基于PLC和直流调速的龙门刨铣床控制系统研究

基于直流调速装置和PLC的B220龙门刨床电气改造设计

基于直流调速装置和PLC的B220龙门刨床电气改造设计作者：袁进存路文革来源：《电子技术与软件工程》2015年第24期摘要本文分析了基于直流调速装置和PLC的B220龙门刨床的电力控制改造设计。

使用欧陆590P全新数字直流调速装置和PLC（可编程控制器）取代了原来的龙门刨床里面用到的发电机组和调速装置，扩大了机组的调速系统规模，同时，使用可编程逻辑控制器取代了原来的继电控制电路，将其作为控制的核心，并且在原来的基础上进行了全面的技术改造。

改造之后的B220龙门刨床电力控制系统的硬件结构更加简单，操作更加便捷，运行的安全稳定性和可靠度还得到了大大的提升。

同时还具有投资少、维修方便、直观性强、可靠性强等优点。

【关键词】直流调速装置 PLC 龙门刨床电力控制系统龙门刨床在重型制造业中是不可或缺的工作母机，被广泛的应用在大型工件的切削工作中，龙门刨床的主拖动系统的工作流程主要是刀具和工件的相对运动，因此在切削作业中，刀具和工件会频繁的往复运动，因此长期以往会出现严重的磨损现象。

龙门刨床对工作台的电机拖动系统有着非常高的要求，在要求主机床的切削功率足够大、调速范围足够快的前提下，还要求工作台在工作的过程中能够自行调整速度，要适应不同的工作环境。

某工厂使用的是一台由武汉重型机床在上世纪七十年代生产的B220型龙门刨床，这一刨床的主拖动系统为K-F-D （电机扩大-发电机-电动机）系统调速，因为研制时期过早，当时技术并不先进，所以该系统具有投资大、功耗大、调速精度低、换向过程中产生的冲击过大等先天的缺陷，经过多年的生产使用之后，已经出现了严重的老化和磨损现象，导致工作台在往复换向的过程中对齿轮箱的撞击非常严重，因此不断的缩短龙门刨床的使用寿命，而在更换了齿轮箱后仍不能从根本上解决这一问题，工作台还是无法正常运行，严重阻碍了工厂的正常生产工作，同时即便工作台仍可以正常运行，但是作业效率低下的还会消耗更多的电能，因此，必须对该刨床的电力控制系统进行升级改造。

龙门刨床PLC、变频器控制系统改造

通过对B2012A型国产龙门刨床进行PLC改造，以及变频技术的改造以适应现代化的生产要求，改造中涉及PLC的技术应用，变频技术的应用从而使龙门刨床适应现阶段的生产需要，改造中涉及电机的速度的平滑性，电机的正反转龙门刨床的基本结构，以及龙门刨床的总体性能基本要求：1. 改造后的龙门刨床应能正确执行操作步骤进行工件加工。

2. 工作台能实现自动循环工作和点动,可实时精确调节工作台速度,平稳换向,并有自动和点动工作时的极限保护.3．垂直刀架可方便地在水平和垂直两个方向快速移动和进刀, 并能进行快速移动和自动进给的切换.左右侧刀架可在上、下方向快速移动和进刀,能进行快移/自动切换.并有左右侧刀架限位开关,防止其向上移动时与横梁碰撞.4.横梁可方便地上下移动和夹紧放松,加紧程度可调;横梁下降时有回升延时,延时时间可调.5.改造后用的变频技术，应有较好对手滑行和广泛的调速空间。

6.改造后的刨床应能达到价格低廉和应用广泛。

7.改变中不能改变其基本的操作步骤，不能改变龙门刨床的设计要求。

8.通过改造进一步熟悉和掌握各种刨床的改造工艺和改造过程及改造的注意事项。

主要参考资料：1田春霞数控加工工艺机械工业出版社2于立彪, 郑慕侨, 张英负重轮多体接触问题有限元分析北京理工大学学报3胡学林。

电气控制与plc。

冶金工业出版社4林奕鸿。

机床数控技术及应用。

机械工业出版社5卓迪仕。

数控技术及应用。

国防工业出版社6原魁。

变频器基础及应用。

冶金工业出版社7钟肇新。

可编程控制器原理及应用。

华南理工大学出版社完成期限：2012-6-5指导教师签名：课程负责人签名：2012年 6 月 5 日郑州华信学院课程设计说明书题目：龙门刨床PLC、变频器控制系统改造姓名：苏如如院（系）：机电工程学院专业班级： 09电气工程一班学号： 0902120137指导教师：成绩：时间：年月日至年月日目录1.龙门刨床的运动形式及技术改造 (2)1.1龙门刨床的结构及运动形式 (2)1.1.1结构及特点 (2)1.1.2运动形式 (3)1.2龙门刨床电气控制的目的及意义 (5)1.3龙门刨床电气控制改造的总体要求 (6)1.4龙门刨床电气控制改造方案 (6)2．工作台变频调速及PLC控制 (7)2.1工作台运动及调速要求 (7)2.2工作台调速方案 (7)2.3入输出的确定 (8)2.4工作台电气控制接线图电机设置 (9)3．刀架变频调速及PLC控制 (14)3.1刀架运动及调速要求 (14)3.2刀架调速方案 (15)3.3刀架输入输出分配 (16)3.4 刀架电气控制接线图 (17)4.龙门刨床的横梁、磨头及其他辅助设备 (22)4.1龙门刨床的横梁控制 (22)4.2横梁的输入输出分配 (23)4.3横梁运动形式梯形图 (24)4.3龙门刨床的磨头控制 (25)5．变频技术和PLC在龙门刨床中的应用 (28)5.1变频技术的选型和电机及其他辅助设备的选择和设定 (28)5.2 PLC的选择及应用 (28)5.2.1PLC容量的选择 (28)5.2.2 PLC未来发展前景及改造后的总体样本图 (29)6．B2012A型龙门刨床的改造。

PLC及直流调速系统在龙门刨床中的应用

发电机一电动机机组系统，设备老化，故障率才能进行：机床润滑、电机风机、装置风机启动高，运行维护难度大。我们采用西门子及装置无故障，电机投入激磁，横梁升降停止且
６Ａ０１６Ｖ２全数字直流调速系统和三菱不在要运动的方向的极限位置情况下．这样可以Ｒ７８ — Ｄ６
关键词：直流调速；ＰＣ；刨台运动控制Ｌ中图分类号：Ｔ５１２Ｐ７Ｇ５：Ｔ２１２文献标识码：Ｂ文章编号：１７ — ３５（０６４ — ０５０．．６３３５２０）００１ — ２
ＡｐｌａｉｎｏＬＣａｄＤｐｅｊｓｍｅｔｎＤｏｂｅｈｕｉｇａｉｇＭａｈｎｐｉｔｆｃｏＰｎＣＳｅｄＡｄｕｔｎｕｌ－ｏｓｃｃｉｅｉｎＦｎ
刨台运动分为前进调节、刨台慢进、后退调
收稿１：２０－５２３期０６０－２：修回１期：２０ — ６０３０６０—９
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２９—
维普资讯
２００６年第４期（１２期）总１
其操作在按钮６Ｖ２和三菱Ｆ２一４ＬＲ７８－Ｄ６１ＸＮ６ＭＲＰＣ组成。
定电位计；Ｋ３为启动控制继电器。启动条件具Ａ备时Ｋ３闭合；当整流装置准备就绪，无故障，Ａ并已投入激磁时Ｋ４闭合；Ｋ５Ａ继电器控ＡＡ、Ｋ６制刨台慢进和慢退，Ｋ７Ａ８继电器控制刨台Ａ、Ｋ点动前进和后退。Ｋ～ＡＡ１Ｋ８由ＰＣ输出控制。Ｌ刨台可向前和向后两方向运动。运动速度由电位计Ｗ１、Ｗ２设定，设定值送给６Ａ０全数Ｒ７

用PLC改造龙门刨床电气控制系统

用PLC改造龙门刨床电气控制系统摘要：本文介绍了如何使用PLC改造龙门刨床电气控制系统，提高了其控制性能和生产效率。

通过安装PLC控制器，并配置相应的逻辑控制程序，实现了对龙门刨床的启动、停止、速度调节、工件夹紧等功能的自动化控制，有效地提高了刨床的生产效率和减少了工人劳动强度。

关键词：PLC，龙门刨床，电气控制系统，自动化控制，生产效率正文：一、龙门刨床的电气控制系统简介龙门刨床是一种常用的大型加工设备，广泛应用于各种金属材料的切削加工和形状加工。

龙门刨床的电气控制系统主要由各种控制按钮、电机控制器、传感器和电气控制箱等组成。

目前，大多数龙门刨床的电气控制系统还是基于传统的电路设计，存在操作不方便、控制性能差、产量低等问题。

二、PLC控制器的优势PLC即可编程序控制器，是一种可编程逻辑控制设备，具有高度可靠性、扩展性和灵活性等特点。

使用PLC控制器改造龙门刨床电气控制系统可以有效地提高其控制性能和生产效率，具有以下优势：1、逻辑控制程序可编程，方便灵活。

2、输入输出模块可扩展，支持多种信号采集。

3、通信接口丰富，可与其他设备联网通信。

4、可靠性高，故障率低，维护成本低。

三、PLC改造龙门刨床电气控制系统的具体步骤及实现效果1、安装PLC控制器在龙门刨床电气控制系统中添加PLC控制器，将其与原有的电气控制元件相连。

根据需要，安装多个输入输出模块，用于控制信号的采集和输出。

2、编写逻辑控制程序利用PLC编程软件编写逻辑控制程序，实现龙门刨床的启动、停止、速度调节、工件夹紧等功能。

通过对节点的逻辑运算和电气控制元件的分配，实现龙门刨床的自动化控制。

3、调试和优化将编写好的逻辑控制程序下载到PLC控制器中，并对其进行调试和优化，确保其正常运行。

在实际的车间环境中，根据需求优化控制程序，达到最佳的控制效果。

使用PLC控制器改造龙门刨床电气控制系统后，可以实现龙门刨床的自动化控制，大大提高了生产效率，缩短了生产周期，减轻了工人劳动强度，同时还可以降低故障率和维护成本。

PLC控制龙门刨床

摘要龙门刨床是工厂中常见的大型机械加工设备，老式的龙门刨床的主拖动采用交磁放大机-发电机-电动机（JF-D）调速系统，能量损耗高、噪声大。

老式龙门刨床的电控部份采用继电器逻辑控制，线路复杂，故障率高，查找故障困难。

本论文在分析和研究龙门刨床(B2012A)原控制系统的基础上，设计了新的龙门刨床电控系统。

该系统以西门子公司的直流调速器(6RA70)为主要调速控制器件，根据主电机实际转速自动调节电枢电压和电流，平滑改变电动机转速。

刨床各运动部件采PLC 逻辑控制，根据工艺要求可实现各部分单独运动及联动。

以可编程控制器检测速度过零为换向条件，实现了工作台的无冲击换向。

从根本上克服了龙门刨床换向冲击大、工作效率不高、耗电量大等一系列缺点。

论文详细地给出了整个系统电路(包括电机拖动电路、直流调速系统电路及逻辑控制电路)的设计过程和工作原理。

本系统直观性好，控制安全可靠，运行平稳，调速精度高，具有其他龙门刨床控制系统所没有的若干优点，且经济实用，具有广阔的应用前景。

关键词:龙门刨床 PLC控制直流调速AbstractPlaner is common in large-scale factory machining equipment, the old main drag planer magnetic amplifier using AC - Generators - Motors (JF-D) speed control system, high energy consumption, noise big. Old planer electronic control part of the relay logic control circuit complexity, high failure rate, difficult to find fault.In this thesis, analysis and research planer (B2012A) based on the original control system, designed a new electronic control system Planer.The system Siemens DC Driver (6RA70) as the main speed control device, according to the actual speed automatic adjustment of the main motor armature voltage and current, smooth changes in motor speed. Planer PLC logic of the moving parts of the mining control, according to process requirements to achieve separately the various parts of movement and interaction. Programmable controller detects the speed to zero for the change to the conditions for the realization of the table without the impact of the commutation. Papers presented in detail the entire system circuit (including motor drag circuit, the circuit and DC speed control system logic control circuit) design process and work.This system is intuitive and good control of safe, reliable, smooth running, speed, high precision, with other control systems Planer several advantages not available, and economical and practical, has broad application prospects.Keywords: double housing Planer PLC controlling direct Currentspeed regulating目录第 1章概述 (1)1.1 课题的提出 (1)1.2 本课题的研究意义 (2)1.3 龙门刨床电气控制系统的发展历史 (2)1.4 本课题的工艺要求 (3)1.5 主要研究内容 (4)1.6 本章小结 (4)第2章方案论证 (5)2.1 几种可行性方案比较 (5)2.1.1 理想的速度运行曲线 (5)2.1.2 实现理想速度运行曲线的几种方法比较 (6)2.2 龙门刨床的结构特点 (6)2.3 龙门刨床的工艺流程对控制系统的要求 (8)2.4 直流调速装置 (9)2.4.1 直流调速装置的结构与功能特点 (9)2.4.2 主要功能 (10)2.4.3 参数设定方法 (11)2.4.4 斜坡函数发生器 (12)2.4.5 速度调节器 (12)2.5 总体方案设计 (13)2.5.1 系统主要配置和设置 (13)2.5.2 系统工作流程和控制功能实现 (14)2.6 本章小结 (15)第3章PLC的原理及应用 (16)3.1 PLC的应用 (16)3.2 S7-200的结构特点 (17)3.3 本章小结 (19)第4章龙门刨床的硬件电路设计 (20)4.1 工作台控制电路设计 (20)4.2 横梁与刀架电路设计 (21)4.3 润滑泵供电控制电路 (22)4.4 PLC控制逻辑实现 (23)4.4.1 I/O接口设计 (24)4.5 本章小结 (26)第5章控制系统软件设计 (27)5.1 PLC 程序设计方法 (27)5.1.1 PLC 程序设计方法概述 (27)5.1.2 PLC控制逻辑程序设计 (27)5.1.3 程序设计步骤及要点 (28)5.2 梯形图设计方法 (30)5.3 调速控制程序设计 (31)5.4 参数设置 (33)5.5 PLC控制系统若干现场技术的实现 (35)5.5.1 无冲击换向实现 (35)5.5.2 工作台抗干扰冗余逻辑设计 (37)5.6 本章小节 (38)第6章系统的可靠性分析 (39)6.1 系统调试流程 (39)6.2 调试内容及步骤 (40)6.3 系统运行效果 (41)6.4 本章小结 (41)总结 (42)致谢.............................................. 错误！未定义书签。

项目：龙门刨床工作台调速 PLC与变频器控制系统

教学实施：
一、B2012工作台运行速度控制要求
用PLC、变频器控制电动机按工艺要求（B2012工作台运行速度）运转控制电路，其控制要求：B2012工作台运行速度示意图如图5-1所示。当按下起动按钮SB1时，变频器输出三相电源的频率由 0Hz→15Hz（时间为0→t1），工作台前进启动；时间为t1→t2段为工作台慢速切入；当压下行程开关SQ2时，工作台前进加速，频率由 15Hz→50Hz（时间为t2→t3）；时间为t3→t4段为工作台高速前进；当压下行程开关SQ3时，工作台前进减速，频率由50Hz→15Hz（时间为 t4→t5）；当压下行程开关SQ4时，工作台反接制动并后退加速，频率由15Hz→-70Hz（时间为t5→t6→t7）；时间为t7→t8段为工作台高速后退；当后退压下行程开关SQ2时，工作台后退减速，频率由-70Hz→-25Hz（时间为t8→t9）；当压下行程开关SQ1时，工作台反接制动停止，频率由-25Hz→0Hz（时间为t9→t10）。
图5-3 变频器不同频率段按顺序输出部分的状态转移图
图5-4 变频器不同频率段按顺序输出部分的梯形图
任务2 MM420通用变频器变频器参数设置
1．首先复位为工厂的缺省设置值：P0010=30，P0970=1，时间约为
10s。
2．选择命令源：使P0700=2由端子排输入。
3．频率设定值的选择：使P1000=3固定频率设定。
图5-1 B2012工作台运行速度示意图
二、任务解决步骤任务1 PLC的程序设计
（一）控制要求分析根据上述控制要求，在图5-1中按时间顺序为： 1．0—t2段：Y5为ON，变频器预置的频率为15Hz，转换信号为 SB1（X1）。 2．t2—t4段：Y6为ON，变频器预置的频率为50Hz，转换信号为 SQ2（X7）。 3．t4—t5段：Y5为ON，变频器预置的频率为15Hz，转换信号为 SQ3（X10）。

龙门刨床的PLC电气控制系统设计【毕业作品】

BI YE SHE JI（20 届）龙门刨床的PLC电气控制系统设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月-Ⅰ-摘要在分析和研究龙门刨床（B2012A）控制原理的基础上，根据生产工艺要求，设计了龙门刨床基于变频调速的PLC控制。

该系统以西门子公司的TD3000为主要调速控制器件，PLC选用西门子公司的S7-200系列的CPU224。

根据刨床的实际调速范围和负荷，选择了变频异步电动机、变频器和测量转速的编码器型号；绘制了电力拖动系统的主回路电路图、PLC和变频器的外部接线图。

并且，对变频器接口电路的设计方法和变频器参数的设置方法也做了详细说明。

刨床各个运动部件采用PLC逻辑控制，根据工艺要求可实现各部分的单独运动及联动。

用可编程控制器进行检测过零为转换条件，实现了工作台的无冲击换向。

以精密电位计为速度给定元件，可手动实时准确地调节主电机的转速，从根本上解决了龙门刨床换向冲击大、工作频率不高、耗电量大等缺点。

关键词：龙门刨床，变频器调速，PLC-Ⅰ-AbstractOn the basis of the analysis and research of the original control system of double housing planer (B2012A), according to the special requirements of production process, designed a system with a the inverter direct current speed control based on PLC control. The system chooses the Siemens TD3000 as the main speed control devices, and the PLC selected the Siemens S7-200 series CPU224.First, the dissertation introduces the hardware design of the control system. According to actual speed regulation range and loads of the original DC drive system, the model of variable frequency induction motor, inverter and encoder to measure the speed are chosen. It presents the main circuit schematics of electric drive system, and the external wire-connection diagrams of PLC and inverter. Furthermore, a description of the interface circuit design fashions and parameters setting of inverter are described.The system use the programmable controller, as to realize zero-speed examining and logical controlling, and the linkage of the motile parts can be achieved according to its process requirements. In this system , zero-speed reversing of the work platform and no impact of original system can be realized. Precise potentiometers are chosen as the speed regulation components in this system, it can regulate the Real-time rotational speed of the main electromotor accurately, and the disadvantages of the original system, such as the large reversing impact of planer, the inadequate operating frequency and too high power consumption, are hurdled in this system.Key words: planer, inverter, PLC-Ⅱ-目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT............................................................................................ . (Ⅱ)目录..................................................................................................... . (Ⅲ)第一章绪论........................................................................................ .. (1)1.1课题的目的和意义 (1)1.1.1本课题的目的 (1)1.1.2本课题的研究意义 (1)1.2龙门刨床电气控制的发展 (1)1.2.1龙门刨床电气控制的历史与现状 (1)1.2.2龙门刨床电气控制的发展 (3)1.3课题设计参数及主要内容 (3)第二章龙门刨床控制系统的设计方案..................................................... .. (5)2.1现有龙门刨床存在的问题 (5)2.2龙门刨床的结构特点 (5)2.3龙门刨床的工艺特点及技术要求 (6)2.4总体设计方案的确定 (9)第三章龙门刨床控制系统的硬件设计 (11)3.1系统逻辑控制程序设计的主要组成 (11)3.2电力拖动系统的主回路设计 (11)3.3PLC的选型及外部接线图 (13)3.3.1 PLC的特点 (13)3.3.2 PLC的选型 (14)3.3.3 PLC的外部接线图 (15)3.4变频装置的选型和硬件配置 (17)3.4.1 电机选型 (17)3.4.2 变频器选型 (17)3.4.3 变频器接口电路设计与参数设置 (19)3.4.4 编码器与PG速度卡选型 (21)3.5传感器的选型 (22)第四章 PLC逻辑控制程序设计 ................................................................ (24)4.1PLC逻辑控制程序设计方法概述 ................................................. (24)4.2工作台控制程序设计 (24)4.2.1工作台点动程序设计 (25)4.2.2工作台自动往返控制程序设计 (27)4.3辅助部分控制程序设计 (30)4.3.1 横梁升降逻辑控制程序设计 (30)4.3.2 刀架运动逻辑控制程序设计 (31)4.3.3 风机、油泵逻辑控制程序设计 (33)4.4 PLC若干技术的实现 (33)4.4.1 工作台无冲击换向技术的实现 (33)4.4.2 多件联动安全性与可靠性的实现 (33)4.4.3 工作台切削过载自动返回的实现 (34)结论..................................................................................................... (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录系统PLC逻辑控制程序梯形图 (38)第一章绪论1.1 课题的目的和意义1.1.1 本课题的目的龙门刨床电气设备是一个复杂的工厂大型零件生产的关键设备之一，刨床电气传动自动控制对生产过程的控制系统有很高的要求，并且也在不断提高。

基于PLC的龙门刨床自动控制设计

强调的电气控制系统进行了总体设计。主拖动采用调速范围、节能效果显著的变频器，用PLC实现开关量逻辑控制和变频器电动机的转速控制。控制系统用触摸屏作人机界面，触摸屏用各种画面来显示龙门刨床的运行状态和故障信息。 2.）设计了龙门刨床控制系统的硬件，根据机床的实际要求和计算，选择了变频异步电动机、变频器和测量转速的编码器的型号，设计了电力拖动系统的主回路电路图、PLC和变频器的外部接线图。 3.）设计了PLC的控制程序，画出了龙门刨床工作台自动运行和横梁升降控制程序的顺序功能图。根据它们设计了相应的 PLC程序。这种设计方法简单易学，节约了大量的设计时间。此外还设计了变频器速度控制、刀架控制、触摸屏控制和模拟量检测等程序。 4.）改造后的系统最大的特点是具有很强的故障诊断能力，发生故障时能及时停机，并用触摸屏显示出各种故障信息。工作台自动运行和横梁升降的故障诊断程序是顺序功能图来设计的，这种设计方法的思路清楚，可以用于其他复杂的故障诊断。 5.）设计了变频器的接口电路，用于PLC的开关量输出切换电动机的转速和控制电动机的旋转方向，用电位器调节高速段的转速。对变频器的参数进行了设置。
机电一体化1234?plc变频器触摸屏综合是以plc和变频器控制系统应用和设计为主线?通过对具体控制系统设计总体方案的拟定?控制系统硬件电路的设计安装以及控制程序的编写?使我们学生综合运用plc技术变频技术传感器技术低压电气控制技术和组态控制技术等各方面知识?把多门专业课程有机的结合起来?进行一次全面的训练
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结论
在我做课题设计的过程中，无论是在理论学习阶段，还是在选题、资料查询、开题、研究和撰写的每一个环节，无不得到陆伟老师的悉心指导。她多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励，感谢她耐心的辅导！这些都将使我终生受益。借此机会向导师表示衷心的感谢！完成整个论文的过程中，她不仅提供了大量的资料，及时提出论文中存在的问题并给予了耐心的指导，对论文初稿进行了认真细致的审查并提出了许多宝贵的意见。她严谨务实的治学态度，敏锐的洞察力，准确把握课题研究最新方向的能力和勇于创新的精神，给我留下了深刻的印象，我从中获益非浅。为此，特向她致以深深的谢意。

基于PLC对龙门刨床的电气改造毕业设计论文

基于PLC对龙门刨床的电气改造摘要龙门刨床主要用来加工大型工件的各种平面、斜面、凹槽等，特别适应于加工大型的、狭长的机械零件，是常见的大型机械加工设备。

传统的龙门刨床的主拖动采用电机扩大机-发电机-电动机（A-G-M）调速系统，电控部分采用继电器逻辑控制，线路复杂，故障率高，检修、维修困难。

本论文根据B2010A型3m龙门刨床的工艺对控制系统的要求，对电气控制系统进行总体的设计。

主拖动采用调速范围宽、节能效果显著的变频器，用PLC取代传统继电器控制方式，实现开关量逻辑控制和变频电动机的转速控制，充分发挥PLC可靠性高、功耗低、维修方便等优势，对龙门刨床进行电气改造，以达到投资小、改造周期短、降低能量损耗等目的，弥补继电器控制方式的不足和缺点，以提高龙门刨床的生产效率，满足加工工艺的要求。

通过对B2010A龙门刨床进行PLC电气改造设计，大大提高了刨床的效率和加工精度，加强了刨床的可靠性和稳定性。

关键词可编程序控制器，龙门刨床，变频器，电气改造ABSTRACTDouble housing planer is a common huge machine tool, which mainly used in processing huge workpieces, various plane, bevel face, notch, etc, especially adapts to process huge and long and narrow machine spare part. The main drive of the traditional planer utilizes amplidyne-generator-electromotor drive whichis noisy, energy-consuming room-taking. Relay logic control is used in traditional planer, and its circuitry is complicated, so the malfunction rate is high, and it is difficult to find out the malfunction.The dissertation designs an outline of the electric control system based on the requirement of the technology of the B2010A planer for the control system. The main drive of the planer’s converter, for it has a wide speed regulation range and well effect in saving energy. The planer utilizes PLC instead of the traditional relay controlling way to achieve the logical control, and to control the speed of converter motor. Giving full play to PLC ability of the advantage of high reliability, low energy consumption and convenient maintenance. Transforming electric of the planer to achieve small investment, short transformation cycle and reduced energy consumption, make up the disadvantage and weakness of relay controlling way to improve productivity of the planer, and to sactisfy the need of processing workpieces.After the electrical rebuilding and improvement with PLC of B2010A frame planer, the efficiency and processing accuracy are greatly improved and the reliability and stability of the planer is enhanced.Key Words: PLC, Frame planer, Frequency Converter, Electrical rebuilding目录1. 绪论 (4)1.1 课题的研究背景及意义 (4)1.2 课题的提出 (4)1.3 PLC与继电器控制系统的比较 (5)1.4 龙门刨床控制系统的发展 (6)1.5 论文的主要工作 (7)2. 龙门刨床的结构及电气分析 (7)2.1 刨床的作用及分类 (7)2.2 龙门刨床的结构 (8)2.3 龙门刨床的加工工艺特点 (9)2.4 龙门刨床的工艺流程对控制系统的要求 (9)3. 龙门刨床的主回路设计及变频器的选择 (11)3.1 龙门刨床电力拖动系统主回路设计 (11)3.2 主拖动电机的选型 (12)3.3 变频器的选择 (13)3.3.1 调速系统简述 (13)3.3.2 变频器选型 (14)3.3.3 主拖动与变频器的连接 (14)3.3.4 变频器的基本运行配线图 (16)4. PLC的选型及控制接线 (17)4.1 龙门刨床PLC控制系统构成 (17)4.2 PLC的选型及输入输出点的分配 (17)4.2.1 PLC的选型 (17)4.2.2 PLC I/O输入点数分配表 (18)4.2.3 PLC I/O输出点数分配表 (20)4.3 PLC控制接线图 (22)5. PLC的控制程序设计 (24)5.1 PLC程序设计概述 (24)5.2 梯形图编程语言的特点 (24)5.3 控制程序设计分析 (25)5.3.1 工作台控制程序设计分析 (25)5.3.2 风机油泵控制程序设计分析 (26)5.3.3 横梁升降控制程序设计分析 (26)5.3.4 刀架运行控制程序设计分析 (27)5.4 故障控制分析 (27)5.4.1 辅助设备常见故障及措施 (28)5.4.2 工作台常见故障及措施 (28)5.4.3 横梁常见故障及措施 (28)5.5 控制程序梯形图编制 (29)5.6 PLC控制程序指令 (32)6. 保护和抗干扰措施设计 (35)7. 结论和展望 (37)7.1 论文总结 (37)7.2 展望 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1. 绪论1.1 课题的研究背景及意义随着工业科技的飞速发展，数控技术的发展在一定程度上代表了一个国家先进的科学技术水平。

PLC和直流驱动控制的龙门刨控制系统改造

PLC和直流驱动控制的龙门刨控制系统改造随着现代材料和控制技术的发展，龙门刨床的实时控制有了许多技术改进。

文章主要研究龙门刨控制系统的改造，利用PLC控制调速系统对龙门刨控制系统进行改造，最后通过实际应用验证，龙门刨控制系统控制功能得到了增强，同时整个龙门刨系统的可靠性和稳定性有了很大的提高。

标签：直流调速；PLC；龙门刨1 引言龙门刨床是用途比较广泛的一种大型关键设备。

龙门刨的工作特点是将工件放在刨台上，刨刀在刨台上对工件进行来回的的刨削，此时刨台在做频率很高的往复运动。

一般情况下刨台的运动可以设置为两种：人工点动运行模式和自动往复循环运行模式。

龙门刨其控制系统动作频繁，导致工作台工作故障，维修工作量大，影响生产；因此存在着耗能高、精度低、控制线路复杂、故障率高、稳定性差等一系列问题。

为解决以上问题，我们做出以PLC为核心，采用全数字式直流驱动器，利用它为调速单元的直流调速控制方案，对龙门刨床的电控系统进行了具有针对性的改造和修缮。

2 系统改造可行分析龙门刨床运动可分为：主运动形式、进给运动及辅助运动形式。

主运动：龙门刨床工作台始终是进行重复往返运动；进给运动：通常是指刨床左右刀架的进给；辅助运动：主要是为了调整刀具，如横梁的夹紧、放松，横梁的上、下移动等。

龙门刨床刨床前进时为工作行程，此时带动工作台的电机有负载。

龙门刨床后退时为返回行程，返回过程刀具抬起，电机为空载。

改变电动机电枢电压的大小和方向，就改变了刨台的运行速度和方向。

进行机床改造的总体设计时，需要考虑到控制系统和驱动系统的协调。

本机床的动作控制绝大部分属于逻辑控制，因此选择可编程序控制器（PLC）来完成机床的动作控制，可使各电机的运行，各刀架的移动、抬刀、横梁夹紧等，主传动电磁制动器的动作实现程序控制。

针对老式交磁扩大机组和老式可控硅组件龙门刨床的改造，采用了最新的控制技术和电机驱动系统，具有节电、降噪、控制逻辑灵活、换向平稳、使用可靠等特点，大大提高了设备自身的实用价值。

基于PLC控制刨床工作台的系统设计

基于PLC控制刨床工作台的系统设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用于工业自动化控制系统的电脑控制设备。

在设计基于PLC控制刨床工作台的系统时，需要考虑以下几个方面：硬件设计、软件设计、安全措施和性能优化。

硬件设计方面，首先需要选择适合控制刨床工作台的PLC设备。

PLC 通常包括CPU（控制器）、输入/输出模块和通信模块等组成部分。

CPU负责处理输入信号，并根据预设的程序进行相应的输出控制。

输入/输出模块用于与外部设备（如传感器、执行器等）进行通信。

通信模块则用于与上位计算机或其他PLC进行数据交换。

根据刨床工作台的具体需求，选择合适的硬件设备，并进行布置和连接。

软件设计方面，需要编写PLC程序来实现对刨床工作台的控制。

PLC 程序通常使用Ladder Diagram（梯形图）或Structured Text（结构化文本）等编程语言编写。

在设计程序时，需要考虑刨床工作台的各种工作模式、运动控制逻辑和故障处理等。

根据实际需求设计程序，并进行调试和优化。

安全措施方面，需要考虑刨床工作台的安全性。

对于PLC控制的工作台，通常应设置安全传感器，用于检测刨床工作台周围的安全区域。

当检测到有人或物体进入安全区域时，需要及时停止刨床工作台的运动，并发出警报。

此外，还可以设置急停按钮和限位开关等安全装置，确保刨床工作台在发生故障或危险情况时能够安全停止或切换到安全模式。

性能优化方面，可以采用一些优化措施来提升刨床工作台的性能。

例如，可以合理选择PLC设备的处理能力和存储容量，确保能够满足刨床工作台的要求。

此外，还可以优化PLC程序的执行效率，减少不必要的延迟和资源占用。

同时，还可以对刨床工作台的传感器和执行器进行合理的布置和调整，以提高工作台的运动精度和稳定性。

综上所述，基于PLC控制刨床工作台的系统设计需要考虑硬件设计、软件设计、安全措施和性能优化等方面。

通过合理选择硬件设备、编写高效的PLC程序以及设置安全装置，并进行性能优化，可以实现对刨床工作台的精确控制和安全运行。

基于PLC的龙门刨床控制系统设计

基于PLC的龙门刨床控制系统设计摘要：龙门刨床是一种大型的机械加工设备，有着复杂的机械结构和电气控制系统。

早期老式龙门刨床的主拖动系统采用放大机-发电机-电动机的系统进行驱动，能耗较高，噪音大，损耗大并且维修维护困难。

针对以上问题，本文设计了龙门刨床的电气控制系统。

主拖动系统采用变频器代替老旧系统，采用变频器的控制方式速度调整范围大，相比于老式系统更加节能，噪音小。

采用可编程逻辑控制器（PLC）控制实现中间过程。

本文还对龙门刨床电气控制系统的总体方案、硬件设计、软件设计进行了介绍。

包括PLC、变频器、变频电机等设备的选型，PLC输入输出电路的设计、手动/自动程序的设计等工作。

1.引言我国工业快速发展的今天，龙门刨床作为大型的加工设备，做出的贡献非常的大。

其对电机的制动和起动控制的要求非常的高，为了提高生产的速度，必须尽可能的减少其在制动和起动的动作时间。

PLC的功能强大，维护方便，可靠性高，将PLC应用到龙门刨床的电气系统中，通过PLC的CPU来替代老式的各个模拟单元，大大减少了系统的复杂性2.龙门刨床的主要构造龙门刨床主要是由顶梁、垂直刀架、底座、工作台、侧刀架、横梁、立柱七部分组成，构造图如图2-1所示。

图2-1 龙门刨床的构造示意图工作台固定在底座的导轨上，导轨是前后放置的，工作台可沿导轨前后运动，在底座的两边各有一根立柱。

立柱固定着竖直的导轨，左右侧刀架可沿导轨上下运动。

同时导轨上还有横梁，横梁上放置水平导轨，垂直刀架（主刀架）可通过水平导轨左右移动。

3.硬件选型3.1 PLC的选型在一般情况下，如果我们的系统是单机或者比较小型的系统，我们可以选择控制的点数小于256的PLC，如日本的CQM1和德国西门子的S7-200等PLC，这样的PLC完全足以实现我们想要的功能。

若是我们的系统比较复杂，控制的点数较多，我们一般要选择中型PLC，这种PLC的输入和输出模块都比较齐全，处理信息的速度相对于小型PLC快很多,而且更加稳定。

基于PLC和变频器的龙门刨床的工学论文

基于PLC和变频器的龙门刨床的工学论文基于PLC和变频器的龙门刨床的工学论文论文关键词：龙门刨床可编程序控制器变频调速能量回馈论文摘要：用可编程序控制器和交流变频调速技术对B220龙门刨床进行改造。

刨床的主传动采用转差频率闭环控制，能较好的满足工作台静、动态特性要求；制动采用了能量回馈制动。

改造后系统达到了预期效果。

龙门刨床的电气控制系统主要包括工作台的主传动和进给机构的逻辑控制两大部分。

目前，国内龙门刨床主要采用的主传动系统有两种：一种是50年代的电机扩大机一发电机一电动机组(K—F—D系统)；一种是80年代少数经过改型的直流可控硅调速系统(SCR—D 系统)。

这两种系统的逻辑控制普遍采用继电器控制，故障率高，维修困难，生产效率低，因此，采用变频调速系统已成趋势。

作者用交流变频调速技术和可编程序控制器(PLC)改造成功了一台B220龙门刨床，且改造后系统运行可靠稳定。

1 龙门刨床控制系统要求机床型号为B220，产地为济南第二机床厂，要求改造后机床的调速范围为5m／min一60m／min，系统运行的平滑性要好，能实现无级调速，且有很好的起制动性能。

起制动时既能快速启动和制动，又保证机械冲击不过大，不对机械部件造成损害。

能快速实现提速、降速和平稳的调节速度，换向时要减小对齿轮的冲击。

能实现慢速切入，稳速加工，快速换向，点动调节等各种加工工艺要求。

2 系统组成及工作原理2-1 系统组成本系统由VVVF(变电压变频率)变频器、交流电动机(Y280S一8，Pe =37KW ，I。

=78-2A，n。

=740r／min)、测速器组成闭环调速系统。

采用闭环调速系统是为了对负载的波动和电网的波动有较强的抗干扰能力，以保证刨床的稳定运行。

刨床的电机均由PLC 给出的指令进行控制。

设计时，主传动用一台异步电动机代替原K—F—D系统机型，进给机械执行机构则用变频调速器取代原电磁离合器，实现对工作台的各种不同速度的控制和往返换向。

文献综述-基于PLC和变频器的龙门刨床优化设计

文献综述——基于PLC和变频器的龙门刨床优化设计一、龙门刨床电气控制系统简介龙门刨床是一种广泛使用的金属切割加工机床，是许多大型企业不可缺少的设备。

龙门刨床的电气系统由主拖动和控制系统两部分组成。

主拖动系统可以概括为4类：JF-D调速系统、晶闸管-直流电动机（SCR-D）模拟直流调速系统、全数字直流调速系统和交流变频调速系统。

控制系统有继电器逻辑控制系统或继电器与PLC结合的控制系统。

JF-D调速系统是上世纪60年代在龙门刨床上广泛使用的调速系统，目前该系统在国有大中型企业仍然战友相当大的比重。

JF-D主要由直流发电机、直流电动机和交磁放大机组成。

其工作原理为：通过交磁放大机控制直流发电机的励磁电压，后者控制直流发电机的输出电压，从而控制直流电动机的电枢电压，最终控制直流电动机的转速。

另外还有二台交流电动机和一台直流发电机为该系统服务，大的交流电动机是直流发电机的原动机，晓得交流电动机是交磁放大机的原动机，直流发电机为直流电动机的励磁绕组提供励磁电压。

目前，JF-D型的龙门刨床的电气系统存在下列问题：（1）调速系统占地面积大，噪音大；（2）耗电量大，效率低；（3）惯性大，调速系统动态及静态性能均不理想；（4）故障率高，可靠性差，维护检修工作量大；（5）设备严重老化；（6）电气系统的连线多，判明故障性质和查找故障困难，查找故障的时间较长；（7）工作台频繁地来回运动，继电器盒接触器的触点容易损坏或接触不良。

上世纪80年代初，许多企业对龙门刨床进行电气改造时，用晶闸管-直流电动机（SCR-D）模拟直流调速系统取代JF-D调速系统。

代表产品是1980年襄樊机床厂设计的SCR模拟直流调速系统。

该系统大大缩小了占地面积，减少了噪音，而且节省能源，效率高，使调速系统的动态和静态品质得到和大改善。

目前，该系统存在下列问题：（1） PID控制电路由分立元件组成，元件参数容易发生变化，使系统静态和动态性能恶化。

（2）众多功能单元之间接插件多，接插件的触点容易出现接触不良的故障，影响了系统的可靠性。

毕业设计龙门刨床PLC控制系统设计

VFLC1LC 2VR
A
Ld Ia
B
Ud
C
M- Ea
A
VF
VR
B
C
M-
LC 3
LC 4
a)
b)
图3-4 采用三相桥式电路的反并联可逆电路
a)主电路
b)简图
五、逻辑控制的无环流可逆系统
逻辑控制的无环流可逆系统当一组晶闸管工作时，用逻辑电路（硬件）或逻辑算法（软件）去封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使它完全处于阻断状态，以确保两组晶闸管不同时工作，从根本上切断了环流的通路，这就是逻辑控制的无环流可逆系统。
图中：ASR为转速调节器，ACR为电流调节器，Un*和Un为转速给定（数字量）和转速反馈（数字量），Ui* 和-Ui为电流给定（数字量）和电流反馈（数字量）， TG为测速发电机。
四、应用反并联可控硅整流装置为系统电机供电
三相桥式电路的反并联可逆电路中的环流问题环流的定义：采用两组晶闸管反并联的可逆V-M系统，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。环流的危害环流加重晶闸管和变压器的负担，消耗功率，环流太大时会导致晶闸管损坏。
问题1：希望在起动过程中只有电流负反馈；到达稳态转速后，又希望只要转速负反馈，不再依靠电流负反馈发挥主要的作用。怎样才能做到这种既存在转速和电流两种负反馈作用，又使它们只能分别在不同的阶段起作用呢？双闭环调速系统正是用来解决这个问题的。
问题2：龙门刨床要求电动机既能正转，又能反转，还需要快速地起动和制动，这就需要可逆的调速系统。由于电力电子器件的单向导电性，需要专用的可逆电力电子装置来实现。根据任务要求，本次设计采用了电流、速度双闭环逻辑无环流可逆直流调速系统。

龙门刨床的PLC电气控制系统设计【毕业作品】

BI YE SHE JI（20 届）龙门刨床的PLC电气控制系统设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月-Ⅰ-摘要在分析和研究龙门刨床（B2012A）控制原理的基础上，根据生产工艺要求，设计了龙门刨床基于变频调速的PLC控制。

该系统以西门子公司的TD3000为主要调速控制器件，PLC选用西门子公司的S7-200系列的CPU224。

根据刨床的实际调速范围和负荷，选择了变频异步电动机、变频器和测量转速的编码器型号；绘制了电力拖动系统的主回路电路图、PLC和变频器的外部接线图。

并且，对变频器接口电路的设计方法和变频器参数的设置方法也做了详细说明。

刨床各个运动部件采用PLC逻辑控制，根据工艺要求可实现各部分的单独运动及联动。

用可编程控制器进行检测过零为转换条件，实现了工作台的无冲击换向。

以精密电位计为速度给定元件，可手动实时准确地调节主电机的转速，从根本上解决了龙门刨床换向冲击大、工作频率不高、耗电量大等缺点。

关键词：龙门刨床，变频器调速，PLC-Ⅰ-AbstractOn the basis of the analysis and research of the original control system of double housing planer (B2012A), according to the special requirements of production process, designed a system with a the inverter direct current speed control based on PLC control. The system chooses the Siemens TD3000 as the main speed control devices, and the PLC selected the Siemens S7-200 series CPU224.First, the dissertation introduces the hardware design of the control system. According to actual speed regulation range and loads of the original DC drive system, the model of variable frequency induction motor, inverter and encoder to measure the speed are chosen. It presents the main circuit schematics of electric drive system, and the external wire-connection diagrams of PLC and inverter. Furthermore, a description of the interface circuit design fashions and parameters setting of inverter are described.The system use the programmable controller, as to realize zero-speed examining and logical controlling, and the linkage of the motile parts can be achieved according to its process requirements. In this system , zero-speed reversing of the work platform and no impact of original system can be realized. Precise potentiometers are chosen as the speed regulation components in this system, it can regulate the Real-time rotational speed of the main electromotor accurately, and the disadvantages of the original system, such as the large reversing impact of planer, the inadequate operating frequency and too high power consumption, are hurdled in this system.Key words: planer, inverter, PLC-Ⅱ-目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT............................................................................................ . (Ⅱ)目录..................................................................................................... . (Ⅲ)第一章绪论........................................................................................ .. (1)1.1课题的目的和意义 (1)1.1.1本课题的目的 (1)1.1.2本课题的研究意义 (1)1.2龙门刨床电气控制的发展 (1)1.2.1龙门刨床电气控制的历史与现状 (1)1.2.2龙门刨床电气控制的发展 (3)1.3课题设计参数及主要内容 (3)第二章龙门刨床控制系统的设计方案..................................................... .. (5)2.1现有龙门刨床存在的问题 (5)2.2龙门刨床的结构特点 (5)2.3龙门刨床的工艺特点及技术要求 (6)2.4总体设计方案的确定 (9)第三章龙门刨床控制系统的硬件设计 (11)3.1系统逻辑控制程序设计的主要组成 (11)3.2电力拖动系统的主回路设计 (11)3.3PLC的选型及外部接线图 (13)3.3.1 PLC的特点 (13)3.3.2 PLC的选型 (14)3.3.3 PLC的外部接线图 (15)3.4变频装置的选型和硬件配置 (17)3.4.1 电机选型 (17)3.4.2 变频器选型 (17)3.4.3 变频器接口电路设计与参数设置 (19)3.4.4 编码器与PG速度卡选型 (21)3.5传感器的选型 (22)第四章 PLC逻辑控制程序设计 ................................................................ (24)4.1PLC逻辑控制程序设计方法概述 ................................................. (24)4.2工作台控制程序设计 (24)4.2.1工作台点动程序设计 (25)4.2.2工作台自动往返控制程序设计 (27)4.3辅助部分控制程序设计 (30)4.3.1 横梁升降逻辑控制程序设计 (30)4.3.2 刀架运动逻辑控制程序设计 (31)4.3.3 风机、油泵逻辑控制程序设计 (33)4.4 PLC若干技术的实现 (33)4.4.1 工作台无冲击换向技术的实现 (33)4.4.2 多件联动安全性与可靠性的实现 (33)4.4.3 工作台切削过载自动返回的实现 (34)结论..................................................................................................... (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录系统PLC逻辑控制程序梯形图 (38)第一章绪论1.1 课题的目的和意义1.1.1 本课题的目的龙门刨床电气设备是一个复杂的工厂大型零件生产的关键设备之一，刨床电气传动自动控制对生产过程的控制系统有很高的要求，并且也在不断提高。

基于PLC和直流调速装置的龙门刨铣床改造探讨

可以减少ＰＣ控制柜的设计费用和采购时间。由ＰＣ控ＬＬ制柜来设定工作台的速度值和行程，制横导轨的上升、控下
降，以及刨刀架、右立柱侧刀架的进给和后退。
３系统组成及工作原理
３１调速控制系统的组成．
原来的Ａ—Ｇ－Ｍ调速系统，－这样节约驱动电机和传动装置的新投资成本，免去安装定位的麻烦。如此就可以拆除并原来Ａ—Ｇ—Ｍ调速系统中的电机扩大机（０ＫＷ）１０和直流
圈１龙门刨床工作台的切削／回运动示意图复循环运行，工作台的往复周期运行图，图１所示。如
图２龙门刨床工作台的运动速度时序图
电动机，况良好，直接采用，有必要更换，是采用本状可没而公司闲置的一套西门子全数字直流调速装置（ＲＡ７）代６Ｏ取
本改造设计系统是由西门子全数字直流调速装置
６ＲＡ７１、流电动机（ＤＲ— Ｋ一３５，ｅ＝７ＫＷ，０８直ＧＢＷ１ＭＰ５Ｉ＝１０Ｎｅ９５／ｎ、编程控制器Ｓ — ３０组成闭ｅ８Ａ，一３ｒｍｉ）可７０
工，速切出，靠快速换向和快速返回来减少返回过程的慢依时间，从而提高刨床的工作效率。工作台的速度时序图如
（２所示，作台从ｔ一ｔ图）工１３为慢速切入阶段，３ｔｔ一４为稳速加工阶段，４ｔ速切出阶段，６ｔｔ一６慢ｔ一７快速换向阶段，ｔ一ｔ快速返回阶段，一ｔＯ减速缓冲阶段，１ — ｔ１为减７８ｔ８１ｔＯｌ

基于plc的龙门刨床控制系统设计(定稿)

基于PLC的龙门刨床控制系统设计摘要传统的龙门刨床控制系统可靠性差，维护困难，加工质量及生产效率低。

如今PLC技术的不断发展，用PLC设计电气控制系统是简便可行的方法。

本文介绍的用PLC设计龙门刨床的电气控制系统，不但满足了所需的各种控制功能，而且在节省资金的前提下，还具有结构简单，运行稳定和便于维护等特点。

特别是其硬件简单可靠,软件丰富灵活,运行效果好。

以可编程控制器检测速度过零为换向条件实现了工作台的无冲击换向。

以精密电位计为速度给定元件，可手动实时精确地调节主电机转速，从根本上克服了龙门刨床换向冲击大、工作效率不高、耗电量大等一系列缺点。

系统以数字显示输出主电机实时转速和电枢电流值，显示准确、直观。

利用PLC对龙门刨床电控系统进行设计的途径和方法，为改进机床设计提供了新的思路, 对促进工业企业技术进步具有一定意义。

关键词：PLC，龙门刨床，控制系统Designthe Electric Control Systemof Planers Basedon PLCAbstractThe traditional control system of gantry planer has the shortcomings in reliability, maintenance,processing of quality and efficiency of production. Now as a result of the PLC technology unceasing development, designing the electrical control system with PLC is a simple and feasible method.This paper presents the design of gantry planer with PLC for the electrical control system,which will satisfy the needs of control functions.Moreover, under the premise of saveing money it is also simple, stable and easy to maintain operational characteristics.Especially its hardware is simple and reliable,and its software is rich and nimble.The movement effect is good.The system realizes zero-speed reversing of the work platform and eliminates the impact of original system.The precise potentionmeters are in this system as the speed regulating elements.It can regulate the real-time rotational speed of the main electromotor accurately,and the disadvantages of the original system are hurdled in this system.The real-time rotational speed and the armature current of the main electromotor can be shown accurately and digitally.The ways and means that designing gantry planer electrical control system with PLC provide a new approach for improving the machines design and promote industrial enterprises with a certain sense of technological progress.Key words: PLC，cantry planer，control system目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 龙门刨床的结构特点 (1)1.3本论文的研究目的及意义 (2)第二章可编程控制器工作原理 (3)2.1 可编程序控制器的定义 (3)2.2 国内外PLC和变频技术的发展现状 (4)第三章系统硬件电路设计 (7)3.1 系统总体方案和主要硬件配置 (7)3.2系统工作流程和控制功能实现 (7)3.3 工作台控制电路设计 (8)3.4 PLC控制系统设计 (9)第四章软件设计 (13)4.1系统流程图设计 (13)4.2系统可靠性分析 (13)第五章结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)第一章绪论1.1 选题背景传统的龙门刨床可靠性差，维护困难，影响了加工质量及生产效率。

龙门刨床研究报告

总结报告专业：电力系统及其自动化班级：电力07-1 姓名：高宏娜学号： 0705040404 辽宁工程技术大学1.绪论传统的大型龙门刨床其调速系统采用直流发电机—电动机组拖动系统，靠改变直流发电机与直流电动机的磁通量来调节速度，控制系统采用分离元件，交流接触器、继电器等来控制电机组的起动以及刀架、横梁及工作台的换向、抬刀等动作。

这种控制系统故障环节较多，维修困难，调速系统占地面积大，噪音大，设备投资大，惯性大，调整系统动态及静态性能均不理想[1]。

我们采用一种新型全数字式大功率直流调速装置来进行调速，它采用了16位(或32位)微处理器及其它先进技术，使其具有很高的调速精度，优良的控制性能和较强的抗干扰能力，大大减少了故障环节，降低噪音，节约电能，提高可靠性等[2]，且欧陆590全数字式直流调速系统采用16位微处理器，通过优化的闭环控制，实现直流他励电动机和永磁电动机的精确调速控制。

2全数字闭环直流调速系统的工作原理2.1概述该系统采用先进的网络数字技术，以串行通讯方式把所有指令器件、检测器件以及执行设备连接在一起。

系统还采用先进的数字式行程检测定位技术，淘汰了原来用行程开关检测刨台的行程及控制刨台换向的传统方式。

系统的主要控制环节是由三菱公司FXZN系列LPC、英国欧陆590数字化直流调速器(590+/38A0)和鞍山通用电气公司生产的龙门刨床AT59RH型汉字显示人机对话装置组成，并且由此构成《全数字龙门刨床控制系统》【3】。

2.2全数字化直流调速装置传动简介全数字化直流调速控制传动是指由三相交流电源直接供电，用于直流电机电枢和励磁供电，完成调速任务。

其中单象限工作装置的电枢整流回路为三相桥式全控电路;四象限工作装置的电枢整流回路为反并联三相桥式全控电路。

励磁整流回路采用单相半控桥，所有的控制、调节、监控及附加功能都由微处理器来实现，且全部控制过程在VLS(I极大规模集成电路)技术和微机化硬件环境下以程序软件实现，系统内部信息交换以数字方式进行。