毕业设计 基于单片机的磨床控制系统设计.doc

石家庄铁道大学四方学院毕业设计 基于单片机的磨床控制系统设计 The Design of Grinder Control System Based on MCU 2011 届 电气工程 系 专　　业 电气工程及其自动化 学　　号 学生姓名 安美霞 指导老师 马　丽 完成日期　2011年5月25日 毕业设计成绩单 学生姓名 安美霞 学号班级 0710-4 专业 电气工程及其自动化 毕业设计题目 基于单片机的磨床控制系统设计 指导教师姓名 马丽 指导教师职称 高级工程师 评 定 成 绩 指导教师 得分 评阅人 得分 答辩小组组长 得分 成绩： 院长(主任) 签字： 年 月 日 毕业设计任务书 题　目 仙人洞站执行组电路设计（一） 学生姓名 田习席 学号班级 0810-3 专业 电气工程及其自动化 承担指导 任务单位 电气工程系 导师 姓名 赵晴 导师 职称 工程师 设计内容 1.按照《技规》要求分析站场设计的合理性。 2.依据给定站场对6502电气集中的执行组电路（8线-15线）进行设计。 二、设计条件： 提供仙人洞站站场信号平面图一张（） 1．根据要求设计磨床控制系统。 2．要求系统具有手动和自动两种工作方式：手动工作方式下，要能根据工艺要求实现对磨削厚度的设定，可单独控制每个电机的启动、停止和调速；自动方式下，自动加工时能自动实现各个电机启动、调速和停止，从而实现管道磨削的自动控制。 3．要求显示磨刀进给的实际行程、每次的实际进刀量和当前进刀次数。 4．编写程序并调试仿真通过。 三、主要技术指标 1．主轴电机为三相笼型异步电动机，由变频器控制，电机速度和旋转方向可以通过单片机或旋钮对变频器的控制来实现。 2．磨刀进给电机为三相笼型异步电动机，由变频器控制，具有快进、快退、慢进、慢退四种速度，通过单片机可以根据工艺要求实现高、低速切换。 3．磨刀电机为三相笼型异步电动机，不需要调速，通过单片机控制可以实现电机的启动和停止。 4．系统有手动和自动两种工作方式。 5．需要设置功能键和数字键来设置参数。 6．无论哪种工作方式都能显示磨刀进给的实际行程（9～999.9mm）、每次的实际进刀量（0.1～ 2．第3周——第5周 分析、确定方案 3．第6周——第11周 设计系统、编写单片机程序 4．第12周——第15周 撰写论文 5．第16周 完善论文，答辩 教研室主任签字 时　间 年 月 日 毕业设计开题报告 题　目 基于单片机的磨床控制系统设计 学生姓名 安美霞 学号班级 0710-4 专业 电气工程及其自动化 一、本课题研究背景 十八世纪30年代，为了适应钟表、自行车、缝纫机和机械等零件淬硬后的加工，英国、德国和美国分别研制出使用天然磨料砂轮的磨床。1876年在巴黎博览会展出的美国布朗-夏普公司制造的万能外圆磨床，是首次具有现代磨床基本特征的机械。 磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，主要类型有外圆磨床、内圆磨床、坐标磨床、无心磨床、平面磨床、砂带磨床、导轨磨床、工具磨床、多用磨床、专用磨床等。 二、国内外研究现状 1900年前后，人造磨料的发展和液压传动的应用，对磨床的发展有很大的推动作用。到了1920年前后，无心磨床、双端面磨床和超精加工机床等相继制成使用；50年代又出现了可作镜面磨削的高精度外圆磨床；60年代末又出现了砂轮线速度达60～80m/s的高速磨床和大切深、缓进给磨削平面磨床；70年代，采用微处理机的数字控制和适应控制等技术在磨床上得到了广泛的应用。微处理机的数字控制使磨床的磨削速度具有一致的信号，可以按照指令信号进刀，从程序上就可以控制整个操作流程，具有多功能，高性能，高速度，低功耗的优点。 三、研究方案 1．主轴电机通过单片机控制继电器，由继电器的常开触点分别控制变频器的正反转的外部输入端子，从而实现对电机正反转的控制，主轴旋转的速度由电位器进行调节。主轴速度的检测采用霍尔元件。磨刀进给电机是由单片机控制继电器，继电器的常开触点控制变频器的外部输入端子，从而具有快进、快退、慢进和慢退四种速度。磨刀小车的位移采用编码器进行检测。磨刀电机采用中间继电器 时 间 年 月 日 摘　要 本课题是以单片机为控制芯片，设计了磨床控制系统。磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。磨床控制系统分为手动方式