【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ......................................................................... 27 參考文獻(xiàn)： .................................................................................................................... 28 畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 摘要 傳統(tǒng)的 C650 臥式車床采用繼電器實(shí)現(xiàn)電氣控制，接線多且復(fù)雜，體積大，功耗大，一旦系統(tǒng)構(gòu)成，想改變或增加功能很困難， 其工作 性能 已 不能達(dá)到 現(xiàn)代生產(chǎn)的要求。本設(shè)計(jì)以 西門子 S7200 系列 PLC 取代常規(guī)的繼電器， 根據(jù) C650普通臥式車床原控制要求， 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)、冷卻泵工作等一些列功能，確定了 PLC 的 I/O 地址分配，PLC 控制系統(tǒng)的 I/O 外部接線圖，設(shè)計(jì)了梯形圖并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬調(diào)試，繪制組態(tài)監(jiān)控畫面對(duì)車床的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。 C650 臥式車床改由 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 ，車床的各項(xiàng)性能有了很大的改善， 工作效率 有了明顯提高。 系統(tǒng)運(yùn)行情況良好， 車削 精度更高該項(xiàng)技術(shù)可推廣應(yīng)用于自動(dòng)化其他領(lǐng)域的控制 系統(tǒng) 中 。 關(guān)鍵詞： C650臥式車床 PLC 繼電器 程序 畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 引言 設(shè)計(jì)研究意義 隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足當(dāng)今迅猛發(fā)展的社 會(huì)的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求，于是我們?cè)谶x畢業(yè)設(shè)計(jì)課題之際，一切從實(shí)際出發(fā)，選定了畢業(yè)設(shè)計(jì)課題 —— 車床 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。我們選定了 C650 車床為改造對(duì)象，進(jìn)行傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的改造，以 PLC 控制系統(tǒng)取代之前的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，改為 PLC 控制 ，得到了很大簡(jiǎn)單化 ,且維修方便，便于檢查，節(jié)省了大量空間，這樣就提高了企業(yè)的利潤空間，有利于企業(yè)的發(fā)展，最主要的是機(jī)床的很多性能頁都得到明顯的改善，工作效率頁有了很大的提高。 論文主要內(nèi)容及安排 本次論文主要研究如何設(shè)計(jì) PLC 對(duì) C650 臥式車床進(jìn)行控制，包括對(duì) C650車床工作原 理的介紹，設(shè)計(jì)電路。還有 PLC 以及硬件設(shè)計(jì)。我先對(duì) C650 進(jìn)行了了解，在學(xué)習(xí) C650 臥式車床的運(yùn)行原理，有個(gè)總體了解之后再設(shè)計(jì)電路和 PLC梯形圖。 畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 臥式機(jī)床概述 C650 臥式機(jī)床簡(jiǎn)介 C650 臥式車床屬于中型車床，它是由床身、刀架、主軸變速箱、進(jìn)給箱、和溜板箱等組成，結(jié)構(gòu)圖如圖 21 所示 圖 21 C650臥式車床結(jié)構(gòu)圖 工藝過程：車床具有切削運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)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。 畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 PLC 簡(jiǎn)介 PLC 是先進(jìn)的工業(yè)化國家通用的標(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， PLC 是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。用 PLC 控制其繼電器控制電路 ,可靠性高、邏輯功能強(qiáng)、體積小。降低了設(shè)備故障率 ,提高了設(shè)備使用效率 ,運(yùn)行效果良好。隨著我國電力體制改革的深化，電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，降低資源損耗和提高管理效益成為各發(fā)電企業(yè)的迫切需求， PLC 是一種專 為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)的。在新的時(shí)代， PLC 會(huì)有更大的發(fā)展，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，通過完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備、成熟的現(xiàn)場(chǎng)總線通信能力會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求， PLC 作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在我國發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化建設(shè)中發(fā)揮越來越大的作用。 畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) C650 臥式車床控制原理分析 主電路分析 如圖 31， C650 臥式車床主電路是由三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路組成。 QS 為電源開關(guān)， FU1 是主電動(dòng)機(jī) M1 的短路保護(hù)熔斷器， FR1 是 M1 過載保護(hù)熱繼電器。 R為限流電阻，當(dāng)主軸點(diǎn)動(dòng)時(shí)，起到限制啟動(dòng)電流的作用，在停車反轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)，又能將讓反向制動(dòng)電流不會(huì)過大。電動(dòng)機(jī) M1 的繞組電流用電流表 A 來顯示，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。圖中短接電流表 A 用時(shí)間繼電器的常閉開關(guān) KT 來控制，機(jī)床剛啟動(dòng)時(shí)，以讓電流表躲避啟動(dòng)尖峰電流沖擊。等一段時(shí)間過后，時(shí)間繼電器的 KT 斷開，電流表 A 接入電路，顯示主軸電動(dòng)機(jī)繞組電流。機(jī)床處于正常工作狀態(tài)時(shí)，采用調(diào)整切削用量的方法來讓電流和M1 的額定電流的對(duì)應(yīng)值相等，以便提高生產(chǎn)效率。 KM KM2 為控制主軸電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器， KM3 用于短接電阻 R 的接觸器，它們相互組合控制主軸電機(jī) M1。速度繼電器 KS 為控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)制動(dòng)用。 FU2 為冷卻泵電動(dòng)機(jī) M2 的短路保護(hù)熔斷器， KM4 為控制 M2 運(yùn)行的接觸器，F(xiàn)R2 為 M2 過載保護(hù)熱繼電器。 FU3 為快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī) M3 的短路熔斷器， KM5 為控制 M3 運(yùn)行的接觸器點(diǎn)動(dòng)時(shí)運(yùn)行，故不設(shè)置熱繼電器保護(hù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 圖 31 C650車床控制原理圖 主電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制分析 如圖 21， SB2 為控制主電動(dòng)機(jī)的按鈕開關(guān)，當(dāng)按下 SB2 且不松手時(shí)，接觸 畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄 器 KM1 線圈通電， KM1 主觸點(diǎn)閉合接通電路，這時(shí)接觸器 KM3 線圈沒有接通，電網(wǎng)電壓經(jīng)限流電阻接入主電動(dòng)機(jī) M1，從而減少了起動(dòng)電流。由于中間繼電器 KA未通電，雖然此時(shí) KM1 的常開觸點(diǎn)（ 1315）已閉合，但并未能自鎖。因此，當(dāng)松開 SB2 后， KM1 線圈隨即斷電，主電動(dòng)機(jī) M1 停止運(yùn)行。 主電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制分析 如圖 21，雖然主電動(dòng)機(jī) M1 的額定功率為 30KW，但只是在車削時(shí)消耗功率較大，而啟動(dòng)負(fù)載很小，因而啟動(dòng)電流并不很大。所以，在非頻繁點(diǎn)動(dòng)的一般工 作時(shí)，仍然采用了全壓直接啟動(dòng)。 SB3 為正向啟動(dòng)控制按鈕開關(guān)，當(dāng)按下 SB3 時(shí)，SB3（ 7— 15）閉合，交流接觸器 KM3 線圈通電， KM3 主觸點(diǎn)閉合，短接限流電阻R，另一個(gè)常開輔助觸點(diǎn)（ 523）閉合，中間繼電器 KA 線圈通電，其常開觸點(diǎn)（ 719）閉合，使得 KM3 在 SB3 松開后保持通電，進(jìn)而 KA 也保持通電。同時(shí) KA 的常閉觸點(diǎn)將停車制動(dòng)的基本電路切除。另一方面，當(dāng) SB3 尚未松開時(shí)，由于 KA的另一個(gè)常開輔助觸點(diǎn)（ 913）已閉合，因而使得交流接觸器 KM1 線圈通電，其主觸點(diǎn)閉合，主電動(dòng)機(jī) M1 全壓?jiǎn)?dòng)運(yùn)行。 與此同時(shí)， KM1 的常開輔助觸點(diǎn)（ 1315）閉合，與之前閉合的兩個(gè) KA 常開觸點(diǎn)（ 71 913）形成自鎖通路，當(dāng) SB3 松開后，從而 KM1 保持通電。 KT 的常閉觸點(diǎn)在主電路中短接電流表 A，其作用是使電流表避過啟動(dòng)尖峰電流的沖擊。在 KA 常開觸點(diǎn)（ 719）閉合 KM3通電的同時(shí)，通電延時(shí)時(shí)間繼電器 KT 通電，開始延時(shí)，時(shí)間到后，其主電路的常閉觸點(diǎn)斷開，此時(shí)電流表接入電路開始監(jiān)測(cè)主電動(dòng)機(jī) M1 的繞組電流。 如圖所示， SB4（ 13 區(qū)）為反向啟動(dòng)按鈕開關(guān)，反向啟動(dòng)控制過程與正向啟動(dòng)控制過程類似，在此不在分析。 主電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)分析