毕业设计论文基于S7200PLC的X6132铣床改造电气控制系统设计.docx

《毕业设计论文基于S7200PLC的X6132铣床改造电气控制系统设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文基于S7200PLC的X6132铣床改造电气控制系统设计.docx（44页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、XXXXX毕业设计题目：基于P1C的X6132铳床改造电气控制系统设计系部专业名称班级姓名学号指导教师2016年12月电子与信息技术的不断发展，给我国机床加工设备的现代化提供了强有力的技术支持。为了充分发挥设备效能，迅速提升加工技术与精度，越来越多的企业每年投入大量资金和技术对传统老式机床进行技术改造，取得了良好的效果。针对传统的继电器控制系统故障频繁的特点，对X6132铳床的电气控制系统进行了技术改造，采用可编程逻辑控制器(P1C)代替原有的继电器，利用P1C丰富的指令系统，使梯形图的设计高效简洁，摆脱了复杂的逻辑关系。基于P1C的电气控制系统，既可用于新型机床电气控制系统的设计开发也可用于

2、机床的数控改造和控制功能的二次开发，针对不同的控制要求，修改相应的程序就可以满足，具有高度的柔性和功能的可拓展性，符合数控系统开放性的发展趋势。关键词：P1C,改造，铳床AbstractThecontinuousdeve1opmentofe1ectronicsandinformationtechno1ogyhasprovidedstrongtechnica1supportforthemodernizationofmachinetoo1processingequipmentinChina.Inordertogivefu11p1aytoequipmenteffectiveness,rapid1yi

3、mproveprocessingtechno1ogyandaccuracy,moreandmoreenterprisesinvesta1otofcapita1andtechno1ogytotransformthetraditiona1o1dmachinetoo1severyyear,andachievedgoodresu1ts.Inviewofthetraditiona1re1aycontro1ofthefrequentfau1tcharacteristicsofthesystem,thee1ectriccontro1systemofX6132mi11ingmachinewasreconstr

4、ucted,usingtheprogrammab1e1ogiccontro11er(P1C)torep1acetheorigina1re1ay,usingtheP1Crichinstructionsystem,makethe1adderdesignsimp1eandefficient,getridofthecomp1ex1ogica1re1ation.Thee1ectriccontro1systembasedonP1C,whichcanbeusedforthedesignanddeve1opmentofe1ectrica1contro1systemofthenewmachinecana1sob

5、eusedfortwotimesthedeve1opmentofNCtransformationandcontro1functionsofthemachine,accordingtothedifferentcontro1requirements,modifytheprogramcanmeetthesca1abi1itywithhighf1exibi1ityandfunction,in1inewiththedeve1opmenttrendofopenCNCsystem.Keywords:P1C,Transformation,Mi11ingMachine第一章绪论2第二章X6132铳床控制原理分析

6、42. 1X6132铳床的结构及功能42.2电气原理图分析42. 2.1主电路分析53. 2.2控制电路分析6(1)主轴的电机的控制8(2)进给电动机M2的控制94. 2.3冷却控制115. 2.4照明电路126. 2.5机床常用电器的选择12第三章X6132铳床控制系统P1C改造硬件设计163. 1改造后主电路163.2 改造设计中P1C选型163.3 P1C外部接线和地址分配17第四章X6132铳床P1C改造程序设计194. 1控制要求194. 2符号表194.3X6132铳床控制系统的程序设计19第五章X6132铳床P1C改造程序仿真与调试265. 1S7-200仿真软件介绍265.2系

7、统调试与仿真271. 2.1主轴启动仿真275. 2.2主轴停车仿真276. 2.3主轴变速冲动仿真287. 2.4进给左/前/上仿真298. 2.5工作台右/下/后移动仿真309. 2.6工作台变速冲动仿真3010. 2.7圆工作台运动仿真3111. 2.8工作台快速移动仿真31第六章结论33致谢34参考文献35附录语句表36第一章绪论机床改造的研究意义从两个方面来讲，一个是改造的必要性方面，另一个实在改造的迫切性方面。从改造的必要性来讲：有重点有步骤的对老工业基地进行技术改造,充分发挥现有国有企业的作用，是迅速发展我国工业生产的必由之路。（1）对国有大中型企业进行技术改造，是搞活国有企业、

8、保持国民经济持续稳步增长的重大举措。国有大中型企业是国民经济的支柱，搞好国有大中型企业，是国家经济发展、政治稳定的根本保证。（2）对国有企业数控设备进行技术改造，是加快我国高技术发展和实现现代化的重要途径。而今我国国有工业企业数目相当可观，扩大再生产应主要依靠发挥现有企业的潜力，积极地对旧数控设备进行技术改造，是投资少、见效快、效益高的良策。（3）对现有国有大中型企业旧数控设备进行技术改造，是由数控设备的固有特点和数控技术发展的需要而决定的。作为固定资产的数控设备，它的特点是价值大、生产使用时间长，使用到一定时间，磨损到一定程度，可靠性和可维护性就会降低，就需要进行改造。同时，由于微机技术的迅

9、速发展，新的数控技术和设备不断被创造出来，势必要代替落后的技术装备，任何种类的旧数控设备，它的效率一般都可以通过技术改造得以提高。（4）加速国有企业的技术改造，可以扩大企业的服务领域，增加企业的生产能力。而进一步提高国有企业的技术装备水平，促进企业现代化进而把整个国民经济转移到新的技术基础上来，这对发展国民经济具有一定的战略意义。从改造的迫切性上来讲：工业发达国家在七十年代末及八十年代初，即已开始大规模应用数控机床。由于采用信息技术对机械工业进行深入改造（信息化），大大增强了其产品在市场上的竞争力。我国是发展中国家，财力有限，将机床作数控化改造，可以做到花钱少，效果大，更适合我国国情。所以数控

10、改造不但能使旧设备起死回生，而且经济效益十分显著。（1）许多企业的固定资产和设备的改造急需解决。因缺乏必要的技术改造,设备陈旧，工艺落后，产品几十年一贯制。如中国航空工业第一集团公司五七零四厂的机床设备使用二十年以上的占70%以上，许多机床经过多次维修，性能大大下降。目前企业的设备现状是基础不小，潜力很大，急需改造。（2）扩大生产规模的同时，设备的更新改造跟不上。在原来的计划经济体制下，企业资金投入基本上是粗放型经营方式。重视扩大生产规模的同时，设备更新改造投入不足。第二章X6132铳床控制原理分析2.1X6132铳床的结构及功能(1)主要结构X6132铳床主要结构由床身、悬梁及刀杆支架、工作

11、台、溜板、和升降台等几部分组成。(2)运动情况铳床的主要运动是铳刀和旋转运动，随着铳刀直径、工件材料和加工精度的不同，要求主轴的转速也不同。主轴的旋转由笼型异步电动机拖动，没有电气调速，而是通过机械变换齿轮来实现调速。为了适应顺铳和逆铳两种铳削方式的需要，主轴应能正反转，本铳床中是由电动机的正反转来改变主轴的方向。为了缩短停车时间，主轴停车时采用电磁离合器机械制动。进给运动是工件相对于铳刀的移动，进给运动有工作台的左右、上下和前后进给移动。装上附件圆工作台，还可作旋转进给移动。工作台用来安装夹具和工件。在横向溜板上的水平导轨上，工作台沿导轨作左、右移动。在升降台的水平导轨上，使工作台沿导轨方向

12、由一台笼型异步电动机拖动。各进给方向的选择由机械切换来实现,进给速度由机械变换齿轮来实现变速。为了使进给时可以上下、左右、前后移动，进给电动机应能正反转。从安全的角度考虑，同一时间内只允许有一个方向进给，不允许双向以上方向的进给。为了使主轴变速、进给变速时变换后的齿轮能顺利地啮合，主轴变速时主轴电动机应能转动一下，进给变速时进给电动机也应能转动一下。这种变速时电动机稍微转动一下，称为变速冲动。其他运动有，进给几个方向的快速运动，工作台上下、前后、左右的手摇移动，回转盘使工作台向左、右转动+45。，悬梁及刀杆支架的水平移动。除进给几个方向的快移运动由电动机拖动外，其余均为手动。进给速度与快移速度

13、的区别，只不过是进给速度低，快移速度高，在机械方面由改变传动链来实现。2.2电气原理图分析X6132铳床的主电路图和电气原理图见附录1和附录302.2.1主电路分析本机床共有3台电动机，M1为主轴电动机，M2为进给电动机，M3冷却泵电机。主轴电动机M1要求能够实现正反转，但旋转方向变换不频繁。通过换向开关SA5在加工前预先选择旋转方向正转或者反转，与接触器KMI配合，能进行正/反转控制；通过换向开关SA5与接触器KM2、制动电阻R及速度继电器KS的配合，实现主轴电动机的正/反转反接制动控制，并通过机械装置进行变速转换开关QF1为本机床的电源总开关，熔断器FU1为总电源的短路保护。主轴电动机M1

14、的启动与停止由接触器KM1的常开主触点控制，其正转与反转在启动前用组合开关SA5预先选择。主轴换向开关SA5在换向时只调换两相相序，使电动机电源相序反，电动机实现反向旋转，热继电器FR1为主轴电动机的过载保护。接触器KM2主触点与KM1主触点反相（2相相序调换），串接降压电阻R,实现反向制动和冲动控制进给电动机M2要求能够实现正/反转，通过接触器KM3、KM4与行程开关、接触器KM5和牵引电磁铁YA配合，实现三种形式六个方向的常速进给和快速进给控制。进给电动机M2的正反转由接触器KM3和KM4的常开主触点控制，用FU2作短路保护，热继电器FR2作过载保护。接触器KM5主触点和快速移动电磁铁YA

15、控制M2快速移动。电源开关及保护主轴电机进给快速进给电玩图2-1X6132万能铳床改造前主电路图匚匚匚正反转制动及冲动冷却保护正转反转2.2.2控制电路分析控制电路如图2-2保护控制照明电源照明电源指示主轴控制变速冲动及制动正反转启动工作台进给、冲动及工作台控制速给树那一冲动、右、前、下左、后、上SQ1-2SQ2-2JSB5SQ忡4-1CCB9X(NN齿H1KM2（1）主轴的电机M1的控制图2-2是主轴电动机的控制电路，为了操作方便，主轴电动机的起动停止在两处中的任何一处可进行操作，一处设在工作台的前面，另一处设在床身的侧面。在主轴起动的控制电路中串联有热继电器FR1的常闭触点。这样，当电动机M1有电动机过载，热继电器常闭触点的动作将使电动机都停止。KM1是主轴电动机启动接触器，需要启动主轴电动机时，先将转换开关SA5（主电路中）扳到主轴电动机所需的旋转方向；然后按下启动按钮SB3或SB4,接触器KM1得电且自锁，电动机M1拖动主轴旋转；速度继电器KS动作，KS-I或KS-2中的一对常开触点闭合，为主轴电动机的反接制动作好准备。主轴电动机M1得电通路:TCfFU5-FR1常闭触