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正文內(nèi)容

c650臥式車床的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-11-12 10:10 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí),不必改變 PLC 硬件設(shè)備,只需改變 PLC 中的程序。這對(duì)現(xiàn)代化的小批量,多品種產(chǎn)品的生產(chǎn)尤其適合。 ( 7)安裝簡(jiǎn)單,調(diào)試方便,維護(hù)工作量小。 本科生課程設(shè)計(jì)(論文) 3 PLC 控制系統(tǒng)的安裝接線工作量比繼電器接觸器控制系統(tǒng)少,只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與 PLC 相比的 I/O 端相連,而且 PLC 軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試太多可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,模擬調(diào)試以后再將 PLC 控制系統(tǒng)安裝到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,這樣既省時(shí)間又方便,由于 PLC 本身的 可靠性高,又有完 善的自診斷能力。一旦發(fā)生故障可以根據(jù)報(bào)警信息迅速查明原因,這樣即保證了工作效率又維護(hù)了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。 本科生課程設(shè)計(jì)(論文) 4 第 2章 系統(tǒng) 方案 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)電氣控制要求 C650 臥式車床有兩種主要運(yùn)動(dòng):一種是安裝在床身主軸箱中的主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),另一種是刀架的快速直線移動(dòng);在加工過程中,還需要提供切削液。 從車床的加工工藝出發(fā),對(duì)電氣控制有以下要求: 1)主軸電動(dòng)機(jī) M1 完成主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),采用直接起動(dòng)方式,可正、反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。 2)電動(dòng)機(jī) M2 拖動(dòng)冷卻泵,為加工時(shí)提供切削液,采用直接起動(dòng)、單向運(yùn)行。 3)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī) M3 拖動(dòng)刀架快速移動(dòng),根據(jù) 需要可隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)控制起停,采用單向點(diǎn)動(dòng)的工作方式。 4)通過組態(tài)實(shí)現(xiàn)控制,狀態(tài)顯示 車床工作過程 根據(jù)車床的功能和硬件設(shè)備,系統(tǒng)由 PLC,各種控制按鈕,控制電機(jī)的接觸器,人機(jī)界面等組成,如圖 21。 圖 21 系統(tǒng)輸入輸出框圖 PLC可編程邏輯控制器緊急停止開關(guān) SB 7照明電燈開關(guān) O 1快速移動(dòng)按鈕 SB 6主軸電機(jī)停止按鈕 SB 5主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕 SB 4主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕 SB 3主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 SB 2主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 SB 1接觸器 KM 短路限流電阻 R接觸器 KM 1 冷卻泵電動(dòng)機(jī) M 2接觸器 KM 2 快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī) M 3接觸器 KM 3 主軸電機(jī) M 1 ( 正轉(zhuǎn) )接觸器 KM 4 主軸電機(jī) M 2 ( 反轉(zhuǎn) )冷卻啟動(dòng)開關(guān) O 2組態(tài)監(jiān)控 本科生課程設(shè)計(jì)(論文) 5 第 3章 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) PLC 選擇 20 世紀(jì) 70 年代末至 80 年代初, PLC 產(chǎn)品的處理速度大大提高,增加了許多特殊功能使得 PLC 不僅可以進(jìn)行邏輯控制,而且可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制,它以面向工業(yè)控制為特點(diǎn),普通受到電氣控制領(lǐng)域的歡迎。特別是中小容量 PLC 成功地取代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng),使控制系統(tǒng)的可靠性大大提高。目前各國(guó)生產(chǎn)的PLC 品種繁多,發(fā)展迅速。在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)上應(yīng)用較多的 PLC 多為日本、德國(guó)和美國(guó)的產(chǎn)品,如日本 OMRON 公司的 C 系列、日本松下公司的 FP 系列、日本三菱公司的 FX 系列、德國(guó)西門子公司的 S7 系列和美國(guó) ABB 公司的 07 系列等。 西門子公 司的最新 PLC 產(chǎn)品有 SIMATIC S M7 和 C7 等幾大系列。 S7 系列是傳統(tǒng)意義的 PLC 產(chǎn)品,其中的 S7200 PLC 是超小型化的 PLC,它適用于各行各業(yè),各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。 S7200 PLC 的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運(yùn)行,或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7200 系列 PLC 可提供 5個(gè)不同的基本型號(hào)的 8種 CPU 可供使用。如表 31所示 。 表 31 S7200 系列 PLC CPU 模塊的技術(shù)規(guī)范及特性 描述 CPU221 CPU222CN CPU224CN CPU224XP CN CPU226CN 數(shù)字量I/O 6 輸入 /4輸出 8輸入 /6輸出 14 輸入 /10輸出 24輸入 /16輸出 模擬量I/O 無 2 輸入 /1輸出 無 擴(kuò)展 I/O模塊 無 2 7 在選用 PLC 上,考慮到只是對(duì) C650 型車床做電器部分的改造,輸出端口需要10 個(gè),輸入端口需要 12 個(gè)。 程序下載完成后,只需通過 PPI 與觸摸屏通訊 。因此,考慮到經(jīng)濟(jì),實(shí)用,穩(wěn)定等方面因素。我們決定選用 SIMATIC S7200 系列的 S7— 200 CPU224 作為本次設(shè)計(jì)的 PLC。 本科生課程設(shè)計(jì)(論文) 6 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)選擇 本次設(shè)計(jì)使用 PLC 控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng) 繼電器控制系統(tǒng)的邏輯控制線路部分,其余基本無變化。電動(dòng)機(jī)亦保留原有主軸電機(jī)、冷卻泵電機(jī)、快進(jìn)電機(jī),詳見表32。 表 32 主軸電機(jī)、快進(jìn)電機(jī)、冷卻泵電機(jī)參數(shù)表 參數(shù) 主軸電機(jī) 冷卻泵電機(jī) 快進(jìn)電機(jī) 型 號(hào) Y255M6 Y26312 Y90L2 額定電壓 AC 380V 50Hz AC 380V 50Hz AC 380V 50Hz 額定電流( A) 額定功率( KW) 30 額定轉(zhuǎn)速 980 2730 2840 功率因數(shù) 速度繼電器選擇 速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時(shí)觸頭動(dòng)作的繼電器。主要用于電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路中,當(dāng)反接制動(dòng)的轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)能自動(dòng)地及時(shí)切斷電源。速度繼電器的結(jié)構(gòu)如圖 31 所示。 圖 31 速度繼電器結(jié)構(gòu)圖 1—— 轉(zhuǎn)子 2—— 電動(dòng)機(jī)軸 3—— 定子 4—— 籠型繞組 5—— 定子柄 6—— 動(dòng)
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