《机电控制综合设计》 课程设计-c650普通车床PLC控制系统设计.doc

《机电控制综合设计》 课程设计 设计说明书 设计题目: C650普通车床PLC控制系统设计 院系名称： 机电工程学院 专业班级： 机 制F09 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2012年 12 月 14日 内容摘要 传统的C650卧式车床采用继电器实现电气控制，接线多且复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成，想改变或增加功能很困难，其工作性能已不能达到现代生产的要求。因此，以PLC取代常规的继电器，可提高工作性能，并且达到车床的控制要求。 本次设计介绍了C650卧式车床电气控制系统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、冷却泵在作等一些列功能，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。 经反复调试，该项技术可推广应用于自动化其他领域的控制系统中，系统运行情况良好，车削精度更高。 关键词: PLC；卧式车床；继电器  目 录 第1章 引 言 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 2 1.3 C650型卧式车床发展趋势 2 第2章 系统总设计 3 2.1 PLC控制系统的设计基本内容 3 2.2 PLC控制系统设计原则与步骤 3 2.2.1 PLC控制系统设计的基本原则 3 2.2.2 PLC 控制系统设计与调试步骤 4 第3章 系统硬件设计 5 3.1 主要电气元件的选择 5 3.1.1 交流接触器和中间继电器的选择 5 3.1.2 保护电器的选择 5 3.1.3 控制电器的选择 6 3.2 C650卧式车床控制原理电路图概述及原理分析 6 3.3 PLC的选型 8 3.4 I/O地址的分配 9 3.5 I/O接线图 10 第4章 系统软件设计 11 4.1 PLC的系统结构和基本工作原理 11 4.1.1 PLC的系统结构 11 4.1.2 PLC的基本工作原理 11 4.1.3 PLC编程语言 12 4.2 本设计用到的PLC的基本功能和指令 12 4.2.1 PLC的基本功能 12 4.2.2 PLC基本指令 12 4.3 控制系统的梯形图程序设计 13 第5章 系统调试 16 5.1 硬件检查 16 5.2 系统综合调试 16 结束语 20 致 谢 21 参考文献 22 附录Ⅰ 主要电气元件表 23 附录II 控制电路原理图 24 附录III PLC控制程序清单 25第1章 引 言 C650型卧式车床简介 C650 普通车床属于中型车床，用于切削工件外圆、内孔和端面等。该车床由主轴运动和刀具进给运动完成切削加工。主轴由三相异步电动机拖动，主轴通过卡盘带动工件的旋转运动；进给运动，溜板带动刀架的纵向和横向直线运动，其中纵向运动是指相对操作者向左或向右的运动，横向运动是指相对于操作者向前或向后的运动；辅助运动，包括刀架的快速移动、工件的夹紧与松开等。工作过程如下： 1．正常加工时一般不需反转，但加工螺纹时需反转退刀，且工件旋转速度与刀具的进给速度要保持严格的比例关系，为此主轴的转动和溜板箱的移动由同一台电动机拖动。主电动机M1（功率为20kW），采用串电阻降压起动的方式，可正反两个方向旋转，为加工调整方便，还具有点动功能。由于加工的工件比较大，加工时其转动惯量也比较大，需停车时不易立即停止转动，必须有停车制动的功能，C650-2车床的正反向停车采用速度继电器控制的电源反接制动。 2．电动机M2拖动冷却泵。车削加工时，刀具与工件的温度较高，需设一冷却泵电动机，实现刀具与工件的冷却。冷却泵电动机M2单向旋转，采用直接起动、停止方式，且与主电动机有必要的联锁保护。 3．快速移动电动机M3。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间，利用M3带动刀架和溜板箱快速移动。电动机可根据使用需要，随时手动控制起停。 4．采用电流表检测电动机负载情况。 5．车削加工时，因被加工的工件材料、性质、形状、大小及工艺要求不同，且刀具种类也不同，所以要求切削速度也不同，这就要求主轴有较大的调速范围。车床大多采用机械方法调速，变换主轴箱外的手柄位置，可以改变主轴的转速。 传统的机床控制系统是硬连线方式的继电一接触器控制系统，但该系统连线复杂，积大，可靠性差，自动化水平低，难以满足现代化生产的需求。 PLC在电气控制系统中的应用 PLC 是先进的工业化国家通用的标准工业控制设备，在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术，现在已经成为现代工业控制三大技术支柱(PLC,CA