T6113电气控制系统的设计.docx
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T6113电气控制系统的设计
T6113电气控制系统的设计
1.1选题的目的和意义
由于现代加工技术的日益提高,对加工机床专门是工作母机的要求也越来越高,由此人们也将注意力集中到机床上来,数控技术是运算机技术、信息技术、现代操纵技术等进展的产物,他的显现极大的推动了制造业的进步。
机床的操纵系统的优劣与机床的加工精度息息相关,专门是PLC广泛应用于操纵领域后,差不多显现出它的优越性。
可编程操纵器PLC已广泛应用于各行各业的自动操纵。
在机械加工领域,机床的操纵上更显示出其优点。
由于镗床的运动专门多、操纵逻辑复杂、相互连锁繁多,采纳传统的继电器操纵时,需要的继电器多、接线复杂,因此故障多修理困难,费工费时,不仅加大了修理成本,而且阻碍设备的功效。
采纳PLC操纵可使接线大为简化,不但安装十分方便而且工作可靠、降低了故障率、减小了修理量、提高了功效。
1.2关于课题的一些介绍和讨论
1.2.1设计目标、研究内容和拟定解决的关键问题
完成对T6113机床的整个操纵系统的设计改造,操纵核心是PLC,并使其加工精度进一步提高,加工范畴扩大,操纵更可靠。
研究内容:
〔1〕T6113的电气系统〔PLC〕硬件电路设计和在机床上的布局。
〔2〕PLC程序的编制。
解决的关键问题:
PLC对机床各个工作部分的可靠操纵电气电路的安全问题的解决
1.2.2题目的可行性分析
尽管目前数控机床以其良好的加工性能得到了人们的确信,然而其昂贵的价格是一样用户望尘莫及的,因此改造现有的机床以达到使用要求是比较现实的,也是必须的。
通过实践证明如此的改造是能够满足大多数情形下的精度和其他加工要求,同时在实践中已取得的相当好的效益。
1.2.3本项目的创新之处
利用PLC作为操纵核心,替代传统机床的继电器操纵,使得机床的操纵更加灵活可靠,减少了专门多中间的机械故障的可能。
利用PLC的可编程功能使得变换和改进操纵系统成为可能。
1.2.4设计产品的用途和应用领域
镗床是一种要紧用镗床刀在工件上加工孔的机床。
通常用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔。
专门是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔,如各种箱体,汽车发电机缸体等零件的孔。
一样镗刀的旋转为主运动,镗刀或工件的移动为进给运动。
在镗床上除镗孔外,还能够进行铣削、钻孔、扩孔、铰孔、锪平面等工件。
因此镗床的工作范畴较广。
它能够应用于机械加工的各个领域,但因其价格比一样机床贵好多,因此在比较大的加工车间才可见到。
1.3电气操纵技术的进展
电气操纵技术是随着科学技术的不断进展、生产工艺不断提出新的要求而迅速进展的,从最早的手动操纵到自动操纵,从简单的操纵设备到复杂的操纵系统,从有触点的硬接线操纵系统到以运算机为中心的储备系统。
现代电气操纵技术综合应用了运算机、自动操纵、电子技术、周密测量等许多先进的科学技术成果。
作为生产机械的电机拖动,已由最早的采纳成组拖动方式,进展到今天不管是自动化功能依旧生产安全性方面都相当完善的电气自动化系统。
继电接触式操纵系统要紧由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成,其操纵方式是断续的,因此又称为断续操纵系统。
由于这种系统具有结构简单、价格低廉、爱护容易、抗干扰能力强等优点,至今仍是机床和其他许多机械设备广泛采纳的差不多电气操纵形式,也是学习先进电气操纵的基础。
这种操纵系统的缺点是采纳固定的接线方式,灵活性差,工作频率低,触点易损坏,可靠性差。
从20世纪30年代开始,生产企业为了提高生产率,采纳机械化流水作业的生产方式,对不同类型的产品分别组成生产线。
随着产品类型的更新换代,生产线承担的加工对象也随之改变,这就需要改变操纵程序,使生产线的机械设备按新的工艺过程运行,而继电接触器操纵系统采取固定接线方式,专门难适应那个要求。
大型生产线的操纵系统使用的继电器的数量专门多,这种有触点的电器工作频率专门低,在频繁动作的情形下寿命较短,从而造成系统故障,使生产线的运行可靠性降低。
为了解决那个问题,20世纪60年代初期利用电子技术研制出矩阵式顺序操纵器和晶体管逻辑操纵系统来代替继电接触式操纵系统。
对复杂的自动操纵系统那么采纳运算机操纵,由于这些操纵装置本身存在不足,因此均未能获得广泛应用。
1968年美国最大的汽车制造商通用汽车〔GM〕公司,为适应汽车型号不断更新,提出把运算机的完备功能以及灵活性、通用性好等优点和继电接触器操纵系统的简单易明白、操作方便、价格低等优点结合起来,做成一种能适应工作环境的通用操纵装置,并把编程方法输入方法简化。
美国数字设备公司〔DEC〕于1969年领先研制出第一台可编程操纵器〔简称PLC〕,并在通用汽车公司的自动装配线上试用获得成功。
从此以后,许多国家的闻名厂商竟相研制,各自成为系列,而且品种更新专门快,功能不断增强,从最初的逻辑操纵为主进展到能进行模拟量操纵,具有数字运算、数据处理和通信联网等多种功能。
PLC另一个突出的优点是可靠性专门高,平均无故障运行可达10万小时以上,能够大大减少设备修理费用和停产造成的经济缺失。
当前PLC差不多成为电气自动化操纵系统中应用最广泛的核心操纵装置。
电气操纵技术的进展始终是相伴着社会生产规模的扩大,生产水平的提高而前进的。
电气操纵技术的进步反过来又促进了社会生产力的进一步提高。
同时,电气操纵技术又是与微电子技术、电力电子技术、检测传感技术、机械制造技术等紧密联系在一起的。
21世纪电气操纵技术必将给人类带来更加繁荣的改日。
1.4PLC的进展史、优势及特点
1.4.1进展史
可编程操纵器PLC产生之前,工业电气操纵要紧使用低压电器构成的继电接触器电路,它是以接线逻辑实现操纵功能的。
如此的操纵设备一经生产出来,功能就固定了,假设要改变就必须改变操纵器内部的硬件接线,使用起来不灵活,也专门苦恼。
1968年,美国最大的汽车制造商——通用汽车公司〔GM〕为了适应生产工艺不断更新的需要,要查找一种比继电器更可靠,功能更齐全,响应速度更快的新型工业操纵器,并从用户角度提出了新一代操纵器应具备的十大条件,赶忙引起了开发热潮。
1969年,美国数字设备公司〔DEC〕研制出了第一台可编程操纵器PDP——14,在美国通用汽车公司的生产线上适用成功,并取得了中意的成效,可编程操纵器由此产生。
可编程操纵器自问世以来,进展极为迅速。
1971年,日本开始生产可编程操纵器,1973年,欧洲开始生产可编程操纵器,到现在,世界各国的一些闻名的电器工厂几乎都在生产可编程操纵器。
可编程操纵器已作为一个独立的工业设备被列入生产中,成为当代电控装置的主导。
早期的可编程操纵器要紧由分立元件和中小规模集成电路组成,它采纳了一些运算机技术,但简化了运算机的内部电路,对工业现场环境适应性较好,指令系统简单,一样只具有逻辑运算的功能。
随着微电子技术和集成电路的进展,专门是微处理器和微运算机的迅速进展,在20世纪70年代中期,美、日、德等国的一些厂家在可编程操纵器中开始更多地引入微机技术,微处理器及其他大规模集成电路芯片成为其核心部件,使可编程操纵器具有了自诊断功能,可靠性有了大幅提高,性能价格比产生了新的突破。
到20世纪80年代,可编程操纵器都采纳了微处理器〔CPU〕、只读储备器〔ROM〕、随机储备器〔RAM〕或是单片机作为其核心,处理速度大大提高,不仅增加了多种专门功能,体积还进一步缩小。
20世纪90年代末,PLC几乎完全运算机化,其速度更快,各种智能模块不断被开发出来,使其不断地扩展着它在各类工业操纵中的作用。
现在,PLC不仅能进行逻辑操纵,在模拟量闭环操纵、数字量的智能操纵、数据采集、监控、通信联网及集散操纵系统等各方面都得到了广泛应用。
现在,大、中型,甚至小型PLC都配有A/D、D/A转换及算术运算功能,有的还具有PID功能。
这些功能使PLC在模拟量闭环操纵、运动操纵、速度操纵等方面具有了硬件基础;许多PLC具有输出和接收高速脉冲的功能,配合相应的传感器及伺服设备,PLC可实现数字量的智能操纵;PLC配合可编程终端设备,可实时显示采集到的现场数据及分析结果,为系统分析、研究工作提供依据,利用PLC的自检信号还能够实现系统监控;PLC具有较强有利的通信功能,能够与运算机或其他智能装置进行通讯及联网,从而能方便地实现集散操纵。
功能完备的PLC不仅能满足操纵要求,还能满足现代化大生产治理的需要。
近年来,可编程操纵器的进展更为迅速。
展望以后,可编程操纵器在规模和功能上将向两大方向进展:
一是大型可编程操纵器向高速、大容量和高性能方向进展;二是进展简易经济的超小型可编程操纵器,以适应单机操纵及小型自动化设备的需要。
另外,不断增强PLC工业过程操纵的功能〔模拟量操纵能力〕,研制采纳工业标准总线,使同一工业操纵系统中能连接不同的操纵设备,增强可编程操纵器的联网通信功能,便于分散系统与集中操纵的实现,大力开发智能I/O模块、增强可编程操纵器的功能等也具有重要意义。
1.4.2PLC的优势和特点
1.可靠性高,抗干扰能力强。
高可靠性往往是用户选择操纵装置的首要条件。
在继电器接触器操纵系统中,由于器件的老化、脱焊、触点的抖动以及触点电弧等现象大大降低了系统的可靠性。
而在PLC系统中,大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的,加上PLC充分考虑了工业生产环境电磁、粉尘、温度等各种干扰,在硬件和软件上采取了一系列抗干扰措施,PLC有极高的可靠性。
依照有关资料统计,目前个生产厂家生产的PLC,其平均无故障时刻都大大超过了IEC规定的10万小时,有的甚至达到了几十万小时。
2.适应性强,应用灵活
由于PLC产品均成系列化生产,品种齐全,多数采纳模块式的硬件结构,组合和扩展方便,用户可依照自己的需要灵活选用,以满足系统大小不同及功能繁简各异的操纵要求。
更重要的是,PLC系统相对继电器接触器操纵系统,接线专门少。
3.编程方便,容易使用
PLC的编程可采纳与继电器电路极为相似的梯形图语言,直观易明白。
4.功能强,扩展能力强
PLC中含有数量庞大的可用于开关量处理的继电器类软元件,可轻松的实现大规模的开关量逻辑操纵,这是一样的继电器系统所不能实现的。
5.PLC操纵系统设计、安装、调试方便
PLC中相当于继电器接触器系统中的中间继电器、时刻继电器、计数器等〝软元件〞数量庞大,又用程序〔软接线〕代替硬接线,安装接线工作量小,设计人员只要具有PLC就可进行操纵系统设计并可在实验室进行模拟调试。
而继电器接触器系统的调试是靠在现场改变接线进行的,十分烦琐。
6.修理方便,修理工作量小
PLC有完善的自诊断,履历情报储备及监视功能。
关于其内部工作状态、通信状态、专门状态和I/O点的状态均有显示。
工作人员能够通过它查出故障缘故,便于迅速处理。
7.PLC体积小,重量轻,易于实现机电一体化
第2章镗床的概况
2.1T6113卧式镗床要紧结构及机械运动
2.1.1T6113卧式镗床要紧结构
镗床是一种周密加工机床,要紧用于加工周密圆柱孔,这些孔的轴线往往要求严格地平行或垂直。
相互间的距离也要求专门准确,镗床本身刚性好,其可动部分在导轨上活动间隙专门小,而且有附加支撑。
卧式镗床用于加工各种复杂大型工件,如箱体零件、机床等,是一种功能专门大的机床。
除了镗孔外,还能够进行钻、扩、绞孔以及车削内外螺纹,用丝锥攻螺纹,车外圆柱面和端面。
卧式镗床外形结构如图中所示:
1.床身2.前立柱3.主轴箱4.尾筒工作台5.下滑座6.上滑座7.工作台8.后立柱9.悬挂按钮站10.固定按钮站
卧式镗床的床身是由整体的铸件制成,床身的一端有固定不动的前立柱,在前立柱的垂直导轨上装有镗头架,它能够上下移动,镗头架上集中了主轴部件、变速箱、进给箱与操纵机构等部件。
切削刀具安装在镗轴前端的锥孔里,或装在平盘的刀具溜板上,在工作过程,镗轴一面旋转,一面沿轴向做进给运动,平旋盘只能旋转装在它的上面刀具溜板可在垂直于主轴轴线方向的径向进给运动。
平旋盘主轴是空
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