T68镗床的控制设计

《T68镗床的控制设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《T68镗床的控制设计（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、目录引言3 摘要5 第一章 绪论第 一 节 PLC 改造设 计 T68 镗 床 的目 的 和 意 义 .6 第二节 PLC 特点和发展 .7 第二章T68型卧式镗床的控制系统第一节 T68 型卧式镗床的控制原理 .8 T68 型 卧 式 镗 床 的 用 途 .8 主要结构和运动形式8 电气控制线路的特点8T68 型卧式镗床的电力拖动特点和控制要求9控制 线 路的 工作原理9 电 气 控 制 线 路 分析 11第二节 T68 型卧式镗床主要元件选择 . .17第三章PLC基础知识及设计方案选择第一节 PLC 相关知识 .19第二节 PLC 的 工作原理和过 程.21第三节 PLC 的 安装 .2

2、3 第四节 设计方案的 确定 24第四章PLC 改造 T68型卧式镗床电路第一节 PLC 型号的 选择 .25 第二节 设计流程图 .26 第三节 PLC 的 I/O 分配表（主电路）和 I/O 接线图. 27 第 四节 PLC 设 计梯 形 图 . . .29第五章改造后的T68镗床的调试过程32主轴正传低速主轴正传高速.32主轴正传点动.32主轴反接低速.32主轴反向高速.32主轴反向点动.32正向反接制动33反向 反接制 动 .33联锁保护装置.33第六章 机床面板电气线路安装机床面板对电气线路的基本要求.34机床电气线路的安装步骤.3435364041附录总结致谢参考文献引言镗床是一种

3、精密加工机床，主要用于加工精确高的孔，以及各孔间距离要求 较为精确的零件，如主轴箱，变速箱。由于镗床刚性好，其可动部分在导轨上活 动间隙小，还可附加支承，故能满足上述要求。镗床除镗孔外，在万能镗床上海口音钻孔、铰孔、扩孔；用镗轴或平旋盘铣 削平面；加上车螺纹附件后，还可以车削螺纹；装上平旋盘刀架还可加工大的孔 经，端面和外圆。因此，镗床加工范围广，调速范围大，运动部件多。按用途不 同，镗床可以分为卧式镗床，立式镗床，坐标镗床，金刚镗床和专门化镗床等。通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它的加工精度和 表面质量要高于钻床。镗床是大型箱体零件加工的主要设备。目前，部分中小型企业及高

4、校仍广泛使用传统的继电器控制机床，这些机床 经历了比较长的历史，虽然它在一定范围内满足单机和自动生产线的需要，但由 于它的电控系统是以继电器，接触器的硬件连接为基础的，技术上比较落后，特 别是其触点的可靠性问题，直接影响了产品的质量和生产效率。而用PLC对它的 进行技术上的改造，便能取得很好的效果。对 T68 镗床的电气控制线路进行了分析与研究后， T68 镗床具有主轴转速高， 调速范围宽等功能外；68镗床的电气控制系统还存在控制线路上的一些复杂性， 故障率高，维护工作量大，可靠性差，灵活性差等缺点；给生产与维护带来了诸 多不便，严重影响生产。采用可编程序控制器（PLC）对T68镗床的传统的电

5、气 控制系统进行改造，在实际生产线上有着明显的效率，这也使整个生产系统带来 推动的力量。PLC对T68镗床的控制改造的设计梯形图，提高了 T68镗床电气控 制系统的可靠性和抗干扰能力；然而PLC对T68镗床的继电器接触式控制系统进 行技术改造，从而保证了电控系统的快速性，准确性，合理性，更好的满足了实 际生产的需要，提高了经济效益。本设计主要介绍的是T68镗床的PLC改造控制，第一章是绪论，主要介绍设 计的目的和意义和以后的发展；第二章介绍了 T68镗床的电气控制原理和分析电 气控制线路；第三章介绍PLC有关知识和选择及设计方案的研究和确定；第四章 主要介绍了 PLC对T68镗床的改造设计；第

6、五章介绍了改造后的T68镗床的调试 过程；第六章介绍了机床面板电气线路安装。本设计在手法上采用模块化结构，运用图解的方法，以图为主，以文为辅。 设计中对梯形图的每个梯阶和语句表的每个语句都注释，说明该梯阶和语句的作 用，并且用电路工作过程图与电气元件和编程元件动作顺序表相结合的方法来说 明 PLC 的控制过程。设计在编写过程中，参考了一些书刊内容，并且引用了其中的一些资料。由 于编者能力有限，内容中难免会出现一些错误，请老师批评指正。编者摘要目前 PLC 已广泛应用于冶金、化工、轻工、机械、电力、建筑、交通、运 输等各行各业。随着机电一体化的发展，对不系统的可靠性要求愈来愈高。可编 程控制器有

7、控制可靠，体积小，功能强，速度快，组态灵活和可扩展的特点而得 到广泛的应用。可编程控制器是 20 世纪60 年代末在继电器控制系统的基础上开 发出来的。在我国 PLC 的应用最近几年发展很快。首当先应用一些大中型现代化工厂 的引进工程上，PLC是专为工业控制设计的控制装置，能适应工业现场的恶劣环 境。在老企业旧设备的技术改造上，PLC的应用比较广泛，而且已取得了可喜的 经济效益。为了提高镗床控制电路的稳定性和自动化程序，延长镗床的使用寿命，降低 机床的故障。分析了 T68 镗床的机械、电气控制原理，保留镗床主电路有 PLC 取代复杂的电气连线控制，设计出由 PLC 为镗床的控制电路。完成了将镗

8、床的 控制电路用 PLC 梯形图实现，大大的简化了电路，从而降低机床的故障、更加 便于控制、也降低了维修的难度。本设计介绍了 PLC 改造 T68 镗床控制系统的应用。运用了图解的方法。以 文为主，以图为辅，并且用电气元件和编程元件动作顺序表来说明 PLC 的控制 过程。关键词T68 镗床 西门子 PLC 改造 梯形图第一章 绪论第一节PLC改造T68镗床的目的和意义大多数企业的生产机床为普通机床，生产设备陈旧落后，由于丝杠、导轨、 进刀手轮间隙大、磨损厉害，用这种设备加工出来的产品普遍存在质量差，精度 低，成本高，供货周期长等问题，已经不能适合当今企业所面临的竞争需要。由 于数控机床的成本较

9、高，如企业靠重新购买新设备，需要大量资金，一般的企业 难以承受，为此，把普通机床改造为数控机床是提高机床数控化率的捷径和有效 手段。普通机床改造成经济型数控机床后，可以大大提高自动化程度和生产劳动 效率，提高原机床的加工精度，加工出普通机床难以加工各种外形比较复杂的工 件，具有投资少、见效快等特点。研究者已课题的目的和意义有以下几点。1) 将所学的知识得以综合的应用。2) 将所学的知识与实践相结合。3) 近年来 PLC 在工业自动化控制领域应用愈来愈广，它在控制性能.组机 周期和硬件成本等方面的综合优势，三其他工控产品难以比拟的，用PLC控制技 术对 T68 镗床控制电路改造，具有普遍的技术及

10、经济意义。4) 提高镗床控制电路的稳定性和自动化程度。5) 通过 PLC 改造后，可以延长镗床的使用寿命，还可以降低机床的故障， 更加便于控制，方便维修等好处。第二节 PLC 特点和发展PLC（可编程序控制器）是以微机技术为核心的通用工业控制装置。它是将传 统的继电器-接触器控制技术与计算机技术和通信技术融为一体，具有功能大、 环境适应性好、编成简单、使用方便等优点。因此，近年来在工业自动控制，机 电一体化，改造传统产业等方面，PLC得到了广泛的应用。学习，掌握和应用PLC 技术对提高我国工业自动化水平和生产效率具有十分重要的意义。21世纪，PLC会有更大的发展：1）向高速度，大容量方向发展。

11、2）向超大型，超小型两个方向发展。3）PLC 大力开发智能模块，加强联网通信能力。4）增加外部故障的检测与处理能力。5）编成语言多样化。因此，用PLC（可编程序控制器）对T68型卧式镗床的改造有助于提高镗床发 性能，提高生产效率。第二章T68型卧式镗床的控制系统第一节 T68 型卧式镗床控制原理T68 型卧式镗床的用途T68 型卧式镗床主要用于钻孔、镗孔、铰孔及加工段平面等。 主要结构和运动形式卧式镗床主要由床身, 前立柱, 镗头架, 后立柱, 尾座, 下溜板,，上溜板 和工作台等组成。T68 型镗床的运动形式有:(1) 主运动: 镗轴和平旋轴的旋转运动。(2) 进给运动: 镗轴的轴向进给,

12、平旋盘刀具溜板的径向进给, 镗头架的垂直 进给, 工作台的纵向进给和横向进给。(3) 辅助运动: 工作台的回旋运动, 后立柱的轴向移动, 尾座的垂直移动几各 部分的快速移动等。电气控制线路的特点(1) 主电动机 M1 为双速笼型异步电动机，实现机床的主轴旋转和工作进给。低 速时由接触器 KM6 控制，将电动机三相定子绕组接成三角形连接；高速时由 KM7、 KM8 控制，将电动机三相定子绕组接成双星形联结。高低速由主轴孔盘变速机构 内的行程开关 SQ 控制，选择低速时，电动机为直接启动；高速时，电动机采用 先低速起动再自动转换成高速起动运行的两极起动控制，以减少起动电流的冲 击。(2) 主电机能

13、正反转, 点动并具有停车反接制动。(3) 主轴变速或进给变速时主电动机缓慢转动，使齿轮易于啮合。T68 型卧式镗床的电力拖动特点和控制要求镗床加工范围广、运动部件多、调速范围广、而进给运动直接影响切削量， 切削量又与主轴转速、刀具、工件材料、加工精度等有关，所以一般卧式镗床主 运动与进给运动由一台主轴电动机拖动，由各自传动链传动，还应由一台快速电 动机拖动。T68 型卧式镗床的控制要求：1) 主轴与进给运动都有较大的调速范围,由一台电机拖动，采用双速笼型异 步电动机。（2）由于各种进给运动都要正反不同方向的转动，所以要求正反转。 （3）在加工过程中需要调整工作，主电动机应能实现正反转的点动控制

14、。（4）为缩短时间，各进给方向均能快速移动，设有快速移动电动机且采用正 反转的点动控制方式。（5）要求主轴停车迅速、准确，主电动机应由制动停车环节。（6）主电动机为双速电动机，有高、低两种速度供选择，高速快速移动时应 先经低速再进入高速。（7）主轴变速和进给变速在主电动机停车或运动时进行，为便于变速时齿轮 啮合，应由低速冲动。（8）由于卧式镗床运动部件多，应由必要的连锁和保护环节。 控制线路的工作原理（1）主轴的点动控制 主轴的正反向点动由按钮 SB3 和 SB4 操纵。按下正向点动按钮 SB3 后，使 KM1、 KM6线圈得电动作。因此，三相电源经KM1主触点和接触器主触点接通M1,使电 动机在低速下旋转，放开按钮时， KM1 和 KM6 都相继断电释放，电动机断电停止， 反向点动与正向点动相似，由SB4操纵，经接触器KM2级KM6相互配合动作完成。（2）主电路的正反向长动主电路正反转控制有SB1和SB2操纵，当要求电动机低速运转时，限位开关XK 为断开状态，按下SB1,、KM1,、KM3,、KM6得点动作，主电路就在全压下和三角 形接线下，直接启动低速运行。使用高速时，限位开关XK闭合，按下