畢業(yè)設(shè)計(jì)用s7-200plc改造t68臥式鏜床的電氣控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-07-26 15:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 改變控制方案而不拆動硬件。 (3) 能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。西門子PLC 德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7200(CN)，S71200, S7300，S7400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7300）和中、高性能要求的PLC（如S7400）等。 1．SIMATIC S7200 PLC S7200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。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。 S7200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。 6． SIMATIC S7工業(yè)軟件 西門子的工業(yè)軟件分為三個不同的種類： ?。?）編程和工程工具 編程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于編程、組態(tài)、模擬和維護(hù)等控制所需的工具。STEP 7標(biāo)準(zhǔn)軟件包SIMATIC S7是用于S7300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制產(chǎn)品的組態(tài)編程和維護(hù)的項(xiàng)目管理工具，STEP 7Micro/WIN是在Windows平臺上運(yùn)行的S7200系列PLC的編程、在線仿真軟件。 ?。?）基于PC的控制軟件 基于PC的控制系統(tǒng)WinAC允許使用個人計(jì)算機(jī)作為可編程序控制器（PLC）運(yùn)行用戶的程序，運(yùn)行在安裝了Windows 。WinAC提供兩種PLC，一種是軟件PLC，在用戶計(jì)算機(jī)上作為視窗任務(wù)運(yùn)行。另一種是插槽PLC（在用戶計(jì)算機(jī)上安裝一個PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC與SIMATIC S7系列處理器完全兼容，其編程采用統(tǒng)一的SIMATIC編程工具（如STEP 7），編制的程序既可運(yùn)行在WinAC上，也可運(yùn)行在S7系列處理器上。鏜床的概述由于制造武器的需要，在15世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)了水力驅(qū)動的炮筒鏜床。，汽缸的加工精度就成了蒸汽機(jī)的關(guān)鍵問題。，次年用于為瓦特蒸汽機(jī)加工汽缸體。1776年他又制造了一臺較為精確的汽缸鏜床。1880年前后，在德國開始生產(chǎn)帶前后立柱和工作臺的臥式鏜床。為適應(yīng)特大、特重工件的加工，20世紀(jì)30年代發(fā)展了落地鏜床。隨著銑削工作量的增加，50年代出現(xiàn)了落地鏜銑床。20世紀(jì)初，由于鐘表儀器制造業(yè)的發(fā)展，需要加工孔距誤差較小的設(shè)備，在瑞士出現(xiàn)了坐標(biāo)鏜床。為了提高鏜床的定位精度，已廣泛采用光學(xué)讀數(shù)頭或數(shù)字顯示裝置。有些鏜床還采用數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)定位和加工過程自動化。 鏜床分為臥式鏜床、落地鏜銑床、金剛鏜床和坐標(biāo)鏜床等類型(見彩圖)。①臥式鏜床：應(yīng)用最多、性能最廣的一種鏜床，適用于單件小批生產(chǎn)和修理車間。②落地鏜床和落地鏜銑床：特點(diǎn)是工件固定在落地平臺上，適宜于加工尺寸和重量較大的工件,用于重型機(jī)械制造廠。③金剛鏜床:使用金剛石或硬質(zhì)合金刀具，以很小的進(jìn)給量和很高的切削速度鏜削精度較高、表面粗糙度較小的孔，主要用于大批量生產(chǎn)中。④坐標(biāo)鏜床：具有精密的坐標(biāo)定位裝置，適于加工形狀、尺寸和孔距精度要求都很高的孔，還可用以進(jìn)行劃線、坐標(biāo)測量和刻度等工作，用于工具車間和中小批量生產(chǎn)中。其他類型的鏜床還有立式轉(zhuǎn)塔鏜銑床、深孔鏜床和汽車、拖拉機(jī)修理用鏜床等。T68臥式鏜床的概述鏜床是一種精密加工機(jī)床，主要用于加工精密的孔和各孔間的距離要求較為精確的零件。T68臥式鏜床的主拖動采用△―YY的雙速電動機(jī)。為了克服主軸運(yùn)動系統(tǒng)在采用滑移齒輪變速時(shí)出現(xiàn)頂齒現(xiàn)象，在變速過程中才用低速。為適應(yīng)加工過程中調(diào)整的需要，主軸可以正、反點(diǎn)動調(diào)整，這是通過主軸電動機(jī)低速點(diǎn)動來實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)主軸還有正、反向旋轉(zhuǎn)，這也是通過主軸電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的。由于主軸的制動要求快而準(zhǔn)確，所以T68臥式鏜床常采用反接制動。根據(jù)T68臥式鏜床運(yùn)動要求，各進(jìn)給部分應(yīng)能快速移動。T68臥式鏜床的運(yùn)動方式有：主運(yùn)動：主軸的旋轉(zhuǎn)與花盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。進(jìn)給運(yùn)動：主軸在主軸箱中的進(jìn)出進(jìn)給，花盤上刀具的徑向進(jìn)給，工作臺的橫向和縱向進(jìn)給，主軸箱的升降。這些進(jìn)給運(yùn)動都可以進(jìn)行手動或自動。輔助運(yùn)動：回轉(zhuǎn)工作臺的轉(zhuǎn)動，后立柱的縱向移動，鏜桿支架的垂直移動及各部分的快速移動。改造的目的PLC(可編程序控制器)是以微機(jī)技術(shù)為核心的通用工業(yè)控制裝置。它是將傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，具有功能大、環(huán)境適應(yīng)性好、編程簡單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，近年來在工業(yè)自動控制、機(jī)電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面，PLC得到廣泛的應(yīng)用。學(xué)習(xí)、掌握和應(yīng)用PLC技術(shù)對提高我國工業(yè)自動化水平和生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。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(jī)床，這些機(jī)床經(jīng)歷了比較長的歷史，雖然它能在一定范圍內(nèi)滿足單機(jī)和自動生產(chǎn)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(chǔ)的，技術(shù)上比較落后，特別是其觸點(diǎn)的可靠性問題，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。而用PLC對它進(jìn)行技術(shù)改造，便能取得很好的效果。對T68鏜床的電氣控制線路進(jìn)行了分析與研究后,T68鏜床具有主軸轉(zhuǎn)速高、調(diào)速范圍寬等功能外；T68鏜床的電氣控制系統(tǒng),還存在控制線路上一些復(fù)雜性、故障率高、維護(hù)工作量大、可靠性差、靈活性差等缺點(diǎn)。給生產(chǎn)與維護(hù)帶來諸多不便，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。采用可編程序控制器(PLC)對T68鏜床傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,在實(shí)際生產(chǎn)線上有著明顯的效率，這也使整個生產(chǎn)系統(tǒng)帶來推動的力量。PLC對T68鏜床控制改造的設(shè)計(jì)梯形圖,提高了T68鏜床電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力；然而PLC對T68鏜床的繼電器接觸式控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性,更好地滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要,提高了經(jīng)濟(jì)效益。 本設(shè)計(jì)在手法上采用模塊化結(jié)構(gòu)，運(yùn)用圖解的方法，意圖為主，以文為輔。本設(shè)計(jì)對梯形圖的每個梯級和語句表的每個語句都添加注解說明，解釋和說明該梯級和語句的作用，并且用電路工作過程圖與電器元件和編程元件動作順序表相結(jié)合的方法來說明PLC的控制過程。西門子系列PLC對T68鏜床的改造 鏜床是冷加工中使用比較普遍的設(shè)備它主要用于加工精度、光潔度要求較高的孔以及各孔間的距離要求較為精確的零件（如一些箱體零件），屬于精密機(jī)床。T68鏜床是應(yīng)用最廣泛的一種，其原控制電路為繼電器控制，接觸觸點(diǎn)多、線路復(fù)雜、故障多、操作人員維修任務(wù)較大。針對這種情況，我們用PLC控制改造其繼電器控制電路，克服了以上缺點(diǎn)，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。 改造方案的確定 1 原鏜床的工藝加工方法不變； 2 在保留主電路的原有元件的基礎(chǔ)上，不改變原控制系統(tǒng)電氣操作方法； 3 電氣控制系統(tǒng)控制元件（包括按鈕、行程開關(guān)、熱繼電器、接觸器），作用與原電氣線路相同； 4 主軸和進(jìn)給起動、制動、低速、高速和變速沖動的操作方法不變； 5 改造原繼電器控制中的硬件接線，改為PLC編程實(shí)現(xiàn)。T68機(jī)床電氣原理分析1. 主電路分析：快速移動電機(jī)M2：KMKM7作主軸進(jìn)給和工作臺進(jìn)給的正、反轉(zhuǎn)控制。主軸電機(jī)M1：KMKM2用于主軸電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制KMKM5用于高速YY連接高2. 控制電路分析：主軸電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制：主軸電動機(jī)的正向啟動:按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2,中間繼電器KA1線圈獲
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