专业综合设计与实践报告书

专业综合设计与实践任务书

学院： 专业：电气工程及其自动化 班级：

学生姓名 课题名称 指标及要求 指导老师 职称 副教授 X62W万能铣床的PLC改造设计 达到设计课题的控制要求，上机调试PLC控制程序，打印 PLC程序，计算机软件绘图。 1、查阅资料，获得X62W万能铣床的总电气图。 2、熟悉X62W万能铣床的工作原理和流程。 3、确定改造方案，包括PLC的选择，元器件的选择等。 4、根据控制要求进行PLC接线设计，确定PLC输入输出分配表，编写PLC梯形图。 5、将设计好的梯形图进行软件逻辑仿真，并撰写报告。 课题工作内容 进程 安排 第1-2天：下达任务，收集资料，确定课题，写好任务书。 第3-4天：上交任务书，确定课题可行性以及改造方案。 第5-8天：进行改造设计。 第9-10天：进行仿真调试，撰写报告，进行答辩并上交报告。 主要 参考 文献 《电气控制与可编程控制器技术》化学工业出版社 史国生 《PLC基础及应用》 机械工业出版社 廖常初 《可编程序控制器应用技术》 化学工业出版社 张万忠 《电机与电气控制机械》 工业出版社 谭维瑜 《数控机床电气控制》 高等教育出版社 廖兆荣 地点 起止日期 2014.3.4—2014.3.15 2

目录

第一章 改造目的及原因 .................................... 4 第二章 工作原理 .......................................... 4 第三章 主电路、控制电路分析 .............................. 5 3.1电气原理图 ........................................ 5 3.2 主电路分析 ........................................ 6 3.3 控制电路分析 ...................................... 6 3.3.1 主轴电机M1的控制 ............................ 6 3.3.2 进给电动机M2的控制 .......................... 7 3.3.3 冷却泵电动机及照明电路的控制 ................. 9 第四章 X62W万能铣床电气控制线路的PLC改造 ................ 9 4.1硬件设计 .......................................... 9 4.2 PLC梯形图设计及语句 .............................. 14 第五章 出现问题及改进意见 ............................... 16 第六章 小结 ............................................. 16 第七章 参考文献 ......................................... 16 附录 .................................................... 17 1、主电路 ............................................ 17 2、PLC外部接线图..................................... 18 3、原图 .............................................. 19 4、梯形图 ............................................ 20

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第一章 改造目的及原因

X62W万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以进行平面、斜面、螺旋面及成型表面的加工，它采用继电接触器电路实现电气控制。铣床是以各类电动机为动力的传动装置与系统的对象以实现生产过程自动化的技术装置。电气系统是其中的主干部分，在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用。PLC专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。PLC（可编程控制器）作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。将X62W万能铣床电气控制线路改造为可编程控制器控制，可以提高整个电气控制系统的工作性能，减少维护、维修的工作量。随着电子技术的发展，可编程序控制器日益广泛的应用于机械、电子加工与设备电气改造中。铣床作为机械加工的通用设备在内燃机配件的生产中一直起着不可替代的作用。自动铣床具有工作平稳可靠，操作维护方便，运转费用低的特点，已成为现代生产中的主要设备。自动铣床控制系统的设计是一个很传统的课题，现在随着各种先进精确的诸多控制仪器的出现，铣床控制的设计方案也越来越先进，越来越趋于完美，各种参考文献也数不胜数。在我国70～80年代大多数铣床中,大多数的开关量控制系统都是采用继电器控制,也有相当一部分辅机系统是采用继电控制。因此,继电器本身固有的缺陷,给铣床的安全和经济运行带来了不利影响,用PLC对铣床的继电器式控制系统进行改造已是大势所趋。

第二章 工作原理

机械部分由机架、工作台、卧铣主轴、可拆装立铣头、工作台传动变速箱、主轴传动变速箱等组成。电路由控制电路、主轴电机（约7.5KW）、工作台电机（2.4KW)、冷却水泵电机（0.12KW）、离合线圈、24V照明线路组成。原理：由三相380V供电，电机带动变速箱传动到主轴及工作台。用装载主轴上的刀具对装在工作台上的工件进行切削。冷却水泵泵出冷却液对切削部分进行冷却。变速箱可选择合理转速和线速。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为线切割电极丝）作电极，对工件进行脉

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冲火花放电蚀除金属、切割成型。线切割主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如线切割可以加工冲裁模的凸模、凹模、凹凸模、固定板、卸料板等，成型刀具、样板、线切割还可以加工各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等。线切割有许多无可比拟的有点，比如：线切割具有加工余量少、线切割具有加工精度高、线切割具有生产周期短、线切割具有生产成本低等突出优点，线切割已在生产中获得广泛应用。

第三章 主电路、控制电路分析

3.1电气原理图

该铣床共用3台异步电动机拖动，它们分别是主轴电动机M1、进给电动机M2和冷却泵电动机M3。

X62W万能铣床的电气原理图主电路图如图3-1所示。

L1L2L3KM2RKM4T2KM3KM1KM6QSFU1FU2T1SA4KM5FR1FR2YAM1M3FR3M2PE图3-1 X62W万能铣床的电气原理图主电路图

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