毕业论文--c650普通车床plc控制系统设计课程设计说明书.docVIP

河南科技大学 课 程 设 计 说 明 书 课程名称 电气控制与 题 目 C650普通车床PLC控制系统设计 学 院 车辆与动力工程学院 班 级 农电101 日 期 2013年7月5日 C650普通车床的工作原理及其运动形式，编写了PLC控制梯形图程序和指令表程序。利用PLC控制系统，实现了车床启动、正转反转、反接制动、刀架快速移动、冷却泵工作等一些列功能，改由PLC控制后，其控制系统大大的简单化,并且维修方便,易于检查，节省大量的继电器元件,机床的各项性能有了很大的改善，工作效率有了明显提高。另外，本设计具有性能可靠，外围电路简单等优点，设计思路清晰，程序简单明了。C650车床控制系统利用了西门子STC-200系列PLC的特点，对按扭、开关等其他一些输入/输出点进行控制，实现了车床过程的自动化。此外PLC 可以重复使用，降低了测试经费。它的灵活性、操作方便性也方便测试者随时输入、调试和修改控制程序。PLC 又设有串行接口，方便地与计算机进行连接，组成测控系统，给系统的维护和使用带来了很大方便。 关键词 ：卧式车床；PLC控制； 目 录 第一章 绪论 1 1.1 C650型卧式车床简介 1 1.2 PLC在电气控制系统中的应用 3 1.3 C650型卧式车床发展趋势 4 第二章 系统总体方案设计 6 2.1 C650卧式车床控制要求 6 2.2 C650卧式车床控制原理分析 6 2.2.1主电路分析 6 2.2.2主电动机点动控制分析 7 2.2.3主电动机的正反转控制分析 7 2.2.4主电动机反接制动分析 8 2.2.5快速电动机与冷却泵电动机控制分析. 8 2.3 辅助电路分析 9 2.3.1照明电路和控制电源分析 9 2.3.2电流表保护电路 10 第三章 PLC控制系统的设计 11 3.1 PLC的选型 11 3.2 I/O地址的分配 12 3.3 I/O接线图 13 3.4 PLC控制原理图 14 3.5 元器件清单 15 第四章 系统软件设计 16 4.1 控制系统的梯形图程序设计 16 4.2 PLC控制程序流程图如下 18 第五章 系统调试 19 5.1 硬件检查 19 5.2 系统综合调试 19 第六章 结论 21 参考文献 22 第一章 绪论 本设计采用可编程控制器代替继电器对机床进行控制，因为可编程控制器组成的控制系统在设计、安装、调试和维修等方面，不仅减少了工作量，而且减少了开支，缩减了成本，效益更高。通过使用PLC改造该机床电气系统后，去掉了原机床的中间继电器，时间继电器等等，使线路简化,维修方便。PLC控制系统首先要对控制要求进行分析，选择最佳的系统方案，然后对系统硬件设计进行选择，比如：交流接触器；中间继电器；保护电器等。最关键的是选择合适的PLC，对I/O地址分配，再进行梯形图设计。 1.1 C650型卧式车床简介 C650卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直径为1020mm，最大工件长度为30000mm，它主要由床身、主轴变速箱、尾座、进给箱、丝杆、光杆、刀架和溜板箱等组成，如图1-1。 图1-1 C650卧式车床结构图 C650车床由主轴运动和刀具进给运动完成切削加工，车床的主轴、冷却泵、刀架快速移动均由三相异步电动机拖动。车床有三种运动形式：车削加工的主运动是主轴通过卡盘或者鸡心夹头带动工件的旋转运动，它承受车削加工时的主要切削功率；进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向运动；辅助运动为溜板箱的快速移动，尾座的移动和工件的夹紧与放松。主轴的旋转运动由主电动机，经传动机构实现。机床车削加工时，要求车床主轴能在较大范围内变速。通常根据被加工零件的材料性能、零件尺寸精度要求、车刀材料、冷却条件及加工方式等来选择切削速度，采用机械变速方法。车床纵、横两个方向的进给运动由主轴变速箱的输出轴，经挂轮箱、进给箱、光杆传入溜板箱而获得，其运动方式有手动与机动两种。其工作过程过程如下： (1) 正常车削加工时一般不要求反转，但在加工螺纹时，为保证螺纹的加工质量，为避免乱扣，加工完毕后要求反转退刀，且工件旋转速度与刀具的移动速度之间保持严格的比例关系。因此，C650卧式车床溜板箱与主轴变速箱之间通过齿轮传动来连接，由同一台电