T68镗床PLC改造设计.doc

摘 要 目前，部分中小型企业及高校仍广泛使用传统的继电器控制机床，这些机床经历了比较长的历史，虽然它能在一定范围内满足单机和自动生产线的需要，但由于它的电控系统是以继电器、接触器的硬连接为基础的，技术上比较落后，特别是其触点的可靠性问题，直接影响了产品质量和生产效率。而用PLC对它进行技术改造，便能取得很好的效果。 对T68镗床的电气控制线路进行了分析与研究后，T68镗床具有主轴转速高、调速范围宽等功能外；T68镗床的电气控制系统，还存在控制线路上一些复杂性、故障率高、维护工作量大、可靠性差、灵活性差等缺点；给生产与维护带来诸多不便，严重地影响生产。采用可编程序控制器(PLC)对T68镗床传统的电气控制系统进行改造，在实际生产线上有着明显的效率，这也使整个生产系统带来推动的力量。PLC对T68镗床控制改造的设计梯形图，提高了T68镗床电气控制系统的可靠性和抗干扰能力；然而PLC对T68镗床的继电器接触式控制系统进行技术改造从而保证了电控系统的快速性、准确性、合理性更好地满足了实际生产的需要提高了经济效益。 关键词： PLC 继电器 T68镗床 梯形图目录 摘 要 1 1. T68镗床的分析 1 1.1 T68镗床的概况 1 1.2 T68卧式镗床的基本结构及控制要求 1 1.2.1 镗床的结构 1 1.2.2 电力拖动及控制特点 3 2. 控制电路的分析 4 2.1 主电路的分析 4 2.2 控制电路分析 5 2.2.1 主轴电动机M1的电路分析 5 2.2.2 电动机M2的电路分析 8 2.3 联锁保护环节的分析 8 2.4 辅助电路分析 8 2.5 电气控制电路特点 9 2.6 原有继电器控制线路存在的问题 9 3. PLC控制系统 10 3.1 PLC技术背景 10 3.2 PLC的系统结构 10 3.3 PLC技术应用的优势 11 4. T68镗床PLC改造系统的硬件设计 12 4.1 PLC控制系统设计基本内容 12 4.2 PLC控制系统设计的一般步骤 13 4.3 T68卧式镗床的电气元件表 13 4.4 PLC的I/O口分配 15 4.5 控制电路的设计 16 5. T68镗床的PLC改造系统软件设计 17 5.1 常用梯形图编程方法 17 5.2 梯形图的编制 19 6. 调试过程 22 6.1 主轴正转低速 22 6.2 主轴正转高速 22 6.3 主轴正转点动 22 6.4 主轴反转低速 22 6.5 主轴反转高速 23 6.6 主轴反转点动 23 6.7 正向反接制动 23 6.8 反向反接制动 24 6.9联锁保护装置 25 7. PLC的安装 26 7.1 安装环境 26 7.2 PLC的固定 26 7.3 电源接线 27 7.4 接地 27 7.5 直流24V接线端 27 7.6 输入接线注意点 28 总结 29 参考文献 30 引言 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。按用途的不同，镗床可分为卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床等。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。 而如今，对旧有机床进行PLC改造已经非常普遍，针对于旧有的机床，其电气控制为继电控制，而在继电控制中，接触触点多，所以故障也多，操作人员维修任务较大，机械使用率较低。本课题来源于生产实际的需要，通过PLC改造后，可以延长镗床的使用寿命，还可以降低机床的故障、更加便于控制、方便维修等各种好处。采用PLC实现T68镗床电气控制时，照明、电源指示灯、低压备用电源插座及控制电源变压器及相关电路保持原电路配置连接。 1. T68镗床的分析 1.1 T68镗床的概况 80年代的镗床是继电器控制系统，经过20多年的使用，大部分机床的控制系统的元件老化，而且故障率居高不下，严重影响生产进度及生产质量，直接影响厂内效益、信誉及市场占有率，从而造成不可估量的损失。就其存在的问题分析如下： (1)因长年使用产生了以下问题：原来的继电器控制回路接线复杂容易出故障；继电器长期使用后常出现接头氧化、接触不良和线圈烧损等现象，经常发生故障，可靠性很差。 (2)时间继电器老化不稳定，时间参数需经常校正调整，机床电子元器件市场上缺乏相应的配件。 (3)维修费用高因故障率高，备件使用周期缩短，维修时的配件消耗增大，增加了维修开支。 (4)总体控制系统老化导致加工精度的降低。 1.2 T68卧式镗床的基本结构及控制要求 1.2.1 镗床的结构 卧式镗床的外型结构如图1.1所示。主要有床身、前立柱、镗头架、后立柱、尾座、下