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基于PLC和变频器的T610卧式镗床电气控制系统设计-终期论文.doc
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2023-07-06
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基于PLC和变频器的T610卧式镗床电气控制系统设计-终期论文.doc
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基于 PLC 和变频器的 T610 卧式镗床电气控制系统设计 I
摘 要
在当代建造规模中,金属切削加工在全体机械制造中盘踞极重的职位,机械制造工
作中的百分之四十到六十被其占据。然而镗床更是有着举足轻重的作用。在1770年左右,
就诞生了第一台原始的卧式镗床。随着科学技术飞速的突破性发展的步伐,加工各种繁
杂大型零件的卧式镗床研发成功于1999年前后。随着加工零件要求的不断增高,镗床也
随之不断发展起来,正是由于其市场需求,使得一种通用性好、满足加工零件需求的卧
式镗床应运而生。
T610型卧式镗床是钻孔领域不可或缺的一员。原因归结于卧式型的镗床不仅仅是拓
展工件上的已经存在的或已经加工完成后的孔,卧式型的这种镗床的特色在于它能够铣
削、加工外圆和螺纹以及其他。最初的T610卧式镗床出现电气故障的频率总体来说较高
的原因是由于继电器控制系统的选备,不仅仅是维修保养费时费力的问题,经济消耗较
高。出现这些故障的原因是继电器控制系统的配置选择。在本次的毕业设计中经过甄选,
决定使用西门子S7-200PLC,主要处于对经济效益的考虑,以及任务的完成度,在变频
器方面综合考虑最终选择MM440.用这两个器件综合改善传统卧式镗床的不足,提升生
产质量。
关键词:T610 卧式镗床,电气控制,PLC,变频器
基于 PLC 和变频器的 T610 卧式镗床电气控制系统设计 II
ABSTRACT
In contemporary construction scale and metal cutting processing in all machinery
manufacturing entrenched exercised position, mechanical manufacturing work forty to sixty
percent is occupy its. However, the boring machine is a role play a decisive role. Around
1770, was born the first original horizontal boring machine. With the development of science
and technology breakthrough rapid pace, processing all kinds of complicated large parts of the
horizontal boring machine successfully developed in 1999. The continuous development of
boring machine is precisely due to the processing of parts of the constantly changing, with
general, million years of characteristics of horizontal boring machine eventually develop
variable as a leader in contemporary boring machine is also reasonable.
In the processing of holes, T610 this type of horizontal boring machine occupies a very
important position. Attributed to type horizontal boring machine is not only expand the holes
on the device already exists or has been manufactured after, the characteristics of Horizontal
type boring machine is it can be milling, machining circle and threads and other. Traditional
T610 horizontal boring machine due to the relatively high frequency of the relay control
system of electrical accidents. In addition Repair and maintenance difficult and expensive, the
fault reason is the configuration selection of relay control system. In the graduation design,
after selection, the final decision to use Siemens S7-200 PLC, Mainly in the economic
benefits of the consideration, and task completion, Considering in the final selection of
MM440 inverter. With these two devices are integrated to improve the traditional horizontal
boring machine and improve production quality.
Keywords: T610 horizontal boring machine, electric control, PLC, inverter
基于 PLC 和变频器的 T610 卧式镗床电气控制系统设计 III
目 录
1 绪论..........................................................................................................................................................1
1.1 课题背景 ...........................................................1
1.2 镗床的发展状况介绍 .................................................1
1.3 PLC 在国内外的发展现状介绍 .........................................2
1.4 本课题主要研究内容 .................................................3
2 电气控制系统设计 ...........................................................................................................................4
2.1 引言 ...............................................................4
2.2 T610 型卧式镗床电气控制电路设计 ....................................4
3 MICROMASTER 440 通用型变频器........................................................................................15
3.1 MM440 变频器主要特性 ..............................................15
3.2 调试方法 ..........................................................17
3.3 PC 与 PLC 的连接 ...................................................19
4 PLC 选型、I/O 分配及接线 .....................................................................................................22
4.1 可编程序控制器 ....................................................22
4.2 PLC 选型 ..........................................................22
4.3 PLC 的 I/O 分配 ....................................................23
4.4 PLC 控制系统接线图 ................................................24
5 控制程序设计....................................................................................................................................26
5.1 液压泵电动机 M2、润滑泵电动机 M3 的控制 .............................26
5.2 机床启动准备控制电路 ..............................................27
5.3 主轴电动机制的启动、点动及停止 ....................................27
5.4 平旋盘的控制 ......................................................29
5.5 主轴及平旋盘的调速控制 ............................................29
5.6 主轴、平旋盘刀架、主轴箱、工作台的进给控制 ........................31
5.7 工作台的回转控制过程 ..............................................38
5.8 尾架电动机 M5、冷却泵电动机 M7 的控制 ...............................41
6 常用电器元件的选择....................................................................................................................43
6.1 电动机的选择 ......................................................43
6.2 时间继电器的选择 ..................................................44
6.3 接触器的选择 ......................................................44
6.4 熔断器的选择 ......................................................44
6.5 热继电器的选择 ....................................................45
7 结论 .........................................................................................................................................................46
基于 PLC 和变频器的 T610 卧式镗床电气控制系统设计 IV
参考文献...................................................................................................................................................47
致 谢...........................................................................................................................................................48
附录 .............................................................................................................................................................49
基于 PLC 和变频器的 T610 卧式镗床电气控制系统设计 1
1 绪论
1.1 课题背景
现代社会,日新月异。科学技术的更新更是快上加快,例如比较明显的日趋复杂的
控制过程。正是由于如此需求,使得零件需要加工的精度非常精细
[1]
。尽管我们知道的
用自动化控制镗床的形式各种各样,但是对镗床的控制采取 PLC 和变频器的形式着实
是一种飞跃性的突破。
随着科学技术与社会需求的更新,将 PLC 应用于机器配置与电气控制系统中毋庸
置疑。传统的钻孔机控制系统采用继电器接触器控制系统,繁杂的布线必然使得故障率
以及可靠性高居不下
[2]
。为了将机械加工设备的功效、效能、柔性升高到又一个新的水
准,为了提升产品质量,尽可能的将设备故障功率降到最低,使生产效率达到新高,那
么利用 PLC 来改善电气控制系统是很大的一个进步。
1.2 镗床的发展状况介绍
镗床精于加工以镗刀旋转为主运动的预制孔制造中。通常在基于运动的镗刀旋转,
移动或工件进给运动。内径车削中有一种镗削,它最大的特点之一便是将孔洞进行一定
的扩展。无论是半粗加工还是精加工镗削都可以胜任。镗孔是各种镗削中的一类。
1.2.1 镗床发展历史
在所有的机械制造中据有极重的成分的是金属切削加工,机械制造总的工作内容中
40%~60%都被金属切削加工占据
[3]
。在十八世纪七十年代左右,时代在进步,科技也
在迅速发展。手工和一般的金属加工器件远远不能达到蒸汽机气缸的精度目标,因此,
专门应用于蒸汽机气缸孔的加工的第一台卧式镗床宣告诞生。
1985 年左右,坐标镗床的生产型号又相继扩大到生产的不同种类繁杂庞大的范例。
由于加工零性能改进和经济效益。镗床的不断改善直到当今时代通用性、万年性的卧式
镗床的发展,正是得力于加工零件的不断更新变化,在普通卧式镗床上加工那些体积大、
吨位重的大型工件的孔的难度相对较大,这是因为大型工件的移动和装夹都非常的困难。
因此在重型制造业来上,以卧式镗床为基础,改造更新生产出重型落地镗床。
1.2.2 现代镗床的现状及发展水平
当代对机械的要求更是向着高速、高效、高精度的发向进展,当然在零件精度方面
的要求也愈来愈高
[4]
。特别是箱体零件,随着需求变化其机构也日益繁杂,孔系繁多的
是箱体零件的一大特点,它在精确程度上的要求主要体现在它自身设定了精准的尺寸、
间隙要求水准。镗床在这些加工中占据着举足轻重的位置。随着发展,一些生产能力强
柔性不高的专用镗床还在改进中,相信以后也会取得不可小觑的作用。
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