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

四川工程職業(yè)技術學院畢業(yè)論文1摘要實現(xiàn)了用PLC改造原有的繼電器/接觸器控制系統(tǒng)。詳細分析了該控制系統(tǒng)的工作原理和硬件接線，PLC編程調試。本次設計介紹了C650臥式車床電氣控制系統(tǒng)的工作原理及其運動形式，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，調試出了一臺由西門子小型PLC控制工作效率高且結構簡單、操作方便的C650臥式車床的樣機。同時畫出了電路原理圖和編寫了PLC控制梯形圖程序。經反復調試，該項技術可推廣應用于自動化其他領域的控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)運行情況良好，車削精度更高，進一步驗證了這一改進的優(yōu)勢。關鍵詞：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)技術學院畢業(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4二機床介紹51.C650車床的主要結構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試14一通電前檢查14二硬件檢查15三綜合調試14結束語17致謝18四川工程職業(yè)技術學院畢業(yè)論文3參考文獻18附件19附件19附件21附件21四川工程職業(yè)技術學院畢業(yè)論文4前言本論文先介紹了PLC的基礎知識，包括PLC的組成、原理，PLC和傳統(tǒng)的由繼電器接觸器構成的控制裝置，這兩者的運行方式的不同點。然后介紹了機床的基礎知識，接著介紹PLC在普通機床繼電器改造中的應用，對機床的電氣控制原理以及如何運用PLC對機床進行改造，做了具體的分析。使實際復雜的問題變得簡單，最終把實際問題解決，不僅給企業(yè)帶來了經濟性，而且提高了生產效率。目前，PLC的品種繁多，但其基本結構、原理相同，基本功能、指令系統(tǒng)及編程方法也很類似。本論文從實際應用出發(fā)，主要以西門子（SIEMENS）中小型PLC為背景進行編寫程序。學習、掌握及應用PLC技術對提高我國工業(yè)自動化水平和生產效率有著十分重要的意義。并且提出了利用PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)車床啟動、正轉反轉、反接制動、點動操作，刀架快速移動，冷卻泵啟動、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,機床的各項性能有了很大的改善，工作效率有了明顯提高。經反復調試，該項技術可推廣應用于自動化其他領域的控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)運行情況良好，車削精度更高。由此可以看出，PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。在寫論文之前查閱了大量的資料通過反復的修改，最后完成本論文。本論文試圖從理論到實踐對這一課程進行系統(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行了認真的審閱，本論文在編寫過程中得到了同學和老師的大力支持，在此表示致謝。由于作者水平所限，論文中缺點、錯誤在所難免，請老師、評審指出和指導。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、熱繼電器和接觸器等），作用與原電氣線路中作用相同；4、主軸和進給啟動、制動、低速、高速和變速沖動的操作方法不變；5、改造原繼電器控制中的硬件接線，改為PLC編程實現(xiàn)；6、原電路中用于短接電流表的時間繼電器KT由中間繼電器KA代替，由PLC內部時間繼電氣控制PLC輸出點帶動中間繼電器KA動斷觸點按成主電動機正反轉啟動時短接電流表的任務；7、使用變頻器或直流驅動器作為主軸電機驅動器。四川工程職業(yè)技術學院畢業(yè)論文5二、機床介紹1、C650車床的主要結構C650臥式車床屬于中型車床，床身的最大工件回轉半徑為1020mm，最大工件長度為3000mm。主電動機功率為30kw，為提高工作效率，該機床采用了反接制動。為了減少制動電流，制動時在定子回路串入了限流電阻R。拖動溜板箱快速移動的2.2kw電動機是為了減輕工人的勞動強度和節(jié)省輔助工作時間而專門設計的。各部分結構如圖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。該車床共有三臺電動機：M1為主軸電動機，拖動主軸旋轉并通過進給機構實現(xiàn)進給運動，主要有正轉與反轉控制、停車制動時快速停轉、加工調整時點動操作等電氣控制要求。M2是冷卻泵電動機，驅動冷卻泵電動機對零件加工部位進行供液，電氣控制要求是加工時起動供液，并能長期運轉。M3是快速移動電動機，拖動刀架快速移動，要求能夠隨時手動控制起動與停止。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，快速移動電路等三部分。.主電路分析1）主軸電動機電路四川工程職業(yè)技術學院畢業(yè)論文6電源引入與故障保護三相交流電源L1、L2、L3經熔斷器FU后，由QS隔離開關引入C650車床主電路，主電動機電路中，F(xiàn)U1熔斷器為短路保護環(huán)節(jié)，F(xiàn)R1是熱繼電器加熱元件，對電動機M1起過載保護作用。主電動機正反轉KM1與KM2分別為交流接觸器KM1與KM2的主觸頭。根據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，三相交流電源將分別接入電動機的U1、V1、W1三相繞組中，M1主電動機將正轉。反之，當KM1主觸頭斷開、KM2主觸頭閉合時，三相交流電源將分別接入M1主電動機的W1、V1、U1三相繞組中，與正轉