镗床控制线路的改造设计方案Word文档下载推荐.docx
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镗床,PLC,梯形图,可编程控制器,改造
目录
摘要1
绪论2
第一章机床的用途、主要结构和运动3
第二章电力拖动方式和控制要求6
第一节机床的电力拖动方式6
第二节T68型卧式镗床运动对电气控制电路的要求6
第三节控制电路的分析6
第四节主电路的分析8
第五节联锁保护环节的分析9
第三章镗床电气控制系统的PLC改造10
第一节PLC技术背景10
第二节PLC的系统结构10
第三节PLC技术应用的优势12
第四节PLC控制与微机控制的区别14
第五节T68卧式机床PLC改造的目的14
第六节总体构思14
第七节电路改造15
第八节调试过程20
总结25
参考文献26
绪论
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；
T68镗床的电气控制系统,还存在控制线路上一些复杂性、故障率高、维护工作量大、可靠性差、灵活性差等缺点;
采用可编程序控制器（PLC）对T68镗床传统的电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,更好地满足了实际生产的需要,提高了经济效益。
引言
镗床是一种精密加工机床。
它主要用于加工工件上的精密圆柱孔。
按用途的不同，镗床可分为卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床等。
其中卧式镗床的用途很广，除了对各种复杂的大型工件，如箱体零件、机体等的镗孔以外，还可以完成钻、扩、铰孔、车削内外螺纹，用丝锥攻丝，车外圆柱面
和端面，用端铣刀与圆柱铣刀铣削平面等多种工序。
因此在这种镗床上，工件一次安装后，即能完成大部分表面的加工，有时甚至可以完成全部的加工，特别是在加工大型及笨重的工件时具有优势。
其中T68镗床的电气控制是由2台电动机，主轴电机M1拖动主轴的旋转和工作进给，M2电动机实现
工作台的快移，M1电动机是双速电动机，低速是△接法，高速是YY接法，主轴旋转和进给都由齿轮变速，停车时采用了反接制动，主轴和进给的齿轮变速采用了断续自动低速冲动。
研究这一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机在工业自动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所表现出的综合优势，是其它工控产品难以比拟的。
用PLC控制技术对镗床的控制电路实施改造，则具有普遍的技术及经济意义，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、方便维修等各种好处。
采用PLC实现T68镗床电气控制时，照明、电源指示灯、低压备用电源插座及控制电源变压器及相关电路保持原电路配置连接。
继电一接触器系统中按钮、速度继电器、行程开关为PLC的输入设备，接触器线圈及指示灯为PLC的输出设备。
为了节省PLC的I／O点数，SQ1、SQ2的常开触点并联，SQ3、SQ4的常开触点串联，SQ3、SQ4的常闭触点并联，SQ5、SQ6的常开触点并联之后接在PLC的输入端。
经过这样处理后，仅需要14个输入点，7个输出点，又基于三菱的PLC在市场上被广泛使用且价格便宜，适用于经济型的改造，因此，我选用三菱型号为FX2N-32MR的PLC。
第一章
镗床主要用于孔的精加工，可分为卧式镗床、落地镗床、坐标镗床和金钢镗床等。
卧式镗床应用较多，它可以进行钻孔、镗孔、扩孔、铰孔及加工端平面等，使用一些附件后，还可以车削圆柱表面、螺纹，装上铣刀可以进行铣削。
镗床在加工时，一般是将工件固定在工作台上，由镗杆或平旋盘（花盘）上固定的刀具进行加工。
机床的基本组成如下：
1）前立柱：
固定地安装在床身的右端，在它的垂直导轨上装有可上下移动的主轴箱。
2）主轴箱：
其中装有主轴部件，主运动和进给运动变速传动机构以及操纵机构。
3）后立柱：
可沿着床身导轨横向移动，调整位置，它上面的镗杆支架可与主轴箱同步垂直移动。
如有需要，可将其从床身上卸下。
4）工作台：
由下溜板，上溜板和回转工作台三层组成。
下溜板可沿床身顶面上的水平导轨作纵向移动，上溜板可沿下溜板顶部的导轨作横向移动，回转工作台可以上溜板的环形导轨上绕垂直轴线转位，能使要件在水平面内调整至一定角度位置，以便在一次安装中对互相平等或成一角度的孔与平面进行加工。
5）面板1
面板上安装有机床的所有主令电器及动作指示灯、机床的所有操作都在这块面板上进行，指示灯可以指示机床的相应动作。
6）面板2
面板上装有断路器、熔断器、接触器、热继电器、变压器等元器件，这些元器件直接安装在面板表面，可以很直观的看它们的动作情况。
7）三相异步电动机
主电路中有两台电动机，M1为主轴与进给电动机，是一台4/2极的双速电动机，绕组接法为△/丫丫。
M2为快速移动电动机。
电动机M1由5只接触器控制，KM1和KM2控制M1的正反转，KM3控制M1的低速运转，KM4、KM5控制M1的高速运转。
FR对M1进行过载保护。
YB为主轴制动电磁铁的线圈，由KM3和KM5的触点控制。
M2由KM6、KM7控制其正反转，实现快进和快退。
因短时运行，不需过载保护。
卧式镗床加工时运动有：
1）主运动：
主轴的旋转与平旋盘的旋转运动。
2）进给运动：
主轴在主轴箱中的进出进给；
平旋盘上刀具的径向进给；
主轴箱的升降，即垂直进给；
工作台的横向和纵向进给。
这些进给运动都可以进行手动或机动。
3）辅助运动：
回转工作台的转动；
主轴箱、工作台等的进给运动上的快速调位移动；
后立柱的纵向调位移动；
尾座的垂直调位移动。
T68卧式镗床的电气原理图：
表1.1.1电气元件一览表
符号
数量
名称及用途
M1
1
主电动机，拖动主运动和进给运动用
M2
快速移动用电机
Q
空气开关，限流、欠压保护
KM1KM2
2
主电动机正反转用接触器
KM3
限流电阻短路用接触器
KM6KM7
3
主电动机高低速转换用接触器
KM4KM5
快速电机正反转用接触器
SB5
主电动机停止用按钮
Kn
主电动机反转制动用速度继电器
SB1SB2
主电动机正反转用按钮
SB3SB4
主电动机正反转点动按钮
S1S2
主轴用变速限位开关
S3S4
进给变速用限位开关
S
接通主电动机高速用限位开关
S5S6
快速电动机正反转用限位开关
R
点动、高速启动，制动用限流电阻
FU1~FU8
8
短路保护熔断器
KR
主电动机过载保护用热继电器
K1
控制PLC用开关
PLC
可编程控制器
第二章电力拖动方式和控制要求
第一节机床的电力拖动方式
T68卧式镗由主轴电动机M1和进给电动机M2拖动。
其中主轴电动机M1为△―YY接法的双速电动机，它不但可以正、反转，高、低速启动运转，还可以反接制动及点动控制。
进给电动机M2可以正、反向运转。
第二节T68型卧式镗床运动对电气控制电路的要求
1）主轴电动机选用△―Y电动机
2）主轴电动机启动时、利用Y型减少启动电流
3）主轴电动机能够实现正，反转主轴电动机低速电动调整位置：
4）主轴电动机实现有效的快速制动
5）工作台的运行和停止由工作台电动机带动，包括正，反转和控制回转控制分为自动和手动
6）对T68镗床电气控制的实物了解，熟悉其工作原理。
7）通过实物连线画其相应的电气接线图。
8）通过原理图对镗床电气部分进行PLC的设计改造。
9）对改造后进行调试、改进并画出改造后的PLC接线图。
第三节控制电路的分析
1、主轴电动机M1的电路分析
主轴电动机M1的正、反转控制。
在原理图中，12区行程开关SQ3、SQ4在正常情况下是压合的。
主轴电动同M1低速控制：
将T68卧式镗床高、低速手柄扳到“低速”挡位置，13区行程开关SQ9断开。
按下主轴电动机M1正转启动按钮SB2，中间继电器KA1通电闭合，继而接触器KM3通电闭合；
18区、19区中K1和KM3的常开触点闭合，使接触器KM1线圈通电闭合，22区KM1常开触点接通接触器KM4线圈电源，主轴电动机M1接成△接法低速正转。
按下主轴电动M1的停止按钮SB1，主轴电动机M1反接制动停止。
按下主轴电动机MI的反转启动按钮SB3，中间继电器KA2通电闭合，继而接触器KM3通电闭合；
19区中K2和KM3的常开触点闭合，使接触器KM2线圈通电闭合，23区KM2常开触点接通接触器KM4线圈电源，主轴电动机M1接成△接法低速反转。
按下主轴电动M1的停止按钮SB1，主轴电
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