plc系統(tǒng)在x6132銑床的改造開(kāi)題報(bào)告

1、攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告目:PLC實(shí)習(xí)的X6132萬(wàn)能銃床電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)改造設(shè)計(jì)（系）:業(yè):電氣信息工程與自動(dòng)化學(xué)生姓名:張 凱 學(xué) 號(hào):201010502138指導(dǎo)教師:魏金民職稱:副教授助理指導(dǎo)教師:職稱:2013 年 12 月 8 日1、本課題的研究意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)1.1研究意義機(jī)床改造的研究意義從兩個(gè)方面來(lái)講，一個(gè)是改造的必要性，一個(gè)是改造 的迫切性1.1.1改造的必要性從改造的必要性來(lái)講：有重點(diǎn)有步驟的對(duì)老工業(yè)基地進(jìn)行技術(shù)改造，充分 發(fā)揮現(xiàn)有國(guó)有企業(yè)的作用，是迅速發(fā)展我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的庇佑之路。對(duì)國(guó)有大中型企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，是搞活國(guó)有企業(yè)、保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)

2、持續(xù)穩(wěn) 步增長(zhǎng)的重大舉措。國(guó)有大中型企業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱，搞好國(guó)有大中型企業(yè)， 是國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、政治穩(wěn)定的根本保證。對(duì)國(guó)有企業(yè)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，是加快我國(guó)高技術(shù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化 的重要途徑。而今我國(guó)國(guó)有企業(yè)數(shù)目相當(dāng)可觀，擴(kuò)大再生產(chǎn)應(yīng)主要依靠發(fā)揮現(xiàn) 有企業(yè)的潛力，積極對(duì)舊數(shù)控設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，是投資少、見(jiàn)效快、效益高 的良策。對(duì)現(xiàn)有國(guó)有大中型企業(yè)舊數(shù)控設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，是由數(shù)控設(shè)備的固有特 點(diǎn)和數(shù)控技術(shù)發(fā)展的需要而決定的。作為固定資產(chǎn)的數(shù)控設(shè)備，它的特點(diǎn)是價(jià) 值大、生產(chǎn)使用時(shí)間長(zhǎng)，使用到一定時(shí)間，磨損到一定程度，可靠性和可維護(hù) 性就會(huì)降低，就西藥進(jìn)行改造。同時(shí)，由于微機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，心的

3、數(shù)控技 術(shù)和設(shè)備不斷被創(chuàng)造出來(lái)，勢(shì)必要代替落后的技術(shù)設(shè)備，任何種類的舊數(shù)控設(shè) 備，它的效率一般都可以通過(guò)技術(shù)改造得以提高。加速國(guó)有企業(yè)的技術(shù)改造，可以擴(kuò)大企業(yè)的服務(wù)領(lǐng)域，增加企業(yè)的生產(chǎn)能 力。而進(jìn)一步提高國(guó)有企業(yè)的技術(shù)設(shè)備水平，促進(jìn)企業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)而把整個(gè)國(guó)民 經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移到新的技術(shù)基礎(chǔ)上來(lái)，這對(duì)發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(lái)講：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在其實(shí)年代末到八十年代初，既已 開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。由于采用信息技術(shù)隊(duì)機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造，大大 增強(qiáng)了其產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，財(cái)力有限，講機(jī)床作數(shù) 控化改造，可以做到花錢少，效果大，更適合我國(guó)國(guó)情。

4、所以數(shù)控改造不但能 使舊設(shè)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(zhǎng)和設(shè)備的改造急需解決。因缺乏必要的技術(shù)改造，設(shè) 備陳舊，工藝落后，產(chǎn)品幾十年一貫制。如中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)公司五七零 四廠的機(jī)床設(shè)備使用二十年以上的占 70%以上，許多機(jī)床經(jīng)過(guò)多次維修，性能 大大下降。目前企業(yè)的設(shè)備現(xiàn)狀是基礎(chǔ)不小，潛力很大，急需改造。擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的同時(shí)，設(shè)備的更新改造跟不上。在原來(lái)的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下，企業(yè)資金投入基本上是粗放型經(jīng)營(yíng)方式。重視擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的同時(shí)，設(shè)備更新 改造投入不足。改造資金投入不足，以致設(shè)備陳舊，嚴(yán)重制約企業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)，中國(guó) 航空工業(yè)第一集團(tuán)公司五七零四廠的數(shù)控機(jī)床狀況由于在數(shù)控

5、技術(shù)上加大技改 力度，加強(qiáng)國(guó)際合作，提高了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力，經(jīng)過(guò)前些年的技術(shù)改造，目前 已初見(jiàn)成效。1.2機(jī)床改造的發(fā)展概況1.2.1我國(guó)機(jī)床改造的現(xiàn)狀近年來(lái)，國(guó)際在軍品能力調(diào)整和軍品生產(chǎn)線的技術(shù)改造上的投資，使部分 大型軍工企業(yè)迎來(lái)了心的機(jī)遇，不少企業(yè)相繼配置和增加了數(shù)量可觀的數(shù)控設(shè) 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(shù)高中工作只能在局部關(guān)鍵點(diǎn)上進(jìn)行，大多數(shù)通用機(jī)加設(shè)備還在使用，同時(shí)， 有非常多舊的數(shù)控機(jī)床需要更新控制系統(tǒng)，這種類型機(jī)床改造的需求越來(lái)越大，現(xiàn)在，數(shù)控機(jī)床改造已經(jīng)逐漸形成了一個(gè)產(chǎn)業(yè)。目前國(guó)內(nèi)機(jī)床數(shù)控化率不到 3%。近10年來(lái)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)

6、量約為 0.60.8萬(wàn)臺(tái)。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%。我國(guó)機(jī)床役齡10年以上的占60% 以上；10年以下的機(jī)床中，自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)床不到2%。國(guó)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(jī)床， 而且半數(shù)以上的役齡在10年以上 的舊機(jī)床，加工出來(lái)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(zhǎng)，從而在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品。市場(chǎng)、 效益，影響企業(yè)生存和發(fā)展。我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，很多企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)，設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)改造。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從19791988年10年中，全國(guó)引進(jìn)技術(shù)改造項(xiàng)目就有18446 項(xiàng)，大約165.8億美元。這些項(xiàng)目中，大部分項(xiàng)目為

7、我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了應(yīng) 有的作用。但是有的引進(jìn)項(xiàng)目由于種種原因，設(shè)備或生產(chǎn)線不能正常運(yùn)行，甚至癱瘓，使企業(yè)的效益收到影響，嚴(yán)重 的使企業(yè)陷入困境。一些設(shè)備、生產(chǎn)線從國(guó)外引進(jìn)后，有的笑話吸收不好，備 件不全，維護(hù)不當(dāng)，結(jié)果運(yùn)轉(zhuǎn)不良；有的引進(jìn)時(shí)只注意引進(jìn)設(shè)備、一起、生產(chǎn) 線，忽視軟件、工藝、管理等，造成項(xiàng)目不完整，設(shè)備不能發(fā)揮；有的甚至不 能啟動(dòng)運(yùn)行，沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的作用；有的生產(chǎn)線產(chǎn)品銷路很好，但因?yàn)樵O(shè)備故 障不能達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)；有的因?yàn)楹哪芨撸寒a(chǎn)品合格率低而造成虧損；有的已引進(jìn)較 長(zhǎng)時(shí)間，需要進(jìn)行技術(shù)更新。種種原因使有的設(shè)備不僅沒(méi)有創(chuàng)造財(cái)富，反而消 耗著財(cái)富。這些不能使用的設(shè)備、生產(chǎn)線是個(gè)包袱，也是一

8、筆很大的資產(chǎn)，修好了就 是財(cái)富。只要找出主要的技術(shù)難點(diǎn)，解決關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，就可以最小的投資盤 活非常大的資產(chǎn)，爭(zhēng)取到做大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。這也是一個(gè)極大的改造 市場(chǎng)。1.2.1國(guó)外機(jī)床改造的現(xiàn)狀在美國(guó)、日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，他們的機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)增 長(zhǎng)行業(yè)，生意盎然，正處于黃金年代。由于機(jī)床一級(jí)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改 造是個(gè)永恒的課題。他們用數(shù)控技術(shù)改造的機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場(chǎng)，已 經(jīng)形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新行業(yè)。在美國(guó)，機(jī)床改造稱為機(jī)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(wù)集團(tuán)、US設(shè)備公司等。美國(guó)得寶公司已在中國(guó) 開(kāi)辦公司。在日本，機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床改裝業(yè)(Retorfitting )。從事改裝的著名公司有：大限工程集團(tuán)、崗三機(jī)械公司、千代田工機(jī)公司、野琦工程公司、 濱田工程公司、三本工程公司等。在德國(guó)，機(jī)床改造已經(jīng)成為一個(gè)新興的工業(yè)部門。在不太景氣的機(jī)床市 場(chǎng)上，二手機(jī)床的銷售想到紅火，據(jù)統(tǒng)計(jì)，早在1998年德國(guó)二手機(jī)床銷售額就 達(dá)到25億馬克。德國(guó)在機(jī)床數(shù)控化改造方面，不僅考慮了如何通過(guò)機(jī)床的數(shù)控化改造來(lái) 適應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展、勞動(dòng)組織的變革，而且還全面地考慮了如何充分利用技 術(shù)工人現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。因此，在德國(guó)除了企業(yè)從事機(jī)床改造工作外，還有一 些高校、

10、研究機(jī)構(gòu)等也參與了機(jī)床的研究與指導(dǎo)工作，對(duì)機(jī)床改造過(guò)程中的生 產(chǎn)技術(shù)、勞動(dòng)組織和人員素質(zhì)之間的相互關(guān)系進(jìn)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(lǐng)域的研究工作。在德國(guó)可以將改造后的舊機(jī)床的質(zhì)量和性能做得與新機(jī)床差不多，而且,改造后的二手機(jī)床的用戶也同樣能夠得到供應(yīng)商或改造廠提供的配套服務(wù)。這 樣，可以消除二手機(jī)床用戶的后顧之憂，從而更有力的推動(dòng)了機(jī)床改造行業(yè)。2、本課題的基本內(nèi)容，預(yù)計(jì)可能遇到的困難，提出解決問(wèn)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(yùn)動(dòng)情況,X6132的主電路、控制電路、照明電路、機(jī)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(diǎn)的地址分配與接線應(yīng)用X7-200編制控制程序梯形圖應(yīng)用PRO/E建立進(jìn)給操作機(jī)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(diǎn)的分配根據(jù)銑床的電氣控制原理，設(shè)備要求輸入/輸出均為開(kāi)關(guān)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(bào)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(jiàn)問(wèn)題，應(yīng)用PLC對(duì)銑床控制系統(tǒng)進(jìn)行改造的可行性。查閱資料：通過(guò)圖書(shū)館，網(wǎng)絡(luò)收集相關(guān)文獻(xiàn)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)：在現(xiàn)有的資料和技術(shù)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)創(chuàng)

12、新，設(shè)計(jì)自己的方案。完成論文：整理資料，完成論文設(shè)計(jì)。3.2可行性分析通常傳統(tǒng)X62萬(wàn)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(fù)雜、接點(diǎn)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(dòng)控制、機(jī)電一體化、改 造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種 新型、通用的自動(dòng)控制裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(diǎn)，近年來(lái)在。利用 PLC對(duì)X62萬(wàn)能銑床繼電器控制 電路進(jìn)行改造有助于提高設(shè)備的可靠性使用率。 一、X62W萬(wàn)能銑床的PLC控 制X62W萬(wàn)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(shí)現(xiàn)梯形圖功能，必須根據(jù)工作 原理寫出邏輯關(guān)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(gè)方面：1. 除了按鈕、行程開(kāi)關(guān)等元件外，電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)和油泵控制開(kāi)關(guān)也用 PLC控制。因此，進(jìn)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(tái)快速移動(dòng)顯示。主軸正反轉(zhuǎn) 顯示也由SA3通過(guò)PLC控制。3.輸出有三種不同電壓類型的負(fù)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(wàn)能

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

15、些已成熟的繼電器一接觸器控制電路的生產(chǎn)機(jī)械，在改用PLC控制時(shí)，只要把原有的控制電路作適當(dāng)?shù)母膭?dòng)，使之成為符合PLC要求的梯形圖。2. 原來(lái)繼電器一接觸器電路中分開(kāi)畫(huà)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(jiǎn)單、獨(dú)立的控制電路（如機(jī)床中冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制電路），可以不進(jìn)入PC程序控制。（三）改造中必須要注意的幾個(gè)問(wèn)題1. 選擇PLC機(jī)型時(shí)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(fù)雜，利用繼電器控制電路畫(huà)PLC的梯形圖時(shí)要注意 在梯形圖中對(duì)液壓泵電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制進(jìn)行互鎖保護(hù)，同時(shí)結(jié)合正反轉(zhuǎn)接觸器 常閉觸點(diǎn)在輸出電路中互鎖實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)，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(diǎn)不作為 PLC輸入端，直接接在輸出端，對(duì) 負(fù)載電路進(jìn)行保護(hù)控制。三、結(jié)論通過(guò)PLC對(duì)X62萬(wàn)能銑床的設(shè)計(jì)改造，進(jìn)一步闡明了 PLC在機(jī)械行業(yè)的廣 泛應(yīng)用，開(kāi)發(fā)大量機(jī)電技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)品和設(shè)備，是 PLC發(fā)展的重要方向；同時(shí) 軟件編程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)了解硬件的工作原理，在整個(gè)編制過(guò)程中，互相協(xié)調(diào)，以利于提高工作效率；其次，在應(yīng)用過(guò)程中使其具備了較完善的自診斷、自測(cè)試功 能，性能更穩(wěn)定，可靠性更高。因此，用 PLC改造機(jī)床電氣控制線路有著廣闊 的前景。4、進(jìn)度計(jì)劃序號(hào)日期進(jìn)度安排678查找資料完成基本內(nèi)容2013