最新毕业设计车床电气控制系统设计.docx
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最新毕业设计车床电气控制系统设计
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8.主程序MCX2.PRG摘要
车床是机械加工中使用最广泛的机床,它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹等。
现代生产机械多采用机械、电气、液压、气动相结合的控制技术。
电气控制技术起联接中枢作用,应用最为广泛。
用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长,从而在国际、国内市场上缺乏竞争力,直接影响一个企业的产品、市场、效益,影响企业的生存和发展,所以必须大力提高机床的数控化率。
本设计主要任务是将CA6140型普通车床改造为数控车床。
关键词:
车床、数控,PLC,机床改造,电气控制系统。
第3章c650普通要求于控制特点我是车床的电气控制
3.1650普通车床的电力拖动控制要求与特点………………………………………….5第4章PLC控制电路
4.1PLC机型选择、硬件连接及l/O地址分配
4.2C650车床的PLC程序设计
第1章前言
在机床工业的发展过程中,提高机床的加工速度和加工精度,始终是人们努力解决的相互制约的两大课题,也是推动机床电气控制系统发展的动力。
电力拖动控制、电力电子、检测、计算机和控制理论的发展,为机床电气控制系统不断发展提供了物质和科技条件。
20世纪40年代以前,机床的电气控制主要采用交流电动机拖动的继电器-接触器控制。
由于当时的交流电动机难以实现调速,只能通过皮带、齿轮等机械机构来实现有级变速,因而机床的机械结构比较复杂,同时还限制了加工精度的提高。
继电器-接触器控制系统可以实现机床的各种运动控制(如启动、制动、反转、变速等),并可实现逻辑控制、联锁控制、异地控制等,因而大大提高了机床的自动化水平,有助于减轻工人的劳动强度。
这种控制系统技术简单、易于掌握,至今仍被广泛采用。
继电器-接触器控制系统是由各种电器组成的,而这些电器的机械动作寿命是有限的,必须按时更换损坏的电器,以免影响系统的可靠性。
另外,根据加工工艺的要求,需要改变控制逻辑关系时,必须修改线路,重新安装配线,这对现代机床的控制要求是很不适应的。
20世纪40年代后,发电机-电动机、交磁放大机-电动机等直流调速系统,以其优良的调速性能,被广泛用于大型机床的主拖动和进给拖动系统中。
不仅提高了机床的加工性能,还简化了机床的传动机构。
近年来,由于电力电子器件及其变换技术的发展和矢量控制技术的应用,交流调速系统有了很大的发展,在调速性能上完全可以与直流调速系统相媲美,加之性能可靠、维护方便,因而在星带机床中逐步取代着直流调速系统。
在机床的控制方面,今年出现的可编程控制器(PLC)已广泛用于电气控制系统中。
可编程控制器不仅可以按事先编好的程序进行各种逻辑控制,还具有随意编程、自动诊断、通用性好、体积小、可靠性高的特点。
因此,可编程控制器正逐步取代着继电器-接触器控制系统。
可以预料,随着科学季度的发展,机床PLC电气控制系统将继续向更高的方向发展,以不断提高机床的加工精度、生产效率和自动化水平。
第2章电气控制系统
2.1 电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路,不同的设备有不同的控制回路,而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同。
为了保证一次设备运行的可靠与安全,需要有许多辅助电气设备为之服务,能够实现某项控制功能的若干个电器组件的组合,称为控制回路或二次回路。
这些设备要有以下功能:
1) 自动控制功能。
高压和大电流开关设备的体积是很大的,一般都采用操作系统来控制分、合闸,特别是当设备出了故障时,需要开关自动切断电路,要有一套自动控制的电气操作设备,对供电设备进行自动控制。
2)保护功能。
电气设备与线路在运行过程中会发生故障,电流(或电压)会超过设备与线路允许工作的范围与限度,这就需要一套检测这些故障信号并对设备和线路进行自动调整(断开、切换等)的保护设备。
3)监视功能。
电是眼睛看不见的,一台设备是否带电或断电,从外表看无法分辨,这就需要设置各种视听信号,如灯光和音响等,对一次设备进行电气监视。
4) 测量功能。
灯光和音响信号只能定性地表明设备的工作状态(有电或断电),如果想定量地知道电气设备的工作情况,还需要有各种仪表测量设备,测量线路的各种参数,如电压、电流、频率和功率的大小等。
在设备操作与监视当中,传统的操作组件、控制电器、仪表和信号等设备大多可被电脑控制系统及电子组件所取代,但在小型设备和就地局部控制的电路中仍有一定的应用范围。
这也都是电路实现微机自动化控制的基础。
2.2 常用的控制线路的基本回路由以下几部分组成。
1)电源供电回路。
供电回路的供电电源有AC380V和220V等多种。
2)保护回路。
保护(辅助)回路的工作电源有单相220、36V或直流220、24V等多种,对电气设备和线路进行短路、过载和失压等各种保护,由熔断器、热继电器、失压线圈、整流组件和稳压组件等保护组件组成。
3)信号回路。
能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路,如不同颜色的信号灯,不同声响的音响设备等。
4)自动与手动问路。
电气设备为了提高工作效率,一般都设有自动环节,但在安装、调试及紧急事故的处理中,控制线路中还需要设置手动环节,通过组合开关或转换开关等实现自动与手动方式的转换。
5)制动停车回路。
切断电路的供电电源,并采取某些制动措施,使电动机迅速停车的控制环节,如能耗制动、电源反接制动,倒拉反接制动和再生发电制动等。
6)自锁及闭锁同路。
启动按钮松开后,线路保持通电,电气设备能继续工作的电气环节叫自锁环节,如接触器的动合触点串联在线圈电路中。
两台或两台以上的电气装置和组件,为了保证设备运行的安全与可靠,只能一台通电启动,另一台不能通电启动的保护环节,叫闭锁环节。
如两个接触器的动断触点分别串联在对方线圈电路中。
第3章.c650普通我是车床的电气控制要求于控制特点
3.1650普通车床的电力拖动控制要求与特点如下:
(1)主轴电动机M1通常选用笼型异步电动机,完成主轴
主运动和刀具进给运动的驱动。
电动机采用直接起动的方式起
动,可正反两个方向旋转。
为加工调整方便,还具有正向点动功
能。
(2)停车时和点动完毕均要反接制动。
为了防止在频繁点
动时,大电流造成电动机过载以及限制反接制动电流,在点动
和反接制动时主电路串接了限流电阻R。
(3)为了提高生产效率、减轻工人劳动强度,溜板箱的快
速移动由电动机M3单独拖动。
根据使用需要,可随时手动控
制起停。
(4)车削加工中,为防止刀具和工件的温度过高、延长刀
具使用寿命、提高加工质量,车床附有一台单方向旋转的冷
泵电动机M2,提供冷却液。
由于可编程控制器(PLC)具有:
(1)通用性、适应性强;
(2)完善的故障自诊断能力且维修方便;(3)可靠性高及柔性强等优点,且小型PLC的价格目前亦很便宜。
因此,在普通车床的控制电路改造中发挥了及其重要的作用。
而且可编程控制器SYSMACCP1H是用于实现高速处理高功能的程序包型PLC。
配备与CS/CJ系列共通的体系结构,与以往产品CPM2A40点输入输出型为相同尺寸,但处理速度可达到约10倍的性能。
本文以c650车床的控制系统为例,详细说明使用欧姆龙产CP1H型PLC改造传统控制系统的设计过程。
第4章PLC控制电路
4.1PLC机型选择、硬件连接及l/O地址分配
车床电气控制系统所需的I/0点总数在256以下,属于
型机的范围。
控制系统只需要逻辑运算等简单功能,主要用来
实现条件控制和顺序控制。
为实现C650车床上述的电气控制
要求,所以PLC可以选择欧姆龙公司的CP1H系列。
它的价格
低,体积小,非常适用于单机自动化控制系统。
该机床的输入信
号是开关量信号,输出是负载三相交流电动机接触器等。
根据
表1可知,车床电气控制系统需要9个外部输人信号,5个输
出信号。
PLC所具有的输入点和输出点一般要比所需冗余
30%,以便于系统的完善和今后的扩展预留。
所以本系统所需的输入点为12个,输出点为7个。
现选择欧姆龙公司
CPIH系列的CP1H一40CDR—A型PLC,24V直流24点输入继电器型交流16点输出。
4.2C650车床的PLC程序设计
PLC的程序可以采用梯形图、语句表、程序块等形式表示。
为了与继电器一接触器系统相承接,采用梯形图形式对车床电
气控制系统进行编程。
梯形图与继电器—接触器系统的原理图
从本质上相一致,设计方法为参照继电器原理图在保持原有控
制逻辑基础上改绘。
4.3PLC梯形图控制分析
(1)车床正向工作及反接制动过程:
按下SB2,接通内部
辅助继电器W200.00,进入联锁程序,由内部辅助继电器接通
KM3吸合短接电阻R,同时接通KM1,主电动机M1正转起动
运行,开始车削加工。
要停车时,按下SB1,KM1、KM3线圈失
电,同时KM2吸合,主电动机M1串电阻反接制动,当速度接
近零时,速度继电器正转常开触点KS1断开,KM2释放电动机
M1停转。
反向工作过程与正向相同,如图4;其他工作过程如图5。
(2)刀架快速移动过程:
扳动进给操纵手柄压合位置开关
Q,KM5吸合,M3起动运行,刀架向指定方向快速移动。
(3)主电动机正向点动过程:
按下SB4,使KM1吸合,M1
电阻限流点动,松开SB4,KM1失电,M1停转,实现点动控制。
(4)冷却泵工作过程:
如果车削加工过程中,工件需要使
冷却液时,按下SB6,KM4线圈得电,冷却泵电动机M2工
,提供冷却液。
要停止,按下SB5即可。
第5章电动机正反转控制
5.1结构控制
流电源E由PLC内部提供,可直接将PLC电源端子接在开关上。
交流电源则是由外部供给。
利用PLC控制一台异步电动机的正反转。
输入端直
黄按钮按下:
电机正转
蓝按钮按下:
电机反转
红按钮按下:
电机停止
设计正反转控制过程:
机床的工作部件常需要作两个相反方向的运动,大都靠电动机正反转来实现。
其控制原理很简单,只要将三相电源中的任意两相对调,就可使电动机实现反转。
下面就按此原理设计正反转控制过程原理图。
1.利用接触器控制正反转线路,下图为电动机正反转按钮控制设计原理图。
在主电路中,两个接触器KM1、KM2触点接法不同,故可改变电动机电源相序,从而改变电动机转向。
在控制电路中,SB1、SB2分别正反转控制按钮,SB3为停止按钮。
动断触点KM1、KM2为互锁触点,以避免SB1、SB2同时同时按下可能造成的短路故障;电动机换向需先按下停止按钮SB3。
5.2.电动机正反转控制梯形图设计
其中,X0为正转启动按钮,X1为反转启动按钮,X2停止按钮地址,Y0正转输出,Y1反转输出。
RDX1
ORY0
AND.NOTX1
AND.NOTX2
AND.NOTY1
WRTY0
RDX1
ORY1
AND.NOTX0
AND.NOTX2
AND.NOTY0
WRTY1
第6章结束语
通过实践证明用PLC代替传统继电一接触器控制能达到
很好的效果,不仅简化了控制线路,缩小了控制装置的体积,提
高了系统工作的可靠性、通用性,而且增强了控制系统的功能,
实现了C650车床的自动控制,生产效率得到了很大提高,并能
很好地保证其加工精度。
我们衷心希望,我国科技界、产业界和教育界通力合作,把握好知识经济给我们带来的难得机遇,迎接竞争全球化带来的严峻挑战,为在21世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列,使我国经济继续保持强劲的发展势头而共同努力奋斗。
第7章致谢词
:
参考文献
[1]邹新宇。
数控编程[M].清华大学出版社,2006年
[2]陈子银、徐鲲鹏.数控加工技术[M].北京理工大学出版社,2006年
[6]余英良.数控加工编程及操作[M].北京:
高等教育出版社,2004年第一版
[7]黄卫.数控技术与数控编程[M].北京:
机械工业出版社,2004年
[3]眭润舟.数控编程与加工技术[M].北京:
机械工业出版社,2006年第一版
[4]詹华西.数控加工技术实训教程[M].西安:
电子科技大学出版社,2006年
[5]陈富安.数控机床原理与编程[M].西安:
西安电子科技大学出版社,2004年第一版
[8]李家杰.数控机床编程操作与操作实用教程[M].南京:
东南大学出版社,2005年
[9]华茂发.数控机床加工工艺[M].北京:
机械工业出版社,2000年
[10]黄康美.数控加工实训教程[M].北京:
电子工业出版社,2004年
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