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c650卧式车床电气控制系统的plc改造毕业(论文)设计.doc
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c650卧式车床电气控制系统的plc改造毕业(论文)设计.doc
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西南科技大学毕业设计
题目:C650 卧式车床电气控制系统的 PLC 改造
摘 要
车床是机床中应用最广泛的一种,它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、
端面及螺纹。车床在加工工件时,随着工件材料和材质的不同,应选择合适的主
轴转速及进给速度。但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动,它的变
速是靠齿轮箱的有级调速来实现的,所以它的控制电路比较简单。为满足加工的
需要,主轴的旋转运动有时需要正转或反转,这个要求一般是通过改变主轴电动
机的转向或采用离合器来实现的。有的为了提高效率,刀架的快速运动由一台进
给电动机单独拖动。
更新改造旧机床是最近几年发展起来的一个新兴产业,该设计是对 C650 卧
式车床的控制系统的 PLC 控制改造的研究设计。采用连线少、体积小、功耗小、
控制速度快、可靠性高、功能完善的 PLC 控制系统,来代替电气控制系统中继
电器控制逻辑,配以合适的数控系统,可使机床控制功能更加丰富,自动化水平
大大提高。此次设计从被控队象的 I/O 点数和性价比高、综合成本低这几个主要
原则出发,主要进行了控制装置选型,PLC 的地址分配和用梯形图编辑的 PLC 控
制程序设计。改造后的机床在实现机床原有功能的基础上还增加了自动加工、自
动换刀等多种功能。
【关键词】C650 卧式车床;PLC 控制;继电器;梯形图
Abstract
Research and Design for C650 horizontal type lathe Reconstruction on PLC
Control ABSTRACT Retrofitting obsolete old machine tools is an industry developed
in the recent years this design makes a reconstruction towards Research and Design
for C650 horizontal type lathe Reconstruction on PLC Control My purpose is to use
the state of PLC memorizer unit to replace the relay mechanical touch in series or
parallel connection in electric control system Systems controlled by PLC have few
line connected and small cubage little power cost and high control speed as well as
precision and that PLC have count function which the electric control system don’t
have comm. only. This design on the principle of the number of I/O spot in object
controlled and high performance to price ratio and low comprehensive cost. PLC’s
address distribution and PLC control edited by ladder diagram is mainly designed. On
the basis of carrying out machine tools’ intrinsic functions other functions such as
automatic machining and automatic tool change is added after reconstruction.
【Key words】C650 horizontal;relay;PLC; ladder program
目 录
前言 …………………………………………………………………………… 1
一、项目介绍 …………………………………………………………………… 2
1.1 项目设计内容 …………………………………………………………… 2
1.1.1 概述 …………………………………………………………………… 2
1.1.2 PLC 简介 ……………………………………………………………… 3
1.2 项目设计具体要求 ……………………………………………………… 4
1.2.1 C650 车床的控制要求 ………………………………………………… 4
1.2.2 PLC 控制系统的设计基本要求………………………………………… 6
二、总体方案设计………………………………………………………………… 8
2.1 方案的提出与比较 ……………………………………………………… 8
2.2 方案的选择与论证 ……………………………………………………… 9
2.3 系统总体设计 …………………………………………………………… 11
三、控制系统的总体设计 ……………………………………………………… 13
3.1 系统工作流程分析 ……………………………………………………… 13
3.2 I/O 信号分析 ………………………………………………………………13
3.3 PLC 选型 ……………………………………………………………………14
3.4 PLC 输入输出线路设计 ……………………………………………………14
四、控制系统的软件设计 ……………………………………………………… 16
4.1 系统程序流程分析 ……………………………………………………… 16
4.2 梯形图程序设计及说明 ………………………………………………… 22
五、控制系统的硬件设计 ………………………………………………………25
5.1 主电路的设计及元件选型 ……………………………………………… 25
5.2 控制电路的设计及元件选型 …………………………………………… 28
5.3 控制柜及面板图的设计 ………………………………………………… 32
六、系统调试 ……………………………………………………………………33
6.1 程序的调试 ……………………………………………………………… 33
6.2 控制系统的调试 ………………………………………………………… 33
七、设计总结 ………………………………………………………………………39
参考文献 ………………………………………………………………………… 41
附录 1 ……………………………………………………………………………42
前 言
更新改造旧机床是最近几年发展起来的一个新兴产业,在国外己形成一定规
模和市场,涌现出了许多专门从事机床改造的公司。国外旧机床改造费用大约为
同类型新机床价格的 60 倍,尽管费用较高,但由于机床改造后使用效果好,所
以仍然受到机床用户的欢迎。随着科学生产力的发展,机床设备数控化率的提高
已是衡量一个国家机械制造业现代化水平的重要标志。据最近有关资料表明,我
国机床总量为 380 余万台,其中数控机床总数只有 11.34 万台,即我国机床数控
化率还不到 3,而一些发达国家早己达到 20 以上。因此,我国机械制造水平与
发达国家相比差距很大,设备陈旧,技术水平落后,严重地影响了生产力的发展。
对于一个企业要想在竞争激烈的市场中赢得生存,适应当前产品更新日新月异的
发展,要求在最短时间生产出优质、高产、低价的新产品。采用先进的工艺设备,
包括采用数控机床,已显得越来越重要。。
这对于我国一个机床拥有量极大其中大部分机床役龄较长,而当前经济财力
又不足的发展中国家来说,采用旧机床改造来提高设备的先进性和数控化率,是
一个极其有效和实用的途径.即使在发达的工业国家,在大量制造数控机床的同
时,也在组建维修改造专业公司,专门从事旧机床的维修和数控化改造,尤其在
美国、日本和德国等发达国家机床工业处于不景气的今天,它们的机床改造却是
为新的经济增长行业,生意盎然,处在黄金时代。用数控技术改造机床和生产线
具有广阔的市场,已形成了机床和生产线数控改造的新行业。
因此,我选择对经典的 C650 卧式车床电气控制系统进行关于 PLC 的改造,由
于我们的水平有限,时间仓促,设计中难免有错误和不足之处,恳请老师批评指
正。
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