PLC 的输入设备,打仗器线圈为PLC的输出设备。为了节省PLC的IO点数,SQ1、SQ2的常开触点并联,SQ3、SQ4的常开触点串联,SQ3、SQ4的常闭触点并联,SQ5、SQ6的常开触点并联之后接在PLC的
17、输入端。经过这样处置惩罚后,仅需要13个输入点,7个输出点,因此,又基于三菱的PLC在市场上被遍及使用且代价自制,适用于经济型的改革,因此,我选用三菱型号为FX2N-32MR的PLC。2.6梯形图步伐的设计方案T68镗床的PLC梯形图步伐参照T68镗床电气控制线路附件3:T68电气控制图设计。接纳继电一打仗器控制移植法设计梯形图步伐。(1)设置中间单位在梯形图中,为简化电路,多个线圈都受某一触点串并联电路的控制,在梯形图中设置用该电路控制的中间继电器。(2)设计梯形图时以线圈为单位,分别考虑继电器电路图中每个线圈受到哪些触点和电路的控制,然后画出相应的等效梯形图电路。(3) 常闭触点提供的输入
18、信号的处置惩罚设计输入电路时,尽量接纳常开触点。如果只能用常闭触点,梯形图中对应触点的常开,常闭类型应与继电器电路相反。(4)外部联锁电路的设计在梯形图中设置对应的输出继电器的线圈串联的常闭触点组成的软件互锁外,还应在PLC外部设置硬件互锁电路。设计时,将SQ1常闭、SQ3常闭、KM1常开,KM2常开与SB1常开并联区域用中间继电器KA3综合,将SQ4、SQ2常开与SRZ常闭的串联、反转速度继电器SRZ常开、SQ2常开与SRZ常开并联区域用中间继电器KA4综合,即设置了中间环节,这样大大简化了梯形图步伐,使梯形图简明顺畅。电气控制图(附件3)2.7设计流程图说明阐发镗床T68机器结构、明确控制
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