毕业设计---车床控制线路的PLC改造 .pdfVIP

设计任务书

设计题目：车床控制线路的PLC改造

设计要求

1.分析CA6140卧式普通车床的工作原理；

2.设计PLC对CA6140卧式普通车床进行改造的硬件电路；

3.设计PLC对CA6140卧式普通车床进行控制的软件程序；

4.进行调试,找出问题,并改进设计；

5.撰写毕业设计说明书。

设计进度要求：

第一周：确定题目、准备资料、讲解课题；

第二周：收集CA6140卧式普通车床的资料；

第三、四周：方案设计；

第五、六周：调试修正；

第七周：写设计说明书；

第八周：打印报告、准备答辩。

指导教师（签名）：

摘要

可编程控制器（PLCProgrammableLogicController)是在继电器控制和计算机技

术的基础上，逐渐发展起来的以微处理器为核心，集微电子技术、自动化技术、计算

机技术通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。PLC应用技术具

有控制能力强﹑可靠性高﹑配置灵活﹑编程简单﹑使用方便﹑易于扩展等优点，不仅

可以取代继电器控制系统，还可以进行复杂的生产过程控制以及应用于工厂自动化网

络，它已成为现代工业控制的四大支柱技术（可编程控制器技术﹑机器人技术﹑

CAD/CAM技术和数控技术）之一。

PLC的功能主要是：控制功能、数据采集、储存与处理功能、通信、联网功能、输入

/输出接口调理功能、人机界面功能。在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构

成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。

本次设计的内容主要是利用PLC对CA6140型车床的电气控制部分进行改造。首

先我对本设计进行总体的分析，使自己有一个大致的总体概念，然后仔细分析CA6140

车床，对车床主运动和进给运动还有其它的辅助运动，进行分析。最后根据控制电路

的线路图，编译PLC的梯形图，编译通过后，利用PLC实验台进行实验仿真。此次设

计还从被控对象的I/O点数和性价比高、综合成本低这几个主要原则出发，主要进行

了控制装置选型和导线的选择。改造后的机床在实现机床原有功能的基础上还增加了

自动加工、自动换刀等多种功能。

关键词：可编程控制器，CA6140车床，电气控制系统

目录

摘要

分析CA6140车床的工作原理、用途、对车床的机械传动系统进行原理分析

第一章CA6140型卧式车床简介及电路分析

CA6140型卧式车床简介

CA6140型卧式车电路分析

第二章普通车床控制线路改造的意义

第三章CA6140车床的改造的硬件设计与软件设计

PLC的选型

I/O分配表

PLC控制系统外部接线图的设计

CA6140车床的PLC控制梯形图设计

第四章控制电路电气元件的型号选择

附录元器件清单

结论

致谢

参考文献

分析CA6140车床的工作原理、用途，对车床机械传动进行原理分析

ca6140普通车床属于通用机床，是升降台型卧式铣床，ca6140主要用于单件

小批生产和工具修理，也可用于成批生产中，是四川长征机床厂的传统产品。该

机床基础铸件刚性好，精度保持性好，主轴传动和进给传动均采用18级齿轮变

速，具有较宽的变速范围，因而机床具有很宽的加工范围。该铣床可以利用圆柱

铣刀、端铣刀、片铣刀、角度铣沟槽刀及成形铣刀加工各种平面等，ca6140若

使用万能铣头圆工作台、分度头等附件时，可以扩大机床加工范围；利用插头，

还可以完成插削工作。

由于ca6140是传统的普通车床，自动化程度不高，无法加工复杂型面，工

作效率低，机床且使用年限已久，强电控制电路的很多元件都已呈现老化现象，

故障率高。机床的导轨以及滑动丝杠、支承轴承等也有不同程度的磨损。各进给

系统采用的是法兰盘式电动机，调速范围窄，ca6140无法实现无级调速。加工

精度已远远达不到要求。

现代机械制造业向着低消耗、高效率的方向发展，数控机床的设计与改造也

成为工业发展的一个重要方向，通过机床数控改造使普通机床具有