基于plc的c650卧式车床控制系统设计毕业论文(编辑修改稿)

基于plc的c650卧式车床控制系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

......................................................................... 27 参考文献： .................................................................................................................... 28 毕业设计目录 摘要 传统的 C650 卧式车床采用继电器实现电气控制，接线多且复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成，想改变或增加功能很困难， 其工作 性能 已 不能达到 现代生产的要求。 本设计以 西门子 S7200 系列 PLC 取代常规的继电器， 根据 C650普通卧式车床原控制要求， 利用 PLC 控制 系统 ，实现了 车 床启动、 正转反转、反接制动、刀架快速移动、冷却泵工作等一些列功能，确定了 PLC 的 I/O 地址分配，PLC 控制系统的 I/O 外部接线图，设计了梯形图并进行现场模拟调试，绘制组态监控画面对车床的运行状态进行监控。 C650 卧式车床改由 PLC 控制 后，其 控制系统大大的 简单化 ,并且维修方便 ,易于检查 ， 节省大量的继电器元件 ，车床的各项性能有了很大的改善， 工作效率 有了明显提高。 系统运行情况良好， 车削 精度更高该项技术可推广应用于自动化其他领域的控制 系统 中。 关键词： C650卧式车床 PLC 继电器 程序 毕业设计目录 引言 设计研究意义 随着社会生产力的发展，传统的继电器控制系统已经不能满足当今迅猛发展的社 会的现代化生产要求，于是我们在选毕业设计课题之际，一切从实际出发，选定了毕业设计课题 —— 车床 PLC 控制系统设计。 我们选定了 C650 车床为改造对象，进行传统控制系统的改造，以 PLC 控制系统取代之前的传统控制系统，改为 PLC 控制 ，得到了很大简单化 ,且维修方便，便于检查，节省了大量空间，这样就提高了企业的利润空间，有利于企业的发展，最主要的是机床的很多性能页都得到明显的改善，工作效率页有了很大的提高。 论文主要内容及安排 本次论文主要研究如何设计 PLC 对 C650 卧式车床进行控制，包括对 C650车床工作原 理的介绍，设计电路。 还有 PLC 以及硬件设计。 我先对 C650 进行了了解，在学习 C650 卧式车床的运行原理，有个总体了解之后再设计电路和 PLC梯形图。 毕业设计目录 卧式机床概述 C650 卧式机床简介 C650 卧式车床属于中型车床，它是由床身、刀架、主轴变速箱、进给箱、和溜板箱等组成，结构图如图 21 所示 图 21 C650卧式车床结构图 工艺过程：车床具有切削运动和辅助运动。 车床有三种运动形式：车削加工的主运动是主轴通过卡盘或者鸡心夹头带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率；进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向运动；辅助运动为溜板箱的快速移动，尾座的移动和工件的夹紧与放松。 主轴的旋转运动由主电动机，经传动机构实现。 机床车削加工时，要求车床主轴能在较大范围内 变速。 通常根据被加工零件的材料性能、零件尺寸精度要求、车刀材料、冷却条件及加工方式等来选择切削速度，采用机械变速方法。 车床纵、横两个方向的进给运动由主轴变速 箱的输出轴，经挂轮箱、进给箱、光杆传入溜板箱而获得，其 运动方式有手动与机动两种。 毕业设计目录 PLC 简介 PLC 是先进的工业化国家通用的标准工业控制设备，在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术，现在已经成为现代工业控制三大技术支柱 (PLC,CAD/CAM,ROBOT)之一， PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物。 用 PLC 控制其继电器控制电路 ,可靠性高、逻辑功能强、体积小。 降低了设备故障率 ,提高了设备使用效率 ,运行效果良好。 随着我国电力体制改革的深化，电力市场竞争将更加激烈，降低资源损耗和提高管理效益成为各发电企业的迫切需求， PLC 是一种专 为工业生产自动化控制设计的。 在新的时代， PLC 会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完美的人机界面、完备的通信设备、成熟的现场总线通信能力会更好地适应各种工业控制场合的需求， PLC 作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在我国发电厂的电气自动化建设中发挥越来越大的作用。 毕业设计目录 3 系统总体方案设计 C650 卧式车床控制原理分析 主电路分析 如图 31， C650 卧式车床主电路是由三台电动机的驱动电路组成。 QS 为电源开关， FU1 是主电动机 M1 的短路保护熔断器， FR1 是 M1 过载保护热继电器。 R为限流电阻，当主轴点动时，起到限制启动电流的作用，在停车反转制动时，又能将让反向制动电流不会过大。 电动机 M1 的绕组电流用电流表 A 来显示，电流表 A 经电流互感器 TA 接在主电动机 M1 的动力回路上。 图中短接电流表 A 用时间继电器的常闭开关 KT 来控制，机床刚启动时，以让电流表躲避启动尖峰电流冲击。 等一段时间过后，时间继电器的 KT 断开，电流表 A 接入电路，显示主轴电动机绕组电流。 机床处于正常工作状态时，采用调整切削用量的方法来让电流和M1 的额定电流的对应值相等，以便提高生产效率。 KM KM2 为控制主轴电机正反转接触器， KM3 用于短接电阻 R 的接触器，它们相互组合控制主轴电机 M1。 速度继电器 KS 为控制电机的正反转制动用。 FU2 为冷却泵电动机 M2 的短路保护熔断器， KM4 为控制 M2 运行的接触器，FR2 为 M2 过载保护热继电器。 FU3 为快速移动电动机 M3 的短路熔断器， KM5 为控制 M3 运行的接触器点动时运行，故不设置热继电器保护。 毕业设计目录 图 31 C650车床控制原理图 主电动机点动控制分析 如图 21， SB2 为控制主电动机的按钮开关，当按下 SB2 且不松手时，接触 毕业设计目录 器 KM1 线圈通电， KM1 主触点闭合接通电路，这时接触器 KM3 线圈没有接通，电网电压经限流电阻接入主电动机 M1，从而减少了起动电流。 由于中间继电器 KA未通电，虽然此时 KM1 的常开触点（ 1315）已闭合，但并未能自锁。 因此，当松开 SB2 后， KM1 线圈随即断电，主电动机 M1 停止运行。 主电动机的正反转控制分析 如图 21，虽然主电动机 M1 的额定功率为 30KW，但只是在车削时消耗功率较大，而启动负载很小，因而启动电流并不很大。 所以，在非频繁点动的一般工 作时，仍然采用了全压直接启动。 SB3 为正向启动控制按钮开关，当按下 SB3 时，SB3（ 7— 15）闭合，交流接触器 KM3 线圈通电， KM3 主触点闭合，短接限流电阻R，另一个常开辅助触点（ 523）闭合，中间继电器 KA 线圈通电，其常开触点（ 719）闭合，使得 KM3 在 SB3 松开后保持通电，进而 KA 也保持通电。 同时 KA 的常闭触点将停车制动的基本电路切除。 另一方面，当 SB3 尚未松开时，由于 KA的另一个常开辅助触点（ 913）已闭合，因而使得交流接触器 KM1 线圈通电，其主触点闭合，主电动机 M1 全压启动运行。 与此同时， KM1 的常开辅助触点（ 1315）闭合，与之前闭合的两个 KA 常开触点（ 71 913）形成自锁通路，当 SB3 松开后，从而 KM1 保持通电。 KT 的常闭触点在主电路中短接电流表 A，其作用是使电流表避过启动尖峰电流的冲击。 在 KA 常开触点（ 719）闭合 KM3通电的同时，通电延时时间继电器 KT 通电，开始延时，时间到后，其主电路的常闭触点断开，此时电流表接入电路开始监测主电动机 M1 的绕组电流。 如图所示， SB4（ 13 区）为反向启动按钮开关，反向启动控制过程与正向启动控制过程类似，在此不在分析。 主电动机反接制动分析。