T68卧式镗床PLC改造实训报告

1、百度文库让每个人平等地捉升口我T68卧式锂床PLC改造实训报告一、课程设计目的通过本课程设计，学生能运用电气控制与PLC课程中的基本理论和实践知识, 充分了解设讣题LI的技术要求和系统控制流程，在此基础上，通过查阅资料，拟 定设计方案，自行设计硬件接线图和控制程序设计，并且在相关实验设备上进行 调试修改，指导控制程序能成功运行。通过课程设计，使学生能够将理论知识与 实践相结合，提高分析能力和设计能力。1. 掌握硬件系统设计的基本方法使学生掌握根据电气控制设备的工艺要求，查找相关资料，选择电气元件进 行硬件系统的设计，并且学会在相关设备上正确进行硬件连接。2. 掌握控制程序设计的基本方法能够根据

2、设汁题LI的要求设汁吃工作状态流程图，深入理解和掌握指令系 统，并且利用指令进行编程，同时借助相关实验设备进行模拟调试。遇到问题能 够分析原因，并针对问题的原因采取相应的方法解决问题。二、课题内容：每位学生在以下课题中选一个项目作为课程设计内容：(1) 、C650车床电气控制系统(2) 、T68锂床电气控制系统(3) 、X62W万能铳床电气控制系统(4) 、生活水泵泵恒压供水电气控制系统(5) 、M7475B平面磨床电气控制线路(6) 、三、课题要求：1. 根据选定的图纸，读懂电气控制电路图纸，在AUTOCAD或visio中画出 图纸。2. 采用PLC控制方式改造原有电路，使之符合原有的功能，

3、完成硬件设计 和软件设计，并进行调试。3. 完成课程设计说明书，说明书中应该包含电气控制原理图的基本原理， 实现的功能，PLC控制系统的硬件设汁和软件实现的说明，并说明设计过程。4 上交时应包括每一位同学的电气控制电路图纸和PLC硬件接线图纸的电子 稿、软件设计的电子稿和课程设计的说明书。四、T68卧式镇床工作原理分析（如图1）1 -支承架2-后立柱3-工作台4-主轴5-平旋盘6-径向刀架7-前立柱8- 主轴箱9-床身10-下滑座11-上滑座图1说明：T68卧式锂床的结构主要由床身、前后立柱、锂头架、工作台、尾架台等部 件组成。在床身的一端固定有前立柱，前立柱的垂直导轨上装有镇头架，锂头架 可

4、沿导轨垂直移动，镇头架中装有主轴部件、主轴变速箱、进给箱及操纵机构等 部件。刀具固定在镇轴前端的锥形孔里，或装在花盘的刀具溜板上。在床身的另 一端装有后立柱，后立柱可沿床身导轨做纵向的左右移动。后立柱的垂直导轨上 安装有尾架，用来支撑镇杆的末端，尾架随锤头架同时升降，保证两者的轴心在 同一直线上。下溜板可沿床身中部的导轨做纵向的左右移动，上溜板可沿下溜板 上的导轨作横向的前后移动，工作台相对于上溜板可作回旋运动。2-2性能特点：2百度文邮-让每个人平零地捉升口我（1）机床及其主轴系统具有较高的钢性，能满足具有多种不同转速的 加工要求。（2）主电动机具有足够的功率。（3）机床的主轴变速和进给的变

5、速范围大，有较高的生产能力。（4）机床上采用了选择式单手柄变速操纵装置。此外还采用了慢速冲 击装置，以便于齿轮能顺利地啮合，从而使机床在开动中能迅速地变换主轴转速 和进给量。（5）不许同时开动的机构都设有互锁装置。（6）拉或推操纵杆，就能使各移动部件作双向的快速移动，此时并不 需搬动进给换向手柄。（7）各运动机构的操纵位置集中，所以操纵简便，在机构进给时只要 先操纵手柄，再按下操纵杆即可分别获得主轴或主轴箱工作台纵、横向等不同两 个方向上的机动进给。（8）各运动部件的夹紧是用单手柄操纵的，操作简便，减少了辅助工 时。2-3.用途：（1）T68卧式锤床是万能性的机床，适用于机器制造业的各种孔和平

6、面的加 工。特别适用于加工黑色金属零件。（2）T68卧式锂床上具有平旋盘径向刀架，能镇削尺寸较大的孔和平面。（3）T68卧式镇床还可以单独的或借增加一定的工艺装备，在各种大、 中型零件如变速箱、减速箱及曲轴箱体等进行精度较高的钻、僮、扩及狡孔等工 作。（4）主轴的钢性较强，除使用平旋盘进行铳削外，还可以在主轴上安 装铳刀来进行铳削。（5）机床备有常用的附件，其中包括加工螺纹用的附件。2-4.动作分析：（1）主运动：镇轴和花盘的旋转运动（2）进给运动：镇轴的轴向进给运动，花盘的径向进给运动，镇头架的垂 直进给运动，工作台横向、纵向进给运动。（3）辅助运动：工作台的旋转运动，后立柱的水平移动，尾架

7、的垂直移动说明：在工作时，镇轴一面旋转一面沿轴向作进给运动，而花盘只能旋转，装 在其上的刀具溜板可作垂直于主轴轴线方向的径向进给动作。镇轴和花盘主轴分 别有各自的传动链传动，因此镇轴于花盘可独自旋转，也可以不同转速同时旋转。2-5.电气控制：（1）主电机：拖动主运动和进给运动要求：“直接启动b）可逆运行c）反接制动d）变极调速e）点动控制f）变速冲动（反复）（2）快速移动电机：拖动镇床各部分，缩短调整工件和刀具间相对位置的 时间。要求："直接启动b）可逆运行说明：主电机低速时直接起动，高速时先低速启动，延时后转为高速运转。 为了确保制动准确，迅速，设电气制动环节。工作台或镇头架的自动

8、进给与主轴或花盘刀架的自动进给设联锁。山于镇床运动较多，故有必要的连锁保护以及过载和限位保护。为便于变速时齿轮的顺利啮合，设有低速冲动环节。2-6.原理图根据T68镇床的结构、功能特点和电气控制要求，设汁电气原如图2：电气原理设讣思路概述：2-6-1.主电路设计概述：主电机Ml的正反转山接触器KM1和KM2控制，接触器KM3的主触点和制动 电阻R并联，当Ml起动和运行时，KM3通电吸合，将电阻R短接，反接制动时 KM3通电释放，主电路中有两相串入电阻R进行制动停车。KM6与KM7和KM8的 主触点控制定子绕组联结来选择主电机Ml的高、低、转速。KM6通电吸合时， 定子绕组三角形联结，低速。KM

9、7和KM8通电吸合时，定子绕组双星形联结，5快速电动机止反电源电源保护低压断路主电动机正反转转控制变器指示M乜吉弓昱滸牛YW逆占戏杈姿Rn正转反转限流电高低速起动起动阻控制控制快速电动机正反转控制主电动机控制正转反转1低速高速百度文邮-让每个人平零地捉升口我高速。热继电器FR做Ml的长期过载保护。快速移动电机M2用KM4和KM5做正反转控制。用FU2做短路保护。因M2是 短时工作，因此不加过载保护。2- 6-2.控制电路设讣概述：各行程开关名称及作用：SQ9：高低速行程开关（闭合为高速，断开为低速）SQ1、SQ3：变速行程开关（变速时断开，未变速时闭合）1. 主电机Ml的可逆运行控制设计：（假

10、设为低速，SQ断开）1）原理：改变通电相序。2）执行元件：SB1 （正转），SB2 （反转）。3）过程分析：3- 1）正转：按下SB1,中间继电器KA1通电吸合并自锁，触电动作，使KM3 通电吸合（SQ1、SQ3闭合）.KM3的主触点动作，使R短接。保证Ml在全压下直 接启动。同时KM3的辅助触点闭合，触点KA1闭合，使接触器KM1通电吸合，触 点KM1闭合，使接触器KM6通电吸合。这样，主电路中KM1、KH3、KM6主触点闭 合，电动机Ml在三角形接法下正向全压直接启动（低速运行）.3-2）反转：按下SB2中间继电器KA2通电吸合并自锁，触电动作，使KM3 通电吸合（SQ1、SQ3闭合）.K

11、M3的主触点动作，使R短接。保证Ml在全压下直 接启动。同时KM3的辅助触点闭合，触点KA2闭合，使接触器KM2通电吸合，触 点KM2闭合，使接触器KM6通电吸合。这样，主电路中KM2、KM3、KM6主触点闭 合，电动机Ml在三角形接法下反向全压直接启动（低速运行）2. 主电机Ml的变极调速控制设计1）原理：改变磁极对数。2）执行元件：SQ9（通过机械控制实现闭合或断开）3）过程分析：3-1）低速：低速时，SQ9断开。电动机定子绕组被接成三角形。正反转控制 如上所述。3-2）高速:设汁原则：高速时先低速启动，延时后转为高速运转。高速时，SQ9闭合，按下启动按钮后，在KM3通电的同时，KT也通电

12、吸合， 电动机在三角形接法下低速启动并经一段时间的延时后，触点KT断开，KM6断 电释放，触点KT闭合，KM7与KM8通电吸合。主电路中KM6和KM7与KM8分别 动作，使Ml定子绕组改接成双星形，高速运转。实现电动机按低速档启动再自 动转接成高速档运转的自动控制，降低启动时的机械冲击的损耗。主电机Ml的点动控制设计1）原理：不要自锁。2）执行元件：SB3（正转）,SB4（反转）。3）过程分析：3-1）正转：按下点动按钮SB3, KM1和KM6通电吸合，Ml定子绕组串入R 联结成三角形低速启动，松开SB3后，电动机自然停车，实现电动控制。3-2）反转：按下点动按钮SB4, KM1和KM6通电吸

13、合，Ml定子绕组串入R 联结成三角形低速启动，松开SB4后，电动机自然停车，实现电动控制。4.主电机Ml的反接制动和停车设计1）原理：山于系统惯性较大，制动要求迅速且不频繁。故采用电源反接制动通过改变电动机的通电相序，达到制动的U的。山于电源反接制动时，转子和定子旋转磁场的相对速度接近于2倍的同步转 速，以致使反接制动电流相当于全压启动时启动电流的2倍。为防止绕组过热和 减小制动冲击，设计在电动机定子电路中串入反接制动电阻R o此外，根据电源反接的机械特性，当电动机转速接近零时应及时切断三相电 源，否则，电动机将会反向启动。为此，设计在控制电路中用速度继电器KS进 行自动控制。2）执行元件：S

14、B6, KS （自动控制）。3）过程分析（假设为正转）：当电动机在运行时，KS的正向动合触点KS-1 （21-25）闭合。按下SB6,触点SB6断开。KAI, KM1, KM3, KM6 （高速时为KA1,KM1, KM3, KM7, KM8, KT）相继断电。同时触点SB6闭合，使KM2通电吸合并自 锁，使KM6通电吸合。电动机Ml在三角形接法下串入电阻R反接制动。当电动机转速下降到KS的复位转速时，触点KS-1断开，使KM2断电释放， 触点KM2断开，使KM4断电释放。主电路中KM2、KM4主触点断开，切断电动机 的三相电源，防止反向启动。反接制动结束，电动机自由停车至零。主电机变速冲动控

15、制设汁1）原理：设变速冲动环节是为了便于变速时齿轮的顺利啮合。山于镇轴的变速是通过操纵盘的操作手柄实现。为减少能耗，在拉 出操作手柄后应使电动机的转速下降，设计一反接制动环节来实现。在推入操纵 杆时，如果齿轮顶住手柄而推合不上时，就需要电动机间隙地启动和反接制动， 使电动机Ml处于低速运行状态，以利于变速齿轮的啮合。在齿轮啮合好后，变 速操纵手柄推回原位，此时让电动机正常启动运转。2）执行元件：山于变速时通过机械操作实现，因此，设有行程开关来发出电信号。 各行程开关名称及作用如下：SQ1、SQ2：主运动变速行程开关。SQ1：拉出手柄时动作；SQ2：推 入手柄时动作。SQ3、SQ1：主运动变速行

16、程开关。SQ3：拉出手柄时动作；SQ1：推入手柄时 动作。3）过程分析（镇轴）:拉出手柄时，触点SQ1不再被压，触点SQ1断开，KM3、KT断电释放，触点 KM3断开，使KM1断电，电动机Ml处于自然停车状态。同时触点SQ1闭合，此 时电动机在惯性作用下转速仍很高，KS正向触点KS-1断开，KS-1闭合，使KM1 断电，KM2通电，电动机反接。KT的断电使KW1通电，KM5断电，使电动机定子 绕组接成三角形。电动机Ml串电阻反接制动，转速迅速下降。推入手柄时，若齿轮顶住手柄。将压下SQ2,触点SQ2闭合。当电动机转速 下降到KS的复位转速时，触点KS-1断开，触点KS-1闭合，KM1通电，KM

17、2断电, 电动机串电阻正向启动，转速重新上升。转速上升到KS的动作转速时，KS-1闭 合，KS-1断开，KM1断电，KM2通电电动机串电阻反接制动，转速迅速下降。转 速下降到KS的复位转速时，Ml 乂正向启动。这样间隙地启动和反接制动，使电 动机处于低速运转状态，有利于变速齿轮的啮合。当齿轮啮合好后，SQ1重被压下，SQ2不受压，KM3通电，使KM1也通电，电 动机便在新的转速下重新启动运转。进给运动变速时工作情况与镇轴变速相同，但是与其对应的行程开关是SQ3、 SQlo快速电动机M2可逆运行的控制设计1）原理：快速移动电机用来拖动镇床各部分，缩短调整工件和刀具间相对 位置的时间。在操作时通过

18、操作手柄来控制。因此，设讣使用行程开关来转变信 号。2）执行元件：SQ7：正向快速移动行程开关SQ8：反向快速移动行程开关3）过程分析：手柄在“正向”的位置时，SQ7被压下，KM6通电，使H2正转，拖动机床进 给机构快速正向移动。手柄在“反向”的位置时，SQ8被压下，KM7通电，使H2反转，拖动机床进 给机构快速反向移动。连锁保护设计山于T68镇床运动部件较多，为防止机床或刀具损坏，保证主轴进给和丄作 台进给不能同时进行。设计用SQ5和SQ6来进行连锁保护。SQ5和SQ6的动断触 点并联后串接在控制电路中，当工作台和锂头架自动进给手柄扳到自动进给位置 时，SQ5被压下，触点断开；当镇轴和花盘刀架自动进给手柄扳到自动进给位置 时，SQ6被压下，触点断开。无论哪种都会使控制电路被切断，