【正文】 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 C650普通車床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 張進(jìn)國(guó) 學(xué)號(hào) 10021038 班 級(jí) 100210班 專 業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) 分 院 工程技術(shù)分院 指導(dǎo)教師 于周男 2012年 12 月02日摘 要本次設(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，編寫了PLC控制梯形圖程序和指令表程序。利用PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了車床啟動(dòng)、正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、反接制動(dòng)、刀架快速移動(dòng)、冷卻泵在作等一些列功能，改由PLC控制后，其控制系統(tǒng)大大的簡(jiǎn)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。 關(guān)鍵詞 ：臥式車床；PLC控制；目 錄第一章 緒論 1 C650型臥式車床簡(jiǎn)介 1 PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 3 C650型臥式車床發(fā)展趨勢(shì) 4第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 7 C650臥式車床控制要求 7 C650臥式車床控制原理分析 7 輔助電路分析 11第三章 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12 PLC的選型 12 I/O地址的分配 13 I/O接線圖 14第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 15 控制系統(tǒng)的梯形圖程序設(shè)計(jì) 15第五章 系統(tǒng)調(diào)試 19 硬件檢查 19 系統(tǒng)綜合調(diào)試 19結(jié)論 22參考文獻(xiàn) 23致謝語 24第一章 緒論本設(shè)計(jì)采用可編程控制器代替繼電器對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制，因?yàn)榭删幊炭刂破鹘M成的控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修等方面，不僅減少了工作量，而且減少了開支，縮減了成本，效益更高。通過使用PLC改造該機(jī)床電氣系統(tǒng)后，去掉了原機(jī)床的中間繼電器，時(shí)間繼電器等等，使線路簡(jiǎn)化,維修方便。同時(shí)要達(dá)到的要求有： （1）車床正反向工作及反接制動(dòng)；（2）主電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)；（3）刀架快速移動(dòng)及冷卻泵工作；（4）對(duì)主電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電流監(jiān)控；設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)首先要對(duì)控制要求進(jìn)行分析，選擇最佳的系統(tǒng)方案，然后對(duì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行選擇，比如：交流接觸器；中間繼電器；保護(hù)電器等。最關(guān)鍵的是選擇合適的PLC，對(duì)I/O地址分配，再進(jìn)行梯形圖設(shè)計(jì)。 C650型臥式車床簡(jiǎn)介C650臥式車床屬于中型車床，可加工的最大工件回轉(zhuǎn)直徑為1020mm，最大工件長(zhǎng)度為30000mm，它主要由床身、主軸變速箱、尾座、進(jìn)給箱、絲桿、光桿、刀架和溜板箱等組成，如圖11。圖11 C650臥式車床結(jié)構(gòu)圖C650車床由主軸運(yùn)動(dòng)和刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)完成切削加工，車床的主軸、冷卻泵、刀架快速移動(dòng)均由三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。車床有三種運(yùn)動(dòng)形式：車削加工的主運(yùn)動(dòng)是主軸通過卡盤或者雞心夾頭帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它承受車削加工時(shí)的主要切削功率；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是溜板帶動(dòng)刀架的縱向或橫向運(yùn)動(dòng)；輔助運(yùn)動(dòng)為溜板箱的快速移動(dòng)，尾座的移動(dòng)和工件的夾緊與放松。主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由主電動(dòng)機(jī)，經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。機(jī)床車削加工時(shí)，要求車床主軸能在較大范圍內(nèi)變速。通常根據(jù)被加工零件的材料性能、零件尺寸精度要求、車刀材料、冷卻條件及加工方式等來選擇切削速度，采用機(jī)械變速方法。車床縱、橫兩個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由主軸變速箱的輸出軸，經(jīng)掛輪箱、進(jìn)給箱、光桿傳入溜板箱而獲得，其運(yùn)動(dòng)方式有手動(dòng)與機(jī) 動(dòng)兩種。其工作過程過程如下：(1) 正常車削加工時(shí)一般不要求反轉(zhuǎn)，但在加工螺紋時(shí)，為保證螺紋的加工質(zhì)量，為避免亂扣，加工完畢后要求反轉(zhuǎn)退刀，且工件旋轉(zhuǎn)速度與刀具的移動(dòng)速度之間保持嚴(yán)格的比例關(guān)系。因此，C650臥式車床溜板箱與主軸變速箱之間通過齒輪傳動(dòng)來連接，由同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。(2) C650臥式車床通過主電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)主軸的正、反轉(zhuǎn)，當(dāng)主軸反轉(zhuǎn)時(shí)，刀架也跟著后退。(3) 電流表A經(jīng)電流互感器TA接在主電動(dòng)機(jī)M1的動(dòng)力回路上，用來監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載情況。(4) 車削加工近似于恒功率負(fù)載，主電動(dòng)機(jī)M1通常選用普通籠型異步電動(dòng)機(jī)（功率為30KW），完成主軸運(yùn)動(dòng)和刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)。M1電動(dòng)機(jī)采用直接啟動(dòng)的方式，可正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，為加工方便，還具有點(diǎn)動(dòng)功能。由于加工的工件比較大，加工時(shí)其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也比較大，需停車時(shí)不易立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，必須有停車制動(dòng)動(dòng)能，C650車床的正反停車采用速度繼電器控制電源的反接制動(dòng)，以提高生產(chǎn)效率。(5) 車削加工中，為防止刀具和工件的溫度過高，延長(zhǎng)刀具使用壽命，提高加工質(zhì)量，車床附有一臺(tái)單方向旋轉(zhuǎn)的冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2。(6) C650臥式車床的床身較長(zhǎng)，為了提高生產(chǎn)效率、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。電動(dòng)機(jī)可根據(jù)使用需要，隨時(shí)手動(dòng)控制起停。(7) C650在進(jìn)行車削加工時(shí)，因被加工的工件材料、形狀、大小、性質(zhì)及工藝要求不同，且使用的刀具也不同，所以要求切削速度也不同，這就要求主軸有較大的調(diào)速范圍。車床大多采用機(jī)械方法調(diào)速，變換主軸箱外的手柄位置，可改變主軸的轉(zhuǎn)速。 PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用PLC 是先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家通用的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制設(shè)備，在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大技術(shù)支柱(PLC,CAD/CAM,ROBOT) 之一，可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作