【正文】 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）IIIC650車床電氣系統(tǒng)的PLC改造系統(tǒng)畢業(yè)論文目 錄摘 要 ................................................................IABSTRACT...............................................................II第 1章 緒論 .............................................................1 普通機床改造的意義和前景 ..........................................1 PLC的基礎(chǔ)知識 ....................................................4 PLC控制系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的比較 ..................................5 PLC控制的意義 ......................................6 PLC相關(guān)概述 ......................................................7第 2章 C650車床的主要結(jié)構(gòu)與控制要求 ....................................10 C650車床的主要結(jié)構(gòu) ..............................................10 C650車床的控制要求 ..............................................10 繼電器電氣線路的分析 .............................................11 .................................................11 控制電路分析 ...............................................12 整機線路聯(lián)鎖與保護 .........................................13第 3章 C650臥式車床改造為 PLC控制的硬件設(shè)計 ............................14 統(tǒng)計 I/0的點數(shù) ...................................................14 PLC的選型 .......................................................15 PLC 的硬件組成與各部分的作用 ...............................15 PC的技術(shù)指標(biāo) ..............................................18 I/0分配表 .......................................................20 PLC控制系統(tǒng)外部接線圖的設(shè)計 .....................................21第 4章 C650臥式車床改造為 PLC控制的軟件設(shè)計 ............................22太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）IV 電動機 M1正、反轉(zhuǎn)控制梯形圖的設(shè)計 ................................22 電動機 M1正轉(zhuǎn)點動控制及反接制動控制的設(shè)計 ........................24 梯形圖 ...........................................................28 語句表 ...........................................................30第 5章調(diào)試 .............................................................33 M1的正轉(zhuǎn)點動調(diào)試 ................................................34 M1正轉(zhuǎn)調(diào)試 ......................................................35 .........................................................36 反轉(zhuǎn)制動調(diào)試 .....................................................37 M2的起動調(diào)試 ....................................................38 M2的停止調(diào)試 ....................................................38 M3的起動調(diào)試 ....................................................38第 6章結(jié)論 .............................................................39致謝 ...................................................................40參考文獻 ...............................................................41太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）1第 1 章 緒論 普通機床改造的意義和前景從 20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來，數(shù)控機床給機械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟效益的提高。數(shù)控機床是一種高度機電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗的零件。數(shù)控機床的特點及其應(yīng)用范圍使其成為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。更新改造舊機床是最近幾年發(fā)展起來的一個新興產(chǎn)業(yè)，在國外己形成一定規(guī)模和市場，涌現(xiàn)出了許多專門從事機床改造的公司。國外舊機床改造費用大約為同類型新機床價格的60%，盡管費用較高，但由于機床改造后使用效果好，所以仍然受到機床用戶的歡迎。國內(nèi)近幾年才有較多的用戶使用數(shù)控機床，大多數(shù)用戶當(dāng)前最關(guān)心的還是怎樣用好、維護好數(shù)控機床，機床改造還處于起步階段。改造舊機床是一項高新技術(shù)，風(fēng)險大，承擔(dān)者必須具備比較全面的知識和經(jīng)驗，不僅要熟悉各種類型的機床和不同類型的數(shù)控及驅(qū)動系統(tǒng)，還要熟悉用戶的使用要求和機床的優(yōu)缺點。因此，實施設(shè)備改造的技術(shù)難度非常高。隨著科學(xué)生產(chǎn)力的發(fā)展，機床設(shè)備數(shù)控化率的提高已是衡量一個國家機械制造業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。據(jù)最近有關(guān)資料表明，我國機床總量為380余萬臺，即我國機床數(shù)控化率還不到3%，而一些發(fā)達國家早己達到20%以上。因此，我國機械制造水平與發(fā)達國家相比差距很大，設(shè)備陳舊，技術(shù)水平落后，嚴(yán)重地影響了生產(chǎn)力的發(fā)展。對于一個企業(yè)要想在競爭激烈的市場中贏得生存，適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)品更新日新月異的發(fā)展，要求在最短時間生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低價的新產(chǎn)品。采用先進的工藝設(shè)備，包括采用數(shù)控機床，已顯得越來越重要。因此，逐步提高數(shù)控機床的占有比，己經(jīng)太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）2成為我國制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢。提高機床數(shù)控化率有兩個途徑:一是購買新的數(shù)控機床。二是對舊機床進行數(shù)控改造。這對于我國一個機床擁有量極大(其中大部分機床役齡較長)，而當(dāng)前經(jīng)濟財力又不足的發(fā)展中國家來說，采用舊機床改造來提高設(shè)備的先進性和數(shù)控化率，在大量制造數(shù)控機床的同時，也在組建維修改造專業(yè)公司，專門從事舊機床的維修和數(shù)控化改造，尤其在美國、日本和德國等發(fā)達國家機床工業(yè)處于不景氣的今天，它們的機床改造卻是為新的經(jīng)濟增長行業(yè)，生意盎然，處在黃金時代。[用數(shù)控技術(shù)改造機床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場，已形成了機床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新行業(yè)。在美國，機床改造業(yè)稱為機床再生(Remanufacturing)業(yè)。從事再生業(yè)的著名公司有:Bertsche工程公司、Ayton機床公司、DevliegBullavd(得寶)服務(wù)集團、us設(shè)備公司等。美國得寶公司己在中國開辦公司。在日本，機床改造業(yè)稱為機床改裝(Retrofitting)業(yè)。從事改裝業(yè)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、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。由于機床本身的特點，以及相應(yīng)技術(shù)的不斷發(fā)展進步，機床改造仍是一個“永恒”的課題，并且正在向著更高層次發(fā)展。我國的機床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進入到以數(shù)控技術(shù)為主的新行業(yè)。結(jié)合我國機床業(yè)的實際和當(dāng)前相關(guān)新技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控技術(shù)改造舊機床主要有下述適應(yīng)性和特點:(1) 減少投資、交貨期短同購置新相比，一般可以節(jié)省60%80%的費用，改造費用低。特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造，只花新機床購置費用的1/3，交貨期短。但有些特殊情況，如高速主軸、刀具自動交換裝置、托盤自動交換裝置的制作與安裝等過于費工、費錢，往往使改造成本提高23倍，與購置新機床相比，只能節(jié)省投資50%左右。(2) 機械性能穩(wěn)定可靠，但結(jié)構(gòu)受限由于機床本身的特點，它與汽車等類機電產(chǎn)品不同，機床所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅固的鑄鐵構(gòu)件，而不是焊接構(gòu)件。而鑄鐵件年代愈久，自然時效愈充分，內(nèi)應(yīng)力的消除使得精度比新鑄件更穩(wěn)定。從另一方面來說，這些鑄鐵件的重復(fù)使用，即節(jié)約了社會資源，又減少了鑄鐵件生產(chǎn)時對環(huán)保的太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）3，由于受到原機床機械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改進。(3) 熟悉了解設(shè)備結(jié)構(gòu)性能，便于操作維修購新設(shè)備時，事先不能全面了解機床結(jié)構(gòu)性能，以致很難預(yù)計是否能完全適合其加工要求。改造則不然，由于舊設(shè)備已多年使用，機床操作者和維修人員已對其機械性能和 結(jié)構(gòu)了解透徹，對機床的加工能力能較準(zhǔn)確地估算。機床數(shù)控改造時，可根據(jù)企業(yè)自身的技術(shù)力量和有關(guān)條件，采用自己改造或委托專業(yè)改造公司，并派原設(shè)備維修技術(shù)人員參加相結(jié)合的方法進行。這樣，既可在數(shù)控改造過程中，培養(yǎng)提高相關(guān)人員的數(shù)控技術(shù)水平和有關(guān)專業(yè)知識，又便于合理選擇更換原機床設(shè)備中的部份元器件，更主要的通過改造，大大提高了企業(yè)自身對數(shù)控機床維修的技術(shù)力量，并且也大大縮短了對數(shù)控機床在操作使用和維修方面的培訓(xùn)時間，機床一旦改造調(diào)試完畢，就可很快投入正常全負荷運轉(zhuǎn)，見效甚快 。(4) 可充分利用現(xiàn)有的條件可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購入新設(shè)備時那樣需重新構(gòu)筑地基，同時工夾具、樣板及外圍設(shè)備也能再利用。以加工中心為例子，工藝裝備的費用一般要占整個機床售價的10%以上。(5) 可更好地因地制宜，合理刪選功能購買現(xiàn)成的通用數(shù)控機床，往往對一個具體的生產(chǎn)加工有一些多余的功能，而又可能缺少某一專用的特殊功能。如向機床制造廠提出特殊訂貨，增加某些專用功能，往往費用大、交貨期長。而采用改造的方案，就可靈活選取所要的功能，并可根據(jù)生產(chǎn)加工要求，采用組合的方法，增添某些部件，設(shè)計改造成專用數(shù)控機床。(6) 可及時采用最新技術(shù)、充分利用社會資源由于技術(shù)進步和我國機床功能部件專業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，目前已有眾多的社會資源來支持機械方面的改造。如可隨意采購各種尺寸的滾珠絲杠副，而且交貨期短:采用貼塑導(dǎo)軌新技術(shù)，不僅可使傳統(tǒng)的滑動導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)降低五至十幾倍來防止爬行，還使得刮研極為容易。這種塑料導(dǎo)軌帶和粘結(jié)劑，國內(nèi)己有多家廠生產(chǎn)，可敞開供應(yīng)。此外，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)還具有導(dǎo)軌精度自動補償?shù)奶萍即髮W(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）4功能，最終可以獲得高于導(dǎo)軌實際具有精度。 PLC 的基礎(chǔ)知識PLC（即可編程邏輯控制器，Programmable Logic Controller）是用來取代用于電機控制的順序繼電器電路的一種器件（圖 11）。是由模仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀(jì)七十年代的 PLC 只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入 PLC 的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。PLC的 CPU 內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計數(shù)器，在程序運行過程中，