【文章內(nèi)容簡介】 ......................................................................... 27 參考文獻： .................................................................................................................... 28 畢業(yè)設(shè)計目錄 摘要 傳統(tǒng)的 C650 臥式車床采用繼電器實現(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 不能達到 現(xiàn)代生產(chǎn)的要求。本設(shè)計以 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) ，實現(xiàn)了 車 床啟動、 正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、反接制動、刀架快速移動、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)計了梯形圖并進行現(xiàn)場模擬調(diào)試，繪制組態(tài)監(jiān)控畫面對車床的運行狀態(tài)進行監(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 ，車床的各項性能有了很大的改善， 工作效率 有了明顯提高。 系統(tǒng)運行情況良好， 車削 精度更高該項技術(shù)可推廣應(yīng)用于自動化其他領(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)計目錄 引言 設(shè)計研究意義 隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足當今迅猛發(fā)展的社 會的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求，于是我們在選畢業(yè)設(shè)計課題之際，一切從實際出發(fā)，選定了畢業(yè)設(shè)計課題 —— 車床 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計。我們選定了 C650 車床為改造對象，進行傳統(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 PLC 對 C650 臥式車床進行控制，包括對 C650車床工作原 理的介紹，設(shè)計電路。還有 PLC 以及硬件設(shè)計。我先對 C650 進行了了解，在學(xué)習(xí) C650 臥式車床的運行原理，有個總體了解之后再設(shè)計電路和 PLC梯形圖。 畢業(yè)設(shè)計目錄 臥式機床概述 C650 臥式機床簡介 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：車床具有切削運動和輔助運動 。車床有三種運動形式：車削加工的主運動是主軸通過卡盤或者雞心夾頭帶動工件的旋轉(zhuǎn)運動，它承受車削加工時的主要切削功率；進給運動是溜板帶動刀架的縱向或橫向運動；輔助運動為溜板箱的快速移動，尾座的移動和工件的夾緊與放松。主軸的旋轉(zhuǎn)運動由主電動機，經(jīng)傳動機構(gòu)實現(xiàn)。機床車削加工時，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，采用機械變速方法。車床縱、橫兩個方向的進給運動由主軸變速 箱的輸出軸，經(jīng)掛輪箱、進給箱、光桿傳入溜板箱而獲得，其 運動方式有手動與機動兩種。 畢業(yè)設(shè)計目錄 PLC 簡介 PLC 是先進的工業(yè)化國家通用的標準工業(yè)控制設(shè)備，在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制中是最值得重視的先進控制技術(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、體積小。降低了設(shè)備故障率 ,提高了設(shè)備使用效率 ,運行效果良好。隨著我國電力體制改革的深化，電力市場競爭將更加激烈，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)自動化控制設(shè)計的。在新的時代， PLC 會有更大的發(fā)展，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，通過完美的人機界面、完備的通信設(shè)備、成熟的現(xiàn)場總線通信能力會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求， PLC 作為自動化控制網(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)電廠的電氣自動化建設(shè)中發(fā)揮越來越大的作用。 畢業(yè)設(shè)計目錄 3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 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電動機的驅(qū)動電路組成。 QS 為電源開關(guān)， FU1 是主電動機 M1 的短路保護熔斷器， FR1 是 M1 過載保護熱繼電器。 R為限流電阻，當主軸點動時，起到限制啟動電流的作用，在停車反轉(zhuǎn)制動時，又能將讓反向制動電流不會過大。電動機 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 接在主電動機 M1 的動力回路上。圖中短接電流表 A 用時間繼電器的常閉開關(guān) KT 來控制，機床剛啟動時，以讓電流表躲避啟動尖峰電流沖擊。等一段時間過后，時間繼電器的 KT 斷開，電流表 A 接入電路，顯示主軸電動機繞組電流。機床處于正常工作狀態(tài)時，采用調(diào)整切削用量的方法來讓電流和M1 的額定電流的對應(yīng)值相等，以便提高生產(chǎn)效率。 KM KM2 為控制主軸電機正反轉(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 M1。速度繼電器 KS 為控制電機的正反轉(zhuǎn)制動用。 FU2 為冷卻泵電動機 M2 的短路保護熔斷器， KM4 為控制 M2 運行的接觸器，F(xiàn)R2 為 M2 過載保護熱繼電器。 FU3 為快速移動電動機 M3 的短路熔斷器， KM5 為控制 M3 運行的接觸器點動時運行，故不設(shè)置熱繼電器保護。 畢業(yè)設(shè)計目錄 圖 31 C650車床控制原理圖 主電動機點動控制分析 如圖 21， SB2 為控制主電動機的按鈕開關(guān)，當按下 SB2 且不松手時，接觸 畢業(yè)設(shè)計目錄 器 KM1 線圈通電， KM1 主觸點閉合接通電路，這時接觸器 KM3 線圈沒有接通，電網(wǎng)電壓經(jīng)限流電阻接入主電動機 M1，從而減少了起動電流。由于中間繼電器 KA未通電，雖然此時 KM1 的常開觸點（ 1315）已閉合，但并未能自鎖。因此，當松開 SB2 后， KM1 線圈隨即斷電，主電動機 M1 停止運行。 主電動機的正反轉(zhuǎn)控制分析 如圖 21，雖然主電動機 M1 的額定功率為 30KW，但只是在車削時消耗功率較大，而啟動負載很小，因而啟動電流并不很大。所以，在非頻繁點動的一般工 作時，仍然采用了全壓直接啟動。 SB3 為正向啟動控制按鈕開關(guān)，當按下 SB3 時，SB3（ 7— 15）閉合，交流接觸器 KM3 線圈通電， KM3 主觸點閉合，短接限流電阻R，另一個常開輔助觸點（ 523）閉合，中間繼電器 KA 線圈通電，其常開觸點（ 719）閉合，使得 KM3 在 SB3 松開后保持通電，進而 KA 也保持通電。同時 KA 的常閉觸點將停車制動的基本電路切除。另一方面，當 SB3 尚未松開時，由于 KA的另一個常開輔助觸點（ 913）已閉合，因而使得交流接觸器 KM1 線圈通電，其主觸點閉合，主電動機 M1 全壓啟動運行。 與此同時， KM1 的常開輔助觸點（ 1315）閉合，與之前閉合的兩個 KA 常開觸點（ 71 913）形成自鎖通路，當 SB3 松開后，從而 KM1 保持通電。 KT 的常閉觸點在主電路中短接電流表 A，其作用是使電流表避過啟動尖峰電流的沖擊。在 KA 常開觸點（ 719）閉合 KM3通電的同時，通電延時時間繼電器 KT 通電，開始延時，時間到后，其主電路的常閉觸點斷開，此時電流表接入電路開始監(jiān)測主電動機 M1 的繞組電流。 如圖所示， SB4（ 13 區(qū)）為反向啟動按鈕開關(guān)，反向啟動控制過程與正向啟動控制過程類似，在此不在分析。 主電動機反接制動分析