T68镗床的控制线路PLC改造.docx
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T68镗床的控制线路PLC改造
2011届毕业设计任务书
一、课题名称:
T68镗床电气控制线路的PLC改造
二、指导教师:
张朝霞
三、设计内容与要求
1.课题概述
镗床是一种精密加工机床。
它主要用于加工工件上的精密圆柱孔。
其中卧式镗床的用途很广,除了对各种复杂的大型工件,如箱体零件、机体等的镗孔以外,还可以完成钻、扩、铰孔、车削内外螺纹,用丝锥攻丝,车外圆柱面和端面,用端铣刀与圆柱铣刀铣削平面等多种工序。
它采用继电接触器电路实现电气控制。
可编程控制器(以下简称PLC)专为工业环境应用而设计,其显著的特点之一就是可靠性高,抗干扰能力强。
将T68镗床电气控制线路改造为PLC控制,可以提高整个电气控制系统的工作性能,减少维护、维修的工作量。
2.设计内容与要求
(1)绘制T68镗床电气控制原理图
(2)进行PLC选型及I/O分配
(3)PLC控制程序的编写
(4)按要求撰写毕业设计说明书
(5)绘制设计图样
1)T68镗床系统电气原理图
2)PLC的I/O接线图
3)电气控制系统的PLC控制梯形图
4)控制程序清单及注释
3.设计目的
(1)通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力
(2)使学生受到PLC系统开发的综合训练,达到能够进行PLC系统设计和实施的目的
(3)掌握典型T68镗床的工作原理和设计思路
四、设计参考书
1、杨士元李美莺栾永恒葛孚明著《可编程序控制器编程、应用和维修》清华大学出版社
2、李景学金广业编《可编程序控制器应用系统设计方法》电子工业出版社
3、钟肇新彭侃编译《三菱超小型可编程控制器MELSEC-FX2系列使用手册》
4、李振安主编《工厂电气控制技术》重庆大学出版社
5、李茂林《低压电器及配电电控设备选用手册》辽宁科学技术出版社
6、刘祖润、胡俊达主编《毕业设计指导》机械工业出版社
7、有关其它电气控制、PLC教材或设计手册
五、设计说明书要求
1、封面(包括设计题目,班级,姓名,指导老师,完成时间)
2、目录(根据说明书的内容决定,一般采用2~3级)
3、内容摘要(200-400字左右,中英文)
4、引言
5、正文(设计方案比较与选择,设计方案原理、计算、分析、论证、设计结果的说明及特点)
6、结束语(包括对本毕业设计的客观评价、设计特点、存在的问题以及改进意见等)
7、附录(包括参考文献作者、署名、出版地、出版年等;图纸;材料清单等)
六、毕业设计进程安排
第1-2周:
资料准备与借阅,了解课题思路,设计要求说明及课题内容辅导。
第3-8周:
进行毕业设计,完成说明书初稿。
第9周:
检查,了解设计完成情况。
第10周:
根据检查情况进行修改、优化,完成说明书。
2011年元月5日:
毕业答辩与综合成绩评定。
七、毕业设计答辩及论文要求
1、毕业设计答辩要求
答辩前三天,每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导老师审阅,由指导老师写出审阅意见。
学生答辩时对自述部分应写出书面提纲,内容包括课题的任务、目的和意义,采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。
答辩小组质询课题的关键问题,质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法、实验方法、测试方法,鉴别学生独立工作能力、创新能力。
2、毕业设计论文要求
文字要求:
说明书要求打印(除图纸外),不能手写,文字通顺,语言流畅,排版合理,无错别字,不允许抄袭。
图纸要求:
按工程制图和标准制图,图面整洁,布局合理,线条粗细均匀,圆弧连接光滑,尺寸标注规范,文字注释必须使用工程字书写。
曲线图标要求:
所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画,必须按国家规定的标准或工程要求绘制。
摘要
T68型卧式镗床加工精确高的孔以及各孔间距离要求较为精确的零件,如主轴箱,变速箱等。
镗床除镗孔外,在万能镗床上还可以钻孔、绞孔、扩孔;用镗轴或平旋盘铣削平面;加上车螺纹附件后,还可以车削螺纹;装上平旋盘刀架还可加工大的孔径、端面和外圆。
因此,镗床加工范围广,调速范围大,运动部件多。
探讨了T68型卧式镗床自动控制系统的结构、特点、要求和采用可编程控制器(PLC)电路设计,并做了调试与应用。
关键词:
T68卧式镗床可编程控制器(PLC)设计调试应用
ABSTRACT
T68typehorizontalboringprocessingprecisionhighholesandthedistancebetweeneachholerequestmoreexactparts,suchasspindlebox,gearbox,etc.Boringexceptboringoutside,inuniversalboringmachinecanalsodrilling,reaming,twistedhole,Withboringaxisorflatspindishmillingplane,Addcarthreadedaccessories,canIstillturningthreads,Mountflatspinplatecuttercanalsoprocesslargeaperture,endandexternalcircular.
Therefore,boringmachinemachiningrange,largerangeofspeed,movingparts.DiscussesT68typehorizontalboringautomaticcontrolsystemstructure,characteristicsanddemandsandbyusingtheprogrammablecontroller(PLC)circuitdesign,andmadethecommissioningandapplication.
Keywords:
T68horizontalboringprogrammablecontroller(PLC)designdebuggingapplication
绪论1
第1章可编程控制器的特点及应用2
1.1可编程控制器发展历史2
1.2可编程控制器的特点及应用2
1.3PLC编程简介3
第2章T68型卧式镗床介绍6
2.1T68卧式镗床的基本结构及工作原理6
2.2T68卧式镗床主要运动形式7
2.3T68卧式镗床电力拖动特点及控制要求7
第3章T68型卧式镗床电气控制原理9
3.1电气原理图9
3.2主电路的分析10
3.3控制电路分析10
第4章电气控制电路特点及PLC设计17
4.1电气控制电路特点17
4.2T68卧式镗床控制线路PLC设计17
第5章调试23
5.1在线模拟调速23
5.2现场运行调试26
心得体会28
参考文献29
绪论
本论文针对T68镗床的控制线路进行PLC改造,T68卧式镗床是主要用镗刀对工件已有的预制孔进行镗削的机床。
通常,镗刀旋转为主运动,镗刀或工件的移动为进给运动。
它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工,此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。
使用不同的刀具和附件还可进行钻削、铣削、切它的加工精度和表面质量要高于钻床。
传统的控制方案是采用继电器-接触器控制,由于运动方向多,且有快进、快退等多种进给速度的变换,控制系统较复杂,大量的硬件系统接线使系统的可靠性降低,也间接的降低了设备的工作效率,影响了设备的加工质量。
采用可编程控制器(PLC)可以较好的解决这一问题,可大大的减少系统的硬件接线,提高了工作可靠性。
而且在加工工艺改变时,只需要修改程序,就可适应新的加工要求,大大的提高了工作效率。
第1章可编程控制器的特点及应用
1.1可编程控制器发展历史
早期的可编程序控制器(ProgrammableLogicController,PLC),主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着计算机技术、通信技术和自动控制技术的迅速发展,可编程序控制器将传统的继电器控制技术与新兴的计算机技术和通信技术融为一体,具有可靠性高、功能强、应用灵活、编程简单、使用方便等一系列优点,以及良好的工业环境工作性能和自动控制目标实现性能,在工业生产中得到了广泛的应用。
1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器。
早期的可编程控制器由分离元件和中小规模集成电路组成,主要功能是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等。
70年代初期,体积小、功能强和价格便宜的微处理器被用于PLC,使得PLC的功能大大增强。
在硬件方面,除了保持其原有的开关模块以外,还增加了模拟量模块、远程I/O模块和各种特殊功能模块。
在软件方面,PLC采用极易为电气人员掌握的梯形图编程语言,除了保持原有的逻辑运算等功能以外,还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。
进入80年代中、后期,由于超大规模集成电路技术的迅速发展,微处理器的市场价格大幅度下跌,使得PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。
而且,为了进一步提高PLC的处理速度,各制造厂商还研制开发了专用逻辑处理芯片,大大提高了PLC软、硬件功能。
1.2可编程控制器的特点及应用
在发达工业国家,PLC已经广泛的应用在所有的工业部门。
据“美国市场信息”的世界PLC以及软件市场报告称,1995年全球PLC及其软件的市场经济规模约50亿美元。
随着电子技术和计算机技术的发展,PLC的功能得到大大的增强,具有以下特点:
1.可靠性高
PLC的高可靠性得益于软、硬件上一系列的抗干扰措施和它特殊的周期循环扫描工作方式。
2.具有丰富的I/O接口模块:
PLC针对不同的工业现场信号,有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备直接连接。
另外为了提高操作性能,它还有多种人机对话的接口模块;为了组成工业局部网络,它还有多种通讯联网的接口模块。
3.采用模块化结构
为了适应各种工业控制需要,除了单元式的小型PLC以外,绝大多数PLC均采用模块化结构。
PLC的各个部件,包括CPU、电源、I/O等均采用模块化设计,由机架及电缆将各模块连接起来,系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
4.编程简单易学
PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式,对使用者来说,不需要具备计算机的专门知识,因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。
5.安装简单,维修方便
PLC不需要专门的机房,可以在各种工业环境下直接运行。
各种模块上均有运行和故障指示装置,便于用户了解运行情况和查找故障。
由于采用模块化结构,因此一旦某模块发生故障,用户可以通过更换模块的方法,使系统迅速恢复运行。
由于PLC强大功能和优点,被广泛的应用于钢铁、石化、机械制造、汽车装配、电力等各行各业。
其主要功能是进行工艺参数的采集、生过程控制、信息处理、设备运行状态监测等。
1.3PLC编程简介
PLC的应用设计,一般应按下述几个步骤进行,具体流程见图1.3。
1.熟悉被控制对象
首先要全面详细的了解被控对象的机械结构和生产工艺过程,了解机械设备的运动内容、运动方式和步骤,归纳出工作循环图或状态(功能)流程图。
2.明确控制任务与设计要求
要了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间的关系和对电控系统的控制要求。
例如机械部件的传动与驱动,液压、气动的控制;仪表、传感器的连接与驱动等。
归纳出电气执行元件的动作节拍图。
电控系统的根本任务就是实现这个节拍图
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- 关 键 词:
- T68 镗床 控制 线路 PLC 改造