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基于PLC控制的X62W铣床控制系统设计.doc
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基于PLC控制的X62W铣床控制系统设计.doc
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摘要
铣床是以各类电动机为动力的传动装置与系统的对象以实现生
产过程自动化的技术装置。电气系统是其中的主干部分,在国民经济
各行业中的许多部门得到广泛应用。
PLC 是可编程控制器的简称,是一种数字运算操作的电子系统,
它采用可编程序的储存器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控
制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过模拟的或数字的输
入和输出接口,控制各种类型的机器设备或生产过程。
在我国 70~80 年代大多数铣床中,大多数的开关量控制系统都是
采用继电器控制,继电器本身固有的缺陷,给铣床的安全和经济运行
带来了不利影响。随着科技进步,和 PLC 技术的成熟,所以对 X62W
万能铣床进行 PLC 改造势在必行,是提高机床性能,提升经济效益
及产品质量的关键举措。
关键词:X62W 铣床;电气控制系统;PLC;梯形图
Abstract
Various types of milling machine is a motor-driven gear in order to achieve
the objects and systems of production process automation technical devices. Electrical
system is one of the backbone part of the national economy in the various industries
are widely used in many sectors.
PLC is a programmable controller for short , is a digital computing operation of
electrical system .It uses programmable storage devices used in its internal memory
implementation of the logical operations, sequential control, timing,counting and
arithmetic operations such as instruction, and through analog or digital input and
output interfaces to control various types of machinery and equipment or production
process.
70 to 80 years in our country most of the milling machine, most of the switch
volume control systems are based on the relay control, relay inherent defects, to the
milling machine safe and economic operation had a negative impact . As technology
advances,and PLC technology matures, so the X62W universal milling machine is
imperative for the transformation of PLC is to improve machine performance,
enhance economic efficiency and product quality, the key step.
Key words
X62W universal milling machine;Electrical control system; Programmable Logic
Controller;Terraced figure
目 录
摘 要............................................................................................................................................1
第一章 绪论....................................................................................................................................4
1.1 概述....................................................................................................................................4
1.2 可编程控制器简介............................................................................................................4
1.2.1 PLC 的发展史.......................................................................................................4
1.2.2 PLC 的基本特点...................................................................................................5
1.2.3 PLC 的构成...........................................................................................................5
1.2.4 PLC 的功能 .........................................................................................................6
1.3.5 PLC 的应用领域...................................................................................................6
1.3.6 PLC 的分类...........................................................................................................8
1.3.7 PLC 国内外状况.................................................................................................10
1.3.8 PLC 的未来展望.................................................................................................11
第二章 X62W 万能铣床传统继电器的电气控制原理 ..............................................................12
2.1 电气原理图....................................................................................................................12
2.2 主电路分析....................................................................................................................13
2.3 控制电路分析................................................................................................................14
2.3.1 主轴电机 M1 的控制..........................................................................................14
2.3.2 进给电机 M2 的控制..........................................................................................15
2.3.3 冷却泵电动机及照明电路控制........................................................................18
第三章 X62W 万能铣床基于 PLC 改造的具体设计.....................................................................20
3.1 改造设计中 PLC 的选型................................................................................................20
3.2 X62W 万能铣床基于 PLC 控制电路改造.......................................................................22
3.2.1 主轴控制电路分析............................................................................................24
3.2.2 进给控制电路分析............................................................................................24
3.3 PLC 梯形图.....................................................................................................................25
3.4 PLC 语句表.....................................................................................................................26
第四章 调试..................................................................................................................................29
4.1 PLC 的检查.....................................................................................................................29
4.2 模拟调试........................................................................................................................30
4.3 主轴电动机控制电路调试............................................................................................30
4.4 进给拖动控制电路调试................................................................................................30
结束语..............................................................................................................................................32
参考文献..........................................................................................................................................33
第一章绪论
1.1 概述
铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面,
沟槽,齿轮,螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨
床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。最早的铣床的美国人惠
特尼于 1818 年创制的卧式铣床;为了铣削麻花钻头的螺旋槽,美国
人布朗于 1862 年创制了第一台万能铣床,这是升降台铣床的雏形;
1884 年又出现了龙门铣床;二十世纪 20 年代出现了半自动铣床,工
作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换,1950
年以后,铣床在控制系统方面发展很快,数字控制的应用大大的提高
了铣床的自动化程度。尤其是 70 年代以后,微处理机的数字控制系
统和自动换刀系统在铣床上得到应用,扩大了铣床的加工范围,提高
了加工精度和效率。
1.2 可编程控制器的简介
1.2.1 PLC 的发展历史
起源:1968 年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要
求。
1969 年,美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器
PDP—14 ,在美国通用汽车公司的生产线上试用成功,首次采用程序
化 的 手 段 应 用 于 电 气控 制 , 这 是 第 一 代 可 编 程 序 控 制 器 , 称
Programmable,是世界上公认的第一台 PLC。
发展:20 世纪 70 年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可
编程控制器,使 PLC 增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真
正具有计算机特征的工业控制装置。此时的 PLC 为微机技术和继电器
常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后,为了方便和反
映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为 Programmable
Logic Controller(PLC)。
20 世纪 70 年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计
算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的
运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID
功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。
20 世纪 80 年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛
应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。这
标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20 世纪 80 年代至 90 年代中期,是 PLC 发展最快的时期,年增
长率一直保持为 30~40%。在这时期,PLC 在处理模拟量能力、数字运
算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC 逐渐进入过
程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的
DCS 系统。
20 世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业
的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊
功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程控制
器的工业控制设备的配套更加容易。
1.2.2 PLC 的构成
1、CPU——是 PLC 的核心部分。与通用微机 CPU 一样,CPU 在 PC 系
统中的作用类似于人体的神经中枢。
2、存储器
3、I/O(输入/输出部件)(I/O 模块:接口电路、I/O 映像存储器)
4、编程器等外部设备
5、电源:内部——开关稳压电源,供内部电路使用;大多数机型还
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