PLC对T68卧式铣镗床电气控制线路的改造说明书课程设计Word下载.doc

PLC对T68卧式铣镗床电气控制线路的改造说明书课程设计Word下载.doc

《PLC对T68卧式铣镗床电气控制线路的改造说明书课程设计Word下载.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC对T68卧式铣镗床电气控制线路的改造说明书课程设计Word下载.doc（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

9）PLC控制与微机控制的区别

10）PLC改造目的

11）PLC控制系统改造说明与I/O地址分配

12）PLC选型与接线图绘制

13）绘主程序制梯型图

14）PLC对T68卧式铣镗床的工作原理

15）附：

电气原理图1张、PLC接线图一张、PLC梯形图一张

一、T68机床的用途、主要结构和运动

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

两个380V三相鼠笼异步电动机，分别用作主轴电动机（双速）和快速移动电动机。

8）故障开关箱

设有32个开关，其中K1到K25用于故障设置；

K26到K31保留；

K32用作指示灯开关，可以用来设置机床动作指示与不指示。

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：

二、电力拖动方式和控制要求

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。

T68型卧式镗床运动对电气控制电路的要求：

1）主运动与进给运动由一台双速电动机拖动，高低速可选择；

2）主电动机要求正反转以及点动控制；

3）主电动机应设有快速准确的停车环节；

4）主轴变速应有变速冲动环节；

5）快速移动电动机采用正反转点动控制方式；

6）进给运动和工作台不平移动两者只能取一，必须要有互锁。

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ST3、ST4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ST9断开。

按下主轴电动机M1正转启动按钮SB2，中间继电器K1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K2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。

主轴电动同M1高速控制：

将T68卧式镗床高、低速手柄扳到“高速”挡位置，13区行程开关ST9压合。

按下主轴电动M1正转启动按钮SB2，中间继电器K1通电闭合，继而接触器KM3、时间继电器KT、接触器KM1和KM4通电闭合，主轴电动机M1接成△接法低速正转启动。

经过一段时间，时间继电器KT动作，接触器KM4失电释放，接触器KM5通电闭合，主轴电动机M1接成YY接法高速正转运行。

按下主轴电动M1反转启动按钮SB3，中间继电器K2通电闭合，继而接触器KM3、时间继电器KT、接触器KM2和KM4通电闭合，主轴电动机M1接成△接法低速反转启动。

经过一段时间，时间继电器KT动作，接触器KM4失电释放，接触器KM5通电闭合，主轴电动机M1接成YY接法高速反转运行。

主轴电动机M1制动停止控制。

●正转制动控制：

当主轴电动M1高、低速正向启动运行，其转速达到120r/min时，21区速度继电器KS2正转动作常开触点闭合，为主轴电动M1的制动作好了准备。

按下主轴电动机M1停止按钮SB1，接触器KM1失电，接触器KM2及KM4得电闭合，主轴电动M1串电阻R反转反接制动。

当转速下降至100r/min时，KS2正转动作常开触点断开，接触器KM2、KM4断电释放，主轴电动机M1完成正转反接制动控制。

●反转制动控制：

当主轴电动M1高、低速反转启动运转，其转速达到120r/min时，14区速度继电器KS1正转动作常开触点闭合，为停车反接制动作好了准备。

④主轴电动机M1点动、变速控制：

分别按下按钮SB4或SB5，主轴电动机M1可正向或点动运转。

当拉出主轴变速操作盘时，行程开关ST3复位，KM3失电释放，使得KM1或KM2及KM4或KM5失电释放，主轴电动机M1停转。

转动主轴变速操作盘，调整转速后，将操作压回原位。

若主轴变速齿轮不能很好啮合，则将压上行程开关ST6,主轴电动机M1作短时冲动，使主轴变速齿轮啮合良好。

2）进给电动机M2的电路分析

机床工作台的纵向和横向进：

将快速手柄扳至快速正向移动位置，行程开关ST8被压下，24区常开触点闭合，接触器KM6线圈得电闭合，进给电动机M2启动运转，带动各种进给正向快速移动：

将快速手柄扳至反向位置时压下行程开关ST7，接触器KM7线圈得电闭合，进给电动机M2反向启动运转，带动各种进给反向快速移动。

、

进给变速控制：

进给变速控制的控制过程与主轴变速控制程基本相同，只不过拉出的变速手柄是进给变速操作手柄，将主轴变速控制中的行程开关ST3换成ST4，而进给变速冲动的行程开关为ST5

主电路的分析

T68型卧式镗床共由两台三相异步电动机驱动，即主拖动电动机M1和快速移动电动机M2。

熔断器FU1作电路总的短路保护，FU2作快速移动电动机和控制电路的短路保护。

M1设置热继电器作过载保护，M2是短时工作，所以不设置热继电器。

M1用接触器KM1和KM2控制正反转，接触器KM4和KM5作三角型一双星型变速切换，接触器KM3用作限制M1的制动电流。

M2用接触器KM6和KM7控制正反转。

联锁保护环节的分析

（1）主轴箱或工作台与主轴机进给联锁。

为了防止在工作台或主轴箱机动进给时出现将主轴或平旋盘刀具溜板也扳到机动进给的误操作，安装有与工作台、主轴箱进给操纵手柄有机械联动的行程开关ST5，在主轴箱上安装了与主轴进给手柄、平旋盘刀具溜板进给手柄有机械联动的行程开关ST6。

若工作台或主轴箱的操作手柄扳在机动进给时，压下ST5，其常闭触头ST5（3-4）断开；

若主轴或平旋盘刀具溜板进给操纵手柄在机动进给时，压下ST6，其常闭触头ST6（3-4）断开，所以，当这两个进给操作手柄中的任一个扳在机动进给位置时，电动机M1和M2都可起动运行。

但若两个进给操作手柄同时扳在机动进给位置时，ST5、ST6常闭触头都断开，切断了控制电路电源，电动机M1、M2无法起动，也就避免了误操作造成事故的危险，实现了联锁保护作用。

（2）M1电动机正反转控制、高低速控制、M2电动机的正反转控制均设有互锁控制环节。

（3）熔断器FU1-FU4实现短路保护；

热继电器FR实现M1过载保护；

电路采用按钮，接触器或继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保护作用。

辅助电路分析

T68卧式镗床设有36V安全电压局部照明灯EL，由开关SA手动控制。

电路还设有6．3V电源指示灯HL。

三、T68镗床电气控制系统的PLC改造

PLC技术背景

20世纪90年代后期，人们逐渐认识到，传统PLC（本文简称硬PLC）自身存在着这样那样的缺点：

难以构建开放的硬件体系结构；

工作人员必须经过较长时间的专业培训才能掌握某一种产品的编程方法；

传统PLC的生产被几家厂商所垄断，造成PLC的性价比增长很缓慢。

这些问题都成了制约传统PLC发展的因素。

近年来，随着计算机技术的迅猛发展以及PLC方面国际标准的制定，一项打破传统PLC局限性的新兴技术发展起来了，这就是软PLC技术。

其特征是：

在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，采用放的通信接口，如以太网、高速串口等；

采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准；

全部用软件来实现传统PLC的功能。

PLC图

PLC的系统结构

软PLC基于PC机，建立在一定操作系统平台之上，通过软件方法实现传统PLC的计算、控制、存储以及编程等功能，通过IO模块以及现场总线等物理设备完成现场数据的采集以及信号的输出。

根据传统PLC的组成结构，软PLC系统由开发系统和运行系统两部分组成。

也可分为编辑环境和运行环境两部分。

编辑环境与运行环境是客户服务器模式，二者之间采用COMDCOM通信机制，运行环境作为COM服务器，提供标准的通信接口；

编辑环境作为COM客户端应用，本地或远程访问存取这些接口，进行下载代码、读取运行环境的运行信息等操作。

软PLC系统的整体框图如图1所示。

图1软PLC系统的整体框图

嵌入式系统通常由EPC或嵌入式控制器（也称智能控制器）和嵌入式软件组成，嵌入式软件又分为嵌入式操作系统和嵌入式应用程序，嵌入式操作系统的特点是程序短小、所需内存少，Mi-crosoft公司推出的WindowsCE就是一个嵌入式操作系统，而软PLC可以作为一个嵌入式应用程序运行在嵌入式系统中。

软PLC开发系统和运行系统是相互独立而又密不可分的两个应用程序，可以分别单独运行。

1．软PLC开发系统

软PLC开发系统实际上就是带有调试和编译功能的PLC编程器，此部分具备如下功能：

①编程语言标准化，遵循IEC61131-3标准，支持多语言编程（共有5种编程方式：

IL，ST，LD，FBD和SFC），编程语言之间可以相互转换；

②丰富的控制模块，支持多种PID算法（如常规PID控制算法、自适应PID控制算法、模糊PID控制算法、智能PID控制算法等等），还包括目前流行的一些控制算法，如神