基于可编程控制的CM型卧式车床电气控制系统的要求.docVIP

基于PLC的CM6132型卧式车床电气控制系统的要求 摘要 CM6132型卧式车床属于小型卧式车床，其传统的控制方式是利用继电器接触器原理控制。由于继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，利用继电器机械触电的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合逻辑，起接线多而复杂、体积大、功耗大、一旦系统构成后想在改变或增加功能都很困难。另外，继电器触点数目有限，每只有4～8对触点灵活性和扩展性差。继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低。触点的开闭动作一般在几十毫秒数量级，机械触点还会出现抖动问题。除此之外，继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多，触点开闭时会受到电弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，可靠性和可维护性差。又因可编程控制器采用存储器逻辑，其控制逻辑以程序的方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序，其接线少，体积小，控制速度极快，一般一条用户指令执行时间在微妙数量级，能实现计数功能。系统设计完成后，现场施工和控制逻辑的设计可以同时进行，周期短，调试和维护方便。故本次设计要利用PLC对车床进行控制，这样既可以提高生产效率，也可以增加机床的使用寿命。 本文阐述了CM6132卧式车床电气控制线路的工作原理，并且对其主电路和控制电路进行了分析，然后对PLC的硬件和软件进行设计。根据车床的工作要求选择合理的工作器件，然后编写相应的程序语句并绘制梯形图，再根据输入输出点数选择PLC型号，最后对程序进行模拟调试。 关键词 PLC 卧式车床 梯形图 目 录 1 引言 1.1 课题背景 1.2课题研究目标及其意义 2 车床及其电气控制线路分析 2.1 车床的结构及运动形式 2.2 普通车床的工作特性与电力拖动控制要求 2.3 机床电气控制线路分析 2.3.1 电气控制原理图的阅读分析方法与步骤 2.3.2 查线读图法的要点 3 CM6132卧式机床的电气控制原理 3.1 CM6132卧式机床的概述 3.2 CM6132卧式机床的电气控制线路分析 3.2.1 主电路分析 3.2.2 控制电路 4.1 PLC的由来、定义及分类 4.1.1 PLC的由来 4.1.2 PLC的定义 4.1.3 PLC的分类 4.2 PLC的特点与发展阶段 4.2.1 PLC的特点 4.2.2 PLC的发展阶段 4.3 PLC的功能 4.4 PLC的基本结构 4.5 PLC的工作原理 4.6 LG公司的MASTER-K30S系列 5 PLC对车床的控制 5.1 I/O分配表，机型选择，输入输出端接线图 5.2 PLC控制程序梯形图 5.3 PLC控制的梯形图语言程序 5.4 PLC的调试过程 结论 参考文献 致谢 附录 1 引言 普通车床是用途非常广泛的金属切削工具，传统车床的控制系统通常为继电- 接触器控制。由于继电器系统接线复杂，故障诊断与排除困难，并存在触点易被电弧烧坏而导致接触不良；机械方式实现的触点控制反映速度慢；继电器的控制功能被固定在线路中，功能单一、灵活性差等缺点。为了提高设备的利用率，提高产品的质量和产量，就要对这些普通车床进行技术改造。PLC是先进的工业化国家通用的标准工业控制设备，在现代工业自动控制中，PLC、CAD/CAM、工业机器人并称为现代工业控制的三大技术支柱。PLC以其可靠性高，逻辑功能强等优点在众多的行业中得到广泛的应用，而且小型PLC的价格目前比较便宜，因此在普通车床的控制电路中发挥了及其重要的作用。 1.1 课题背景 加工技术及其装备在制造过程中占有重要地位:制造装备中80%以上零件需进行加工,而且加工过程周期长,约占新产品开发周期30～40%,占批量生产产品工时40～50%, 加工费用高,全世界约1亿吨钢和非铁材料变成切屑,切削加工的耗费每年在2500亿美元以上。因此机床工业是备工业的基础,世界发达国家对其发展非常重视,机床产值持续增长我国机床产量和消费量呈快速发展态势。 我国机床市场的高速发展使得2005年我国机床产值、进出口额、消费额继续全面增长, 2005年机床进口额65亿美元、消费额109亿美元,是继2002、2003、2004年之后第四次居首位,是世界上的机床消费和进口第一大国。而产值也达到50亿美元, 10%的占有率排在世界第三位。 近年来数控机床无论从产量、消费量还是进口量上都加快了增长速度,但进口量增长率始终大于产量增长率,国外数控产品始终对国产数控机床保持着压力。虽然增长率差额由3.3%减小到了0.9%,但简单的经济型数控机床占到近70%,高中档数控机床几乎全部依赖进口, 结构矛盾依然突出。 机床行业数控化率呈现稳步攀升的态势,产值数控化率为36.3%,但仍远低于同期日本的88%,韩国的89%,德国和美国的75%左右, 同时,2004年和2005年我国数控机床的产量数控化率连续两年保持在