基于plc技術(shù)的龍門刨床系統(tǒng)改造-在線瀏覽
2025-01-11 00:52本頁面
【正文】 11 風(fēng)機(jī)油泵控制程序設(shè)計(jì)分析 11 ． 2 工作臺(tái)控制程序設(shè)計(jì)分析 12 刀架運(yùn)行控制程序設(shè)計(jì)分析 13 橫梁升降控制程序設(shè)計(jì)分析 14 變頻器報(bào)警控制程序設(shè)計(jì)分析 15 控制程序的仿真 15 仿真軟件 GX Simulator 的簡介 15 控 制程序仿真分析 16 PLC 控制程序指令 19 IV 結(jié)論 22 致謝語 24 參考文獻(xiàn) 25 附錄 26 翁陽：輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文 1 0 引言 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(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)等組 成控制邏輯，其連線多而復(fù)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(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問題，且由于使用大量的機(jī)械觸點(diǎn)，存在機(jī)械磨損、電弧燒傷等問題，壽命短，系統(tǒng)的大量連線使得機(jī)床的可靠性和可維護(hù)性較差。 1 PLC 與繼電器控制系統(tǒng)的比較 在 PLC 出現(xiàn)以前，繼電器硬件接線電路是邏輯、順序控制的唯一執(zhí)行者，它結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉，一直被廣泛應(yīng)用。 表 1 PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較 比較項(xiàng)目 繼電器控制 PLC 控制邏輯 硬件接線多，體積大，連線復(fù)雜 軟件邏輯，體積小，接線少，控制靈活 控制速度 通過觸電開關(guān)實(shí)現(xiàn)控制，動(dòng)作速度受繼電器硬件限制，一般十幾毫秒 由半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)控制，指令執(zhí)行時(shí)間短，一般為微秒級(jí) 定時(shí)控制 由 時(shí)間繼電器控制，精度差 由集成電路實(shí)現(xiàn)，精度高 設(shè)計(jì)與實(shí)施 設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試必須按照順序進(jìn)行，周期長 系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，施工與程序設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行，周期短 可靠性與維護(hù)性 繼電器觸點(diǎn)壽命短，可靠性與維護(hù)性差 無觸點(diǎn)，壽命長，可靠性高，有自診斷功能 價(jià)格 使用繼電器、接觸器等元件，價(jià)格低 使用大規(guī)模集成電路，價(jià)格高 翁陽：輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文 2 2 龍門刨床的結(jié)構(gòu)及電氣分析 龍門刨床的結(jié)構(gòu) 龍門刨床主要用于刨削大型工件，外貌整體結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 2橫梁 。 4頂梁 。 6垂直左刀架 。 8左側(cè)刀架 。 10機(jī)座 圖 1 龍門刨床示意圖 龍門刨床的工作臺(tái)帶著工件通過門式框架作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其空行程速度大于工作行程速度。工作臺(tái)回程時(shí)刀架可機(jī)動(dòng)抬刀，以免滑傷工作表面。從整體上看，工作加工過程較為簡單。 其加工工藝特點(diǎn)是：被加工的工件固定在工作臺(tái)上，工件連同工作臺(tái)頻繁地進(jìn)行往翁陽：輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文 3 復(fù)運(yùn)動(dòng)，工件地切削加工僅在工作進(jìn)程內(nèi)進(jìn)行，而返回進(jìn)程只作空運(yùn)轉(zhuǎn)。 龍門刨床的工作特點(diǎn) 龍門刨床對(duì)電力拖動(dòng)的技術(shù)要求－龍門刨床是頻繁往復(fù)運(yùn)動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械，它的工作方式為循環(huán)方式。 圖 2 龍門刨床工作臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行圖 在實(shí)際工作中為了提高生產(chǎn)的效率，返回行程的速度大于前進(jìn)切削速度。 本設(shè)計(jì)將根據(jù)龍門刨床加工工藝的特點(diǎn)，以及控制系統(tǒng)所具備的要求，運(yùn)用所學(xué)的電氣控制方面的專業(yè)知識(shí)，采用 PLC 對(duì)其 B2020A 型龍門刨床傳統(tǒng) 的控制系統(tǒng)進(jìn)行簡單的改造，以達(dá)到投資小、改造周期短、節(jié)能降耗等目的，彌補(bǔ)繼電器控制的不足，充分發(fā)揮 PLC 的優(yōu)勢(shì)，以提高龍門刨床的生產(chǎn)效率 [1]。油泵和風(fēng)機(jī)只有在主拖動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)才可啟動(dòng)，其余電機(jī)在正反向運(yùn)行之間形成電氣互鎖，主回路如圖 3所示。 PLC 的選型 目前，國內(nèi)外眾多生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC產(chǎn)品，但不管選擇那種系列的 PLC，要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不可以盲目貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費(fèi)。 翁陽：輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文 6 2）對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇 一般按估算容量的 50％～ 100％留有裕量，對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者選擇容量時(shí)留有裕量要大一些 [5]。 本設(shè)計(jì)通過以上幾方面的考慮和比較，根據(jù)所需 PLC的輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)，并留有一定的余地，本設(shè)計(jì)中輸入點(diǎn)數(shù)為 39個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)為 24個(gè)。 FX2N系列是 FX系列中功能最強(qiáng)，速度最高的微型可編程序控制器，它的基本指令執(zhí)行時(shí)間每條 ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過許多大型可編程序控制器；用戶存儲(chǔ)容量可擴(kuò)展到 16K步，最大可擴(kuò)展到 256個(gè) I/O點(diǎn)，有多種模擬量輸入 /輸出模塊及功能各異的模塊 [6]。輸入電壓為 DC24V，輸入點(diǎn) X0～ X7 的輸入電流為 7mA，其余的輸入點(diǎn)的輸入電流為 5mA，當(dāng)有電阻負(fù)載時(shí)輸出點(diǎn)的額定輸出電流為 2A/AC220V[7]。 翁陽：輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文 9 圖 4 系統(tǒng)硬件接線圖 翁陽：輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文 10 圖 5 輸入輸出外部接線圖 翁陽：輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文 11 4 PLC 的控制程序設(shè)計(jì) PLC 程序設(shè)計(jì)概述 設(shè)計(jì) PLC 程序有三種方法：經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì) 法、繼電器電路轉(zhuǎn)換法和順序控制設(shè)計(jì) [8]。由于原有的繼電器控制系統(tǒng)經(jīng)長期的使用和考驗(yàn)，已被證明能完成系統(tǒng)要求的控制功能，因此可以將繼電器電路圖“翻譯”成梯形圖，即用 PLC 的外部硬件接線圖和梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)繼電器系統(tǒng)的功能。 GX Developer 梯形圖編程的特點(diǎn) 梯形圖編程語言是最常用的一種編程語言它來源于繼電器邏輯控制 系統(tǒng)的描述 [10]。 控制程序設(shè)計(jì)分析 風(fēng)機(jī)油泵控制程序設(shè)計(jì)分析
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