应用PLC改造普通车床的电气控制系统概要.doc

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1、毕业设计任务书课题名称: 应用PLC改造普通车床的电气控制系统 学生姓名 潘际林 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 1242001259147 论文写作时间 2015.03.09-2015.06.10 指导教师 严爱平 目 录 摘要前言第一章 绪论11.1普通机床发展历史及应用11.2 PLC的基础知识21.3采用PLC改造C650车床的意义4第2章 C650车床的主要结构与控制要求52.1 C650车床的主要结构52.2电气控制线路分析7 2.2.1 主电路分析7 2.2.2 控制电路分析92.3整机线路联锁与保护13第3章 PLC的简介及控制原理133.1 PLC的发展历史133.2

2、 PLC系统143.3 PLC的基本结构153.3.1 中央处理器（CPU）153.3.2存储器163.3.3输入输出接口电路163.4 PLC的工作原理17 3.4.1输入采样阶段17 3.4.2用户程序执行阶段18 3.4.3输出刷新阶段193.5 PLC的选型19第4章 改造车床C650硬件设计204.1 用PLC控制车床的优点及意义204.1.1 控制方式204.1.2 工作方式204.1.3 控制速度214.1.4 定时和计数控制214.1.5 可靠性和可维护性214.2统计I/0的点数224.3 I/O分配表及外部硬件接线图23第5章 控制C650车床的的软件设计255.1 改造C

3、650的梯形图255.2 梯形图分析275.3 产品调试28结 论28致 谢30参考文献31摘 要针对现有普通车床C650车床存在的缺点提出PLC改造方案和基于控制系统设计，提高了机床的加工精度，扩大了机床的使用范围，并提高了生产率。本论文说明了普通车床的数控化改造的设计过程，较详尽地介绍了如何采用PLC控制普通C650车床。如PLC的选型、PLC的基本机构和工作原理，存储器和I/O扩展电路设计、普通车床C650的主要结构和控制要求，其它辅助电路设计、系统管理程序、零件加工源程序的输入处理程序、。本设计采用三菱FX2N系列PLC控制系统，由I/O接口输出步进脉冲，经一级齿轮传动减速后，带动滚珠

4、丝杠转动，从而实现纵向、横向的两轴联动进给运动。改造后的机床在实现机床原有功能的基础上还增加了自动加工、自动换刀等多种功能。可编程控制器（PLC）是在继电器控制和计算机控制基础上开发的工业自动化控制装置，是一种数字运算操作的电子系统，专门为在工业环境下应用设计的，它具有可靠性高、设计施工周期短、维修方便，价格也很便宜等优点。关键词：数控机床，可编程控制器， 梯形图前 言自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善，今天的PL

5、C不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。车床是最常见的一种机床,它的主运动为主轴回转运动,刀架的移动为进给运动,车削加工一般不要求反转，但加工螺纹时，为避免乱扣，需要反转退刀，并保证工件的转速与刀具的移动速度之间具有严格的比例关系，溜板箱与主轴箱之间通过齿轮传动系统连接，C650卧式车床是其中较为常见的一种、其原控制电路为继电器控制、接触触点多、故障多、操作人员维修任务较大。针对这种情况,我们用PLC控制改造其继电器控制电路，克服了以上缺点，降低了设备故障率，提高了设备使用效率，运行效果良好。机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是

6、典型的机电一体化产品。它的出现及所带来的巨大效益,引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路，是未来工厂自动化的基础。第一章 绪论1.1普通机床发展历史及应用目前，先进制造技术已广泛应用到工业、民用各个领域中，如汽车制造、船舶制造、石油化工等。计算机技术的飞速发展使先进制造技术的发展如虎添翼，并有了质的飞跃。因此，市场对先进制造技术中的生产设备数控机床的需求也大大提升。 数控机床是装备制造业的工作母机，是实现制造技术和装备现代化的基石，是保证高新技术产业发展和国防军工现代化的战略装备。目前，由于我国数控机床产业发展相对滞后，已经制约了整个装备制造业

7、的发展，直接影响到国防军工产业安全。国内外装备制造业的发展经验表明，发展装备制造业，数控机床是基础。“十五”期间，我国机床工业连续几年快速发展，我国机床产值已从“九五”末期的世界第八位,跃居到2005年的世界第三位。在全球倡导绿色制造的大环境下，机床数控化改造成为了热点。 众所周知，我国机电行业拥有的机床结构比较陈旧，操作系统复杂，控制系统落后，生产效率低下，如果购置新的数控机床取而代之，显然耗资巨大，不符合国情。因此，采用数控技术对现有机床进行改造，符合国家的产业政策。另外，从市场容量来讲，不管是汽车制造业、模具制造业，还是军工企业，机床数控化改造都蕴藏着无限商机。 随着社会生产和科学技术的

8、迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，改型频繁，数控机床在机械制造中的地位越来越重要。在国内，目前各企业有大量普通机床，但绝大多数设备落后，技术陈旧，完全用数控机床替换根本不大可能，而且替代又造成很大浪费，因此针对生产中的旧设备进行数控改造，有着十分现实的意义，数控改造一次性投资较少，而且对机床增加许多种性能，使得加工质量稳定，生产率得到提高。 机床数控化改造主要是针对数控系统、伺服系统、辅助控制系统和液压系统的改造。由于数控机床本身是机电液一体化、结构复杂的产品,因此在改造中是否按照准确的计算方法计算，是否按照规则、要求选择改造方案和元器件的类型是决定改造后机床的性能、运行精度、加工质量和

9、可靠性的关键因素。1.2 PLC的基础知识PLC的中文名称为可编程控制器，是一种专门为工业环境下应用设计的控制器，集计算机技术.控制技术，通信技术于一体。PLC是一种数字运算的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序运算，定时，计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。图11 PLC的基本结构PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位为一个模拟量。大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。把计算

10、结果送给PLC的控制器。相同I/O点数的系统，用PLC比用DCS，其成本要低一些。PLC没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护成本比DCS要低很多。一个PLC的控制器，可以接收几千个I/O点。如果被控对象主要是设备连锁、回路很少，采用PLC较为合适。PLC由于采用通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一些。1.3 采用PLC改造C650车床的意义 可编程控制器是在继电器控制和计算机技术的基础上，逐渐发展起来的以微处理器为核心，集微电子技术、自动化技术、计算机技术通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工

11、业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富。 它的功能主要是：控制功能、数据采集、储存与处理功能、通信、联网功能、输入/输出接口调理功能、人机界面功能。在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。 本次设计的内容主要是利用PLC（Programmable Logic Controller）对C

12、650型车床的电器部分进行改造。首先我对本设计进行总体的分析，使自己有一个大致的总体概念，然后仔细分析C650车床，对车床主运动和进给运动还有其它的辅助运动，进行分析。最后根据控制电路的线路图，编译PLC的梯形图，编译通过后，利用PLC实验台进行实验仿真。因此使C650车床在完成原有的功能特点外，还具有安装简便、稳定性好、易于维修、扩展能力强等特点。第2章 C650车床的主要结构与控制要求2.1 C650车床的主要结构普通车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面，并可以通过尾架进行钻孔、铰孔、攻螺纹等加工。C650卧式普通车床属中型车床，加工工件回转直径最

13、大可达1020mm,长度可达3000mm。其结构主要由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、 1.主轴变速箱 2.溜板与刀架 3.尾座 4.床身 5.丝杠 6.光杠 7.溜板箱 8.进给箱 9.挂轮箱尾架、丝杆和光杆等部分组成。车床有两种运动，一是轴卡盘带动工件的旋转运动，称为主运动（切削运动），另一种四溜板刀架顶针带动刀具的直线运动，称为进给运动。两种运动由同一电动机带动并通过各自的变速箱调节主轴转速或进给速度。此外，为提高效率、减轻劳动强度、便于对刀和减小辅助工时，C650车床的刀架还能快速移动，称为辅助运动。C650车床由三台三相笼型异步电动机拖动，即主电动机M1、冷却电动机M2和刀架

14、快速移动电动机M3。图2-1 机床C650的实物结构2.2电气控制线路分析2.2.1 主电路分析图2-2是C650车床的电气原理图，它可以分为主电路、控制回路两部分。图2-2 车床C650的主电路原理图 图2-2中组合开关QS为电源引入开关，空气开关QF为电源总短路保护。FU1为主电动机M1的短路保护用熔断器，FR1为其过载保护用热继电器。R为限流电阻，在主轴点动时，限制起动电流，在停车反接制动时，又起限制过大的反向制动电流的作用。电流表PA用来监视主电动机M1的绕组电流，由于M1功率很大，故PA接入电流互感器TA回路。机床工作时，可调整切削用量，使电流表PA的电流接近主电动机M1额定电流的对

15、应值(经TA后减小了的电流值)，以便提高生产效率和充分利用电动机的潜力。KM1、KM2为正反转接触器，KM3用于短接电阻R接触器，由它们的主触点控制主电动机M1。图2-2中KM4为接通冷却泵电动机M2的接触器，FR2为M2过载保护用热继电器。KM5为接通快速电动机M3的接触器，由于M3点动短时运转，故不设置热继电器。2.2.2 控制电路分析 图2-3 主电路控制电路a.主电动机的点动调整控制当按下点动按钮SB2不松手时，接触器KM1线圈通电，KM1主触点闭合，电网电压经过限流电阻R通入主电动机M1，从而减少了起动电流。由于中间继电器KA未通电，故虽然KM1的辅助常开触点(7-8)已闭合，但不自

16、锁。因而，当松开SB2后，KM1线圈随即断电，主电动机M1停转。b.主电动机的正反转控制主电动机M1的额定功率为180W，功率较小，并且为轻载启动，因而起动电流小，所以，在非频繁点动的一般工作时，仍然采用了全压直接起动。当按下正向起动按钮SB3时，SB3闭合，KM3通电，其主触点闭合，短接限流电阻R，另有一个常开辅助触点闭合，使得KA通电，其常开触点闭合，使得KM3在SB3松手后也保持通电，进而KA也保持通电。另一方面，当SB3尚未松开时，SB3闭合，由于KA的另一常开触点已闭合，故使得KM1通电，其主触点闭合，主电动机M1全压起动运行。KM1的辅助常开触点也闭合。这样，当松开SB3后，由于K

17、A的二个常开触点保持闭合，故可形成自锁通路，从而KM1保持通电。在KM3得电同时，通电延时继电器KT通电，其作用是使电流表避免起动电流的冲击。正转时的主要元器件动作情况如下：3#线 SB3常开 KM3，KT线圈 6# FR1常闭 0#线，KM3得电吸合，主触点短接制动电阻R，、KT得电吸合。3#线 KM3常开 KA线圈 0#线，KA得电吸合。3#线 SB3常开 KA常开 KM2常闭 KM1线圈 6# FR1常闭 0#线，KM1得电吸合，主触点闭合，主电机正向起动。图2-3中SB4为反向起动按钮，反向起动过程同正向时类似。主电动机的反接制动控制C650车床采用反接制动方式，用速度继电器SR进行检

18、测和控制。假设原来主电动机M1正转运行着，则SR的正向常开触点SR-1闭合，而反向常开触点SR-2依然断开着。当按下反向总停按钮SB1后，原来通电的KM1、KM3、KT和KA就随即断电，它们的所有触点均被释放而复位。然而，当SB1松开后，反转接触器KM2立即通电，电流通路是：2#线 SB1常闭触点 KA常闭触点 SR正向常开触点SR-1 KM1常闭触点 KM2线圈 FR1常闭触点 0#线这样，主电动机M1就被串电阻反接制动，正向转速很快降下来，当降到n120rmin，SR的正向常开触点SR-1断开复位，从而切断了上述电流通路。至此，正向反接制动就结束了。反向反接制动过程同正抽时的反接制动过程类

19、似。（3）刀架的快速移动和冷却泵控制3图2-4 刀架及冷却泵控制电路刀架及冷却泵控制电路如图2-4所示。转动刀架手柄，限位开关SQ被压动而闭合，使得快速移动接触器KM5通电，快速移动电动机M3就起动运转，而当刀架手柄复位时，M3随即停转。冷却泵电动机M2的起停按钮分别为SB6和SB5。2.3整机线路联锁与保护 由KM1与KM2各自的常闭触点串接于对方工作电路以实现正反转运行互锁。由FU及FU1FU6实现短路保护。由FR1与FR2实现M1与M2的过载保护（根据M1与M2额定电流分别整定）。KM1KM4等接触器采用按钮与自保控制方式，因此使M1与M2具有欠电压与零电压保护。 第3章 PLC的简介及

20、控制原理3.1 PLC的发展历史自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。近10年来，随着PLC价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备开始采用PLC进行控制，PLC在我国的应用增长十分迅速

21、。随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内PLC在我国仍将保持高速增长势头。 3.2 PLC系统作为离散控制的首选产品，PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的PLC年增长率保持为20%30%。随着工厂自动化程度的不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大，近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓。但是，在中国等发展中国家PLC的增长十分迅速。综合相关资料，2004年全球PLC的销售收入为100亿美元左右，在自动化领域占据着十分重要的位置。PLC是由模仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的PLC只有开关量逻辑控制，首先应用的是汽车制造行业。它

22、以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（通常为END指令），然后再返回起始步循环运算。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的PLC，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在

23、微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位（也有32位的）为一个模拟量。大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。把计算结果送给PLC的控制器。 相同I/O点数的系统，用PLC比用DCS，其成本要低一些（大约能省40%左右）。PLC没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护成本比DCS要低很多。一个PLC的控制器，可以接收几千个I/O点（最多可达8000多个I/O）。如果被控对象主要是设备连锁、回路很少，采用PLC较为合适。PLC由于采用通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一些。 3.3 PLC的基本结构3.3.1 中央处理器（

24、CPU）中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映像区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映像区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映像区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。3.3.2存储器存放系统软件

25、的存储器称为系统程序存储器；存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。3.3.3输入输出接口电路a. 现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。 b.现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。图3-1 可编程序控制器的实物图3.4 PLC的工作原理当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段， 即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重

26、复执行上述三个阶段。 3.4.1 输入采样阶段 在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映像区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映像区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。3.4.2 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先

27、左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映像区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 在程序执行的过程

28、中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。 3.4.3 输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。3.5 PLC的选型根据设计要求可知，PLC点数的选择，不管是输入点数还是输出点数都要留有10%的余量，根据I/O口分配情况可知：输入信号有11个，输出信号有6个，根据I/O点数可选择FX2

29、N24MR可编程控制器，以满足控制要求，而且输入输出都留有一定的余量。第4章 改造车床C650硬件设计4.1 用PLC控制车床的优点及意义4.1.1 控制方式电气控制系统控制逻辑采用硬件接线，利用继电器机械触点的串联或并联等组成控制逻辑，其连线多且复杂、体积大、功耗大，系统构成后，想再改变或增加功能较为困难。另外，继电器的触点数量有限，所以电气控制系统的灵活性和可扩展性受到很大限制。而PLC采用了计算机技术，其控制逻辑时以程序的方式存放在存储器中的，要改变控制逻辑只需改变程序，因而很容易改变或增加系统功能。系统连线少、体积小、功耗小，而且PLC所谓的“软继电器”实质上是存储器单元的状态，所以“

30、软继电器”的触点数量是无限的PLC系统的灵活性和可扩展性也较好。4.1.2 工作方式在继电器控制电路中，当电源接通时，电路中所有继电器都处于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合，这种工作方式称为并行工作方式。而PLC的用户程序按一定顺序循环执行，所以各继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，这种工作方式称为串行工作方式。4.1.3 控制速度继电器控制系统依靠机械触点的动作实现控制，工作效率低，机械触点还会出现抖动问题。而PLC时通过程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度快，程序指令执行时间在微秒级，

31、且不会出现触点抖动问题。4.1.4 定时和计数控制电气控制系统采用时间继电器的延时动作进行时间控制，时间继电器的延时时间易受环境温度和温度变化的影响，定时精度不高。而PLC采用半导体集成电路做定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，定时范围宽，用户可根据需要在程序中设定时值，修改方便，不受环境的影响，且PLC具有计数功能，而电气控制系统一般不具备计数功能。4.1.5 可靠性和可维护性由于电气控制系统使用了大量的机械触点，存在机械磨损、电弧烧伤等问题，寿命短，系统的连线多，所以可靠性和可维护性较差。而PLC大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，寿命长、可靠性高。PLC还具有自诊断功能，能查

32、出自身的故障，随时显示给操作人员，并能动态地监视控制程序的执行情况，为现场的调试和维护提供了方便。4.2统计I/0的点数根据硬件的主电路分析,统计I/0的点数如表4-1所示：表4-1 I/0点数的统计表 类型 功能所占点数(个)输入设备M1的停止按钮1M1的点动按钮1M1的正转按钮1M1的反转按钮1M2的停止按钮1M2的启动按钮1M3的限位开关1M1的热继电器动合触电1M2的热继电器动合触电1速度继电器正转触点1速度继电器反转触点1 输出设备M1的正转接触器1M1的反转接触器1M1的制动接触器1M2接触器1M3接触器1电流表接入中间继电器14.3 I/O分配表及外部硬件接线图表4-2 I/O分

33、配表输入信号输入地址号输出信号输出地址号总停止按钮SB1X1短接制动电阻KMY0主轴电动机M1的点动按钮SB2X2主电动机M1正转KM1Y1主轴电动机M1的正转按钮SB3X3主电动机M1反转KM2Y2主轴电动机M1的反转按钮SB4X4冷却泵电动机M2起停KM3Y3冷却泵电动机M2停止按钮SB5X5快移电动机M3起停KM4Y4冷却泵电动机M2启动按钮SB6X6时间继电器KTY10快移电动机M3起停位置开关SQX7速度继电器正转常开触头SR1X10速度继电器反转常开触头SR2X11图4-1 PLC硬件接线图第5章 控制C650车床的的软件设计5.1 改造C650的梯形图（见下页）图5-1 梯形图5

34、.2 梯形图分析 a. 调整对刀过程：合上QS，按下SB2，X2接通，Y1动作使KM1吸合，M1 串电阻限流点动，松开SB2，X2断开，M1 停转，实现点动调整车床位置； b. 刀架快移过程：合上QS，扳动进给操纵手柄压合位置开关SQ，X7接通，Y4动作，KM4吸合，M3 起动运行，刀架向指定方向快速移动； c. 车床工作过程：合上QS，按下SB3，X3接通，Y0动作，KM3吸合短接电阻R，同时M10 动作，Y1动作，KM1吸合，M1 正转起动运行，开始车削加工。要停车时，按下SB1，X1接通，X1的常闭触头断开，所有线圈除M1、M2 外均释放。松开SB1，由于惯性，SR1常开触点仍闭合，X1

35、0接通，使M1 线圈接通，Y2线圈接通，KM2吸合，主轴电动机M1 电源反接并串限流电阻R实现反接制动，当速度接近零时，SR1常开触点断开，KM2释放M1 停转；d. 如果车削加工过程中，工件需要使用冷却液时，按下SB6，X6接通，Y3线圈得电，KM3工作，M2 工作，开始供给冷却液。要停车，按下SB5即可； e. 当电动机过载时，FR1或FR2常闭触点断开，切断电源，电动机停止工作； f. 反转工作过程与正转相同。4.5 梯形图主要有以下特点： a为了避免M1 电动机正反转时造成相间短路，除采用程序上软继电器的触点联锁外，还在KM1和KM2的线圈支路上采用了接触器常闭触点的电路联锁； b.

36、为了防止合上QS 后有人转动卡盘，使速度继电器的常开触点X10 （ 或X11）闭合，造成Y1或Y2吸合，M1 突然转动起来造成事故，特引入内部辅助继电器的M1、M2，在M1 或M2 没有接通的情况下，SR 的常开触点即使闭合，电机M1 也不可能运转。5.3 产品调试（略）结 论随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我们小组的毕业设计终于完成了。在没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这两年多来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。 这次毕业设计要求应用PLC改造普通车床C650的电气控制系统，非常切合我

37、们所学的的实际，是一次非常好的演练机会。尽管我们对专业知识的掌握还不够透彻，我们仍然希望通过自己的努力完成设计并希望有所突破。下面就对我们这次设计的过程做个简单的小结： 第一，课题分析。在接到毕业设计题目后，我们小组成员认真翻阅了指导老师提供的资料，对课题进行了深刻的分析，并向老师请教了设计中的一些要点及难点。 第二，总体设计。在对课题进行仔细分析以后，小组组长概括出了这次设计的大体框架，并将设计划分成了若干模块，由小组成员分别完成。 第三，资料整理。小组成员在得到各自的任务后，通过书籍、互联网等途径积极查阅资料，并与其他小组进行资源共享，以达到最大的资源利用率及工作效率。 第四，课题实现。在

38、资料准备充分后，大家开始着手论文的撰写，在组长的带领下，大家精诚协作、共同探讨，充分体现出了小组成员的团结精神。过程中，大家也越到不少问题，通过一起讨论、请教老师、以及翻阅资料等方式将问题一一解决。 第五，论文整理。在小组成员完成了各自的模块以后，组长将论文进行了整合，并整理成册。 我们这次的设计大体过程就是这样。在此，要感谢我们的指导老师江老师对我们的悉心指导，给予了我们很大的帮助。通过这次的毕业设计，我们对PLC控制车床C650的过程有了一定的了解，大家充分的将所学理论知识运用到了实践当中。我们通过查阅资料、跟其他小组探讨、以及请教老师等方式学到了不少东西，虽然经历了一些困难，但同样收获巨

39、大。这次设计不仅提升了大家的业务能力，也加强了各组员的团队意识，对我们以后的工作有非常大的帮助。虽然这个方案做的还不够专业，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，将使我们终身受益。 致 谢这篇论文所涉及的议题是和我的指导老师交流后定下的，在前期的实习积累经验到中期的修改和讨论及最后的反复斟酌，我希望能尽自己最大的努力，写出一篇具有现实意义的论文。但是在具体实施的过程中，我还是遇到了相当多当初没有预料的困难，但是总归是自己尽力完成的作品、我心血的累积。 论文得以顺利完成，要感谢的人实在太多了。首先要衷心地感谢我的指导老师严老师，他严谨的治学态度，开阔的思维，循循善诱的指导一

40、直给我很大的帮助。当我对论文的思路感到迷茫时您为我理清思路，指导我往一条比较清晰的思路上进行修改。在论文的不断修改中我也努力做到及时积极地跟老师交流，因为我觉得这样可以使得我的论文更加完善。 然后还要感谢所有在大学期间传授我知识的老师，每一位老师的悉心教导都是我完成这篇论文的基础。 最后感谢学校和老师给我此次机会，让我全面总结以前所学知识的同时，又学到了新的知识。不仅锻炼了思考能力，也提高了总结、归纳、综合运用的能力，是毕业前对所学的知识的回顾和检验。无论是基础知识方面还是软件应用绘图方面都有提高，对可编程控制器有了更深一步的理解，谢谢！参考文献 1 吴明亮，可编程控制器实训教程，蔡夕忠 主编，化学工业出版社 2 金龄，机床电气控制M， 主编 中国劳动出版社，1990 3 胡成龙，PLC应用技术 ，何琼，主编 湖北科技出版社 4 廖常初，可编程序控制器应用技术(第3版)， 主编 重庆大学出版社 5 方承远，工厂电气控制技术M ， 主编 机械工业出版社 6 史国生，控制与可编程控制器技术M， 主编 化学工业出版社