【正文】 ............ 45 9 人機界面設計 ........................................................... 49 概述 ............................................................. 49 EB8000 的簡介 ..................................................... 49 軟件特點 .................................................... 49 安徽理工大學畢業(yè)設計 iii 通信參數(shù)定義 ................................................ 50 EB8000 的開發(fā) ..................................................... 51 結論 ..................................................................... 53 參考文獻 ................................................................. 54 致謝 ..................................................................... 55 安徽理工大學畢業(yè)設計 1 1 緒論 課題的研究背景 傳統(tǒng)龍門刨床的電氣控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機械觸點的串 聯(lián)或并聯(lián)等組成控制邏輯，其連線多而復雜，體積大，功耗大，其改造或增加功能較為困難，而且繼電器控制系統(tǒng)依靠機械觸點的動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，機械觸點還會出現(xiàn)抖 動問題，很大程度上提高了故障發(fā)生率，且由于使用大量的機械觸點，存在機械磨損、電弧燒傷等問題，壽命短，系統(tǒng)的大量連線使得機床的可靠性和可維護性較差。在短短的幾十年里得到了迅猛發(fā)展，已成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一。由于微電子技術的發(fā)展，出現(xiàn)了由晶閘管直接供電的直流調速系統(tǒng)拖動龍門刨床工作臺的方案。 本科畢業(yè)論文 機床控制系統(tǒng)改造 THE RECONSTRUCTION OF MACHINE TOOL CONTROL SYSTEM 學院（部）： 電氣與信息工程學院 專業(yè)班級： 自動化 084 班 學生姓名： 陳孟文 指導教師： 金林高級工程師 年 月 日 安徽理工大學畢業(yè)設計 I 機床控制系統(tǒng)改造 摘要 龍門刨床是機械工業(yè)的主要工作母機之 一，在工業(yè)生產中占有重要的位置。 傳統(tǒng)的龍門刨床控制系統(tǒng)可靠性差，維護困難，加工質量及生產效率低。目前，部分中小型企業(yè)及高校仍廣泛使用傳統(tǒng)的繼電器控制機床，這些機床經歷了比較短的歷史，雖然它能在一定范圍內滿足單機和自動生產線的需要，但由于它的電控系統(tǒng)是以繼電器、接觸器的硬連接為基礎，技術上比較落后，特別是其觸點的可靠性問題直接影響了產品質量和上產效率。 龍門刨床是一種要求調速范圍很廣的設備，控制龍門刨床拖動電動機準確、經濟的運行對提高生產效率和產品的質量有重要的意義。龍門刨床是工廠的大型關鍵設備之一，是制造重型機械不可缺少的工作母機，電氣設備較為復雜，生產工藝對刨床電力拖動自動控制系統(tǒng)的要求也越來越高。不同之處主要在以下幾個 方面： 1） 從控制方法上看，電器控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控制邏輯，其連線多且復雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構成后，想再改變或增加功能較為困難。體積小、功耗小，而且 PLC 所謂 “ 軟繼電器 ”實質上是存儲器單元的狀態(tài)，所以 “ 軟繼電器 ” 的觸點數(shù)量是無限的， PLC 系統(tǒng) 的靈活性和可擴展性好。而 PLC 是通過程序指令控制半導 體電路來實現(xiàn)控制的， 速度快，程序指令執(zhí)行在微秒級，且不會出現(xiàn)觸點抖動問題。而 PLC大量的開關工作由無觸點的半導體電路來完成，其壽命長、可靠性高。同時，與 調速系統(tǒng) 配合使用，可使工作臺實現(xiàn)自動減速、換向、多步速度變化及往復運行等，大大簡化了操作步驟。機械產品的零件通常都是用機床加工出來的。 金屬切削機床的分類：（ 1）按加工方式或加工對象可分為車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、花鍵加工機床、銑床、刨床、插床、拉床、特種加工機床、鋸床和刻線床等。 龍門刨床的概念 刨床是用刨刀對加工工件的平面、溝槽或成形表面進行刨削 的機床。牛頭刨床是由滑枕帶著刀架作直線往復運動；龍門刨床由工作 臺帶著工件通過龍門框架作直線運動；單 臂刨床與龍門刨床的區(qū)別是只有一個立柱，故適用于寬度較大而又不需在 整個寬度上加工的工件；包邊機是利用置于床身側面溜板上的刀架作直線往復運動，以刨削大鋼板的邊緣部分；刨削及主要用于刨削沖頭和復雜形狀的工件，其特點是刀具在刨削行程的終端，可擺動一個弧度而實現(xiàn)退刀?？刂葡到y(tǒng)有繼電器邏輯控制系統(tǒng)或繼電器與 PLC 結合的控制系統(tǒng)。 20 世紀 80 年代，隨著工業(yè)生產的需要，許多企業(yè)對龍門刨床進行了電氣改造，用SCRD 模擬直流調速系統(tǒng)取代 AGM 調速系統(tǒng)，雖然進行改造之后系統(tǒng)縮小了占地面積，減少了噪音，在節(jié)能等方面有了很大的改善，但由于仍采用的是繼電器邏輯控制系安徽理工大學畢業(yè)設計 6 統(tǒng)，其故障率仍較大，可靠性低，仍存在維護和檢修難度大的問題。 如今 PLC 技術的發(fā)展和成熟，用 PLC 設計刨床的電氣控制系統(tǒng)是行之有效的方法。后退時為返回行程，刀具抬起，電機為空載。兩個垂直刀架可沿橫梁導軌在水平方向或沿刀架本身的滑板導軌在垂直方向作快速移動或工作進給。工作臺返回時速度較快， 以減小 空 載 行程時間。 安徽理工大學畢業(yè)設計 8 t2 段為刨削段，刨臺加速至正常的刨削速度。返回行程即將結束，再反向到工作速度之前，為減小對傳動機械的沖擊，應將速度降低，之后進入下一周期?；暹€能繞水平軸調整至一定的 角度位置，以加工傾斜平面。 其加工工藝特點是：被加工的工件固定在工作臺上，工件連同工作臺頻繁地進行往復運動，工件地切削加工僅在工作進程內進行，而返回進程只作空運轉。 B20xxA型龍門刨床對電氣控制系統(tǒng)的 要求綜合起來有以下幾個方面 : 1） 要求有寬廣的調速范圍。 2）電氣控制線路能保證機床可靠的 自動工作。 3）工作臺能夠按照要求實現(xiàn)自動往返循環(huán)。 4）工作臺前進與返回形成的速度能分別作無極調整，且無須停車。 6)系統(tǒng)的 機械特性要有一定的硬度，以避免因為切削負荷發(fā)生變化時引起的工作 速度有較 大的波動，以至于影響加工工件表面的質量，同時系統(tǒng)的機械特性應具有以下 特性 ： 當負荷過大時，能使拖動工作臺的直流電動機的轉速迅速下降，直至停止，從而達到保護電動機及機械裝置的目的。 龍門刨床的電氣控制線路比較復雜，它的主拖動系統(tǒng)完全是依靠電氣自動控制來執(zhí)行的。 直流發(fā)電機 G 和勵磁發(fā)電機 GE 有交流電動機 M 拖動。 交流機組拖動系統(tǒng)組成 B20xxA 型龍門刨床主拖動系統(tǒng)就抬刀電路原理圖如圖 42 所示 。 當需要主拖 動電動機 M1 拖動直流發(fā)電機 G 和勵磁發(fā)電機 GE 工作時，按下 33 區(qū)中主拖動交流電動機 M1 的啟動按鈕 SB2， 33 區(qū)中的接觸器 KM1 線圈、 35 區(qū)中的時間繼電器 KT2 線圈、 36 區(qū)中的接觸器 KMY 先去通電吸合，主拖動交流電動機 M1 的定子繞組接成 Y 接法降壓起動，被拖動的直流勵磁發(fā)電機 GE 利用剩磁開始發(fā)電。 R P 1 3+W A GA G1 12 7 0K T 3R P 71 2AR 3R P 1 0K 1 0R P 8K 446W C 1W CW C 2W C 3BW GR QK T 32 0 1K 1 0 R P 12 0 3S Q Q1 0 11 7 12 2 12 3 12 3 32 3 5R P 12 2 3K 82 2 5K 3G_2 1+4 a2 8 02 0 0K 1 02 0 0W G H2 31 a 1K A 12 2R P 32 3 7K 8R b Q 2 2 12 8 1K T 3ST32(71區(qū))K 8K 7K 62 5 02 3 02 1 0R H2 3 2ST12(73區(qū))V 1V 2R 12 1 02 0 5 2 0 7 2 0 82 0 6R P 5R P 62 42 4 2K 5 K 32 4 0K 5K 4K 42 2 0K 82 2 42 2 6K 82382 3 6R P 42 9 42 9 2R P 9K 1 0K 9Aa 0分 流 器2 9 0R 41 7 31 0 1S A H2 2 22 3 42 0 4K T 32_2 0 0 W M H2 4na 2速 度 表M~3 12 1W M3 2F U 1F UR 1 0 1H L 12K 3K 5K 5K M 23K T 3K 3K M Z75K M Z1 11 31 51 71 9Y A 1R 1 0 2T A 2R 1 0 3Y A 3K M ZR 1 0 4Y A 4R 1 0 5S A 1S A 2S A 3S A 4K M 25 1K T 1R P 1 2W F GG E—機 組 工 作 指 示 燈給 定 電 源 供 電后 退 抬 刀右 側 刀 架右 垂 刀 架左 垂 刀 架左 側 刀 架直 流 2 2 0 V電 機 放 大 機 控 制 放 大 器 直 流 發(fā) 電 機 （ 功 率 放 大 器 ） 直 流 電 動 機 （ 執(zhí) 行 器 、 拖 動 刨 臺 ） 勵 磁 發(fā) 電 機 （ 直 流 電 源 ）12 34 5 67 8 9 1 0 1 11 21 3 1 4 1 5 圖 41 B20xxA 型龍門刨床直流發(fā)電 — 拖動系統(tǒng)電路圖 MQ F 2Q FI 電源開關拖 動 G 、 G E用 電 動 機電 機 放 大用 電 動 機通 風 用電 動 機潤 滑 泵電 動 機垂 直 刀 架電 動 機右 側 刀架 電 動機左 側 刀 架電 動 機橫 梁 升 降電 動 機橫 梁 放 松 夾緊 電 動 機L 1 1L 2 1L 3 1L 1 5L 2 5L 3 5L 1 5L 2 5L 3 5K M △K M 1K R 1U 1V 1W 1K M Yu 1v 1w 1L 1L 2L 3Q F 1K M 2L 1 3L23L 3 3K M 3K R 2K R 3 K R 4KM4K M 9K M 1KM6KM8KOC2K O C 2M 1M 2 M 3 M 4 M 5 M 6 M 7M 8M 9U2V2W2U3V3W3U4V4V5U5V5W5U6V6W6V7U7W7U8V8W8U9V9W9M3 ~M3 ~M3 ~M3 ~M3 ~M3 ~M3 ~M3 ~M3 ~K M 1 1K M 1 2K M 1 0K M 7K M 5L14L24L34L12L22L32 圖 42 B20xxA 型龍門刨床主拖動系統(tǒng)及抬刀電路圖 安徽理工大學畢業(yè)設計 12 L 1 57 0 1F U 2R 1 0 67 0 0H L 2L 3 5F U 27 0 2S B 1S B 2K R 1K R 2K R 37 1 17 0 57 0 3K M 1K A 1 07 1 3K A 47 1 5K A 6K M 17 0 4K M △K T 2K T 17 1 7K M 27 1 9K T 2K M 2