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基于PLC的电动镗床控制系统设计.doc
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基于PLC的电动镗床控制系统设计.doc
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基于的电动镗床控制系统设计
摘 要
镗床是机械加工中使用比较普遍的设备,主要用于加工精确的孔和孔间距离要求
较为精确的零件,属于精密机床。目前,中小型企业使用的是传统继电接触控制的
卧式镗床。由于继电接触控制的电路复杂,动作速度慢,可靠性差,故障诊断与排除
困难等缺点,使得这些企业的生产效率低下、效益差。针对这种情况,采用对卧
式镗床进行改造。
本设计的机床电力拖动系统由两台三相交流异步电动机组成。主电动机为双速电
动机,用以实现拖动机床的主运动和进给运动。并用 软件进行模拟仿真 ,
,通用监控系统是一套用于快速构造和
生成计算机监控系统的组态软件。在本次设计中用软件通过对现场数据的采集
处理,以动画显示对镗床的工作过程进行监控。
PLC改造后的优点
关键词:改造镗床软件
Design of boring based on PLC
Abstract
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目 录
1 引 言...................................................................................................................................................................1
2 T68 型卧式镗床控制原理.................................................................................................................................1
0&1 型卧式镗床的主要结构和运动形式&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&1
2.1.1 T68
型卧式镗床的主要结构
................................................................................................................2
2.1.2 T68
型卧式镗床的运动形式
................................................................................................................2
0&0 型卧式镗床电器控制&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-
2.2.1 T68
型卧式镗床原有电器控制
............................................................................................................3
2.2.2 T68
型卧式镗床电器控制的改造
........................................................................................................3
0&- 型卧式镗床主要元件的选择&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-
2.3.1
电动机的选择
.......................................................................................................................................3
2.3.2
控制电路中所用元器件的选择
...........................................................................................................4
3 PLC 对 T68 卧式镗床的改造...........................................................................................................................7
-&1 的概述&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&2
3.1.1 PLC
的基本结构
...................................................................................................................................7
3.1.2 PLC
的语言
...........................................................................................................................................8
3.1.3
可编程控制器的选型
...........................................................................................................................9
-&0 对 镗床的设计&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&13
3.2.1
整体设计简介
.....................................................................................................................................10
3.2.2
利用西门子
S7-200PLC
对
T68
镗床的改造
.....................................................................................10
4 MCGS 组态软件概述......................................................................................................................................21
4&1 组态软件简介&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&01
4&0 组态软件的系统构成&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&01
4.2.1 MCGS
组态软件的整体结构
.............................................................................................................21
4.2.2 MCGS
组态软件的组成
.....................................................................................................................21
4&-&0 通用版&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&0-
4&4 对 镗床的监控&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&04
4.4.1 T68
卧式镗床工程简介
......................................................................................................................24
4.4.2 T68
卧式镗床工程的建立
..................................................................................................................24
结论......................................................................................................................................................................35
谢 辞....................................................................................................................................................................35
参考文献..............................................................................................................................................................36
附录一 T68 卧式镗床梯形图.............................................................................................................................37
外文资料..............................................................................................................................................................38
唐 山 学 院 毕 业 设 计
1引言
卧式镗床具有万能特点,主要用于孔的精加工,可以进行钻孔、镗孔、扩
孔、铰孔及加工端平面等。传统继电接触器控制的卧式镗床,在控制线路上的
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,给生产
与维护带来诸多不便,严重地影响生产。而 以其可靠性高、抗干扰能力强、
编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、功能强和价格低廉等
特点,在机械制造、冶金等领域得到了广泛的应用
506
。因此,选用 对
卧式镗床进行改造不仅在工艺控制要求的情况下大大提高了生产效率,同时还
克服了手动操作所带来的一些人为的干扰因素,取得了良好的经济效益。
本设计方案采用西门子 2033 系列 对 镗床进行改造,通过机械部
分的系统主电路设计, 镗床用 0 台电动机,主轴电机 1 拖动主轴的旋转和
工作进给,0 电动机实现工作台的快移。1 电动机是双速电动机,低速用△
接法,高速是 77 接法,主轴旋转和进给都有齿轮变速,停车时采用反接制动、
主轴和进给的齿轮变速采用断续自动低速冲动。同时根据 镗床的控制要求
和特点,确定 的输入、输出分配,设计出梯形图并进行调试,采用
软件进行监控。若选择了合适的 控制器,分配好 ,89 端子口,用梯形图来
实现主电动机的正转、反转的点动控制、主轴停车迅速、准确;主轴变速时有
低速和断续变速设置;有必要的联锁与保护环节;故障的自检测和自诊断功能。
并用 软件对其工程进行监控,故可实现电控系统的快速性、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。
0型卧式镗床控制原理
0&1 型卧式镗床的主要结构和运动形式
1
唐 山 学 院 毕 业 设 计
0&1&1 型卧式镗床的主要结构
卧式镗床的结构如图 01 所示,主要由床身、前立柱、镗床架、后立柱、
尾座、下溜板、上溜板、工作台等部分组成。
图 01 卧式镗床结构示意图
1床身0镗头架-前立柱4平旋盘
:镗轴工作台2后立柱
尾座;上溜板13下溜板11刀具溜板
床身是一个整体的铸件,在它的一端固定有前立柱,在前立柱的垂直导轨
上装有镗床架,镗床架可沿导轨垂直移动。镗床架上装有主轴、主轴变速箱、
进给变速箱与操纵机构等部件。切削刀具固定在镗轴前端的锥形孔里,或装在
平旋盘的刀具溜板上。在镗削加工时,镗轴一面旋转,一面沿轴向作进给运动。
平行盘只能旋转,装在其上的溜板作径向进给运动。镗轴和平行盘轴径由各自
的传动链传动,因此可以独自旋转,也可以不同转速同时旋转。
在床身的另一端装有后立柱,后立柱可沿床身导轨在镗轴轴线方向调整位
置。在后立柱导轨上安装有尾座,用来支撑镗轴的末端,尾座与镗头架同时升
降,保证两者的轴心在同一水平线上。
安装工件的工作台安放在床身中部的导轨上,它由下溜板、上溜板与可转
动的工作台组成。下溜板可沿床身导轨作纵向运动,上溜板可沿下溜板的导轨
作横向运动,工作台相对于上溜板可作回转运动。
0&1&0 型卧式镗床的运动形式
主运动:镗轴和平旋盘的旋转运动。
进给运动:镗轴的轴向进给,平旋盘刀具溜板的径向进给,镗头架的垂直
进给,工作台的纵向进给和横向进给。
辅助运动:工作台的回转,后立柱的轴向移动,尾座的垂直移动及各部分
的快速移动等。
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