龙门刨床plc设计作业1..
龙门刨床plc设计作业1..
龙门刨床PLC设计作业1
背景
龙门刨床是一种加工机床,其加工过程需要根据工件的要求进行不同的操作和运动,以达到预期的加工效果。而PLC(Programmable Logic Controller)是一种专门用于自动化控制的计算机,常用于工业生产线中。本文将介绍龙门刨床中PLC 的设计。
PLC的作用
PLC作为自动化控制系统中的核心设备,其主要作用是完成第一级控制。在龙门刨床中,PLC的主要任务是对电机进行控制,以控制刨床的运动、加工速度和切削参数等。
PLC的设计过程
PLC设计的过程主要包括以下几个步骤:
1. 确定控制需求
根据龙门刨床的具体加工需求,确定PLC需要控制的工作模式、电机转速和运动速度等参数。同时,需要考虑不同的工件可能需要不同的控制参数。
2. 编写控制程序
根据控制需求,使用PLC专用的编程软件编写控制程序。控制程序将各个控制指令排列组合成具体的控制逻辑,控制电机按照预定的参数完成工件的加工。
3. 硬件连接
将PLC与电机、传感器等相关设备进行连接。这个过程中需要根据设备的特点和PLC的输入输出接口来灵活搭配连接方式。
4. 调试与测试
经过硬件连接之后,需要进行调试和测试,确保PLC可以精准地控制电机。首先进行单个电机的控制测试,然后进行整个系统的测试,包括运动速度、加工精度和效率等方面。
PLC的优势
与传统的机械控制方式相比,PLC具有以下优势:
1.程序控制方式更加先进、灵活,可以实现多种模式的切换。
2.控制精度高,可以对加工参数进行更加精细的控制。
3.由于采用计算机控制,PLC系统更加稳定,故障率低。
B2012A型龙门刨床PLC控制系统的设计
分类号:
单位代码:10452
毕业论文(设计)
B2012A型龙门刨床PLC控制系统的设计
姓名×××
学号
年级 2009
专业电气工程及其自动化
系(院)汽车学院
指导教师
2013年4月29日
摘要
龙门刨床是一种大型的机械加工设备,用来加工大型工件或在工作台上夹持几个工件同时进行刨削加工,是机械工业中的主要工作机床之一,在工业生产中占有重要的地位。
龙门刨床的主拖动采用以电机放大机作为励磁调节器的直流发电机—电动机系统,由于工作台长期工作于运行—制动—反向的往复运动状态,控制要求高,加之直流电机的维护不便,使系统很难满足控制要求。
龙门刨床的电气控制多采用继电器控制线路,使用了大量的中间继电器和时间继电器,致使控制柜体积庞大,线路复杂,继电器故障发生率高,可靠性差,维修工作量大。
采用三菱公司的FX2N-80MR型可编程控制器和华为TD2000变频器对该龙门刨床实施改造。系统中由三菱PLC完成数据的采集和对变频器、电动机等设备的控制任务。使用FX2N可编程控制器的编程软件GX Developer 8.0进行编程编制,模块化的程序设计方法,大量采用代码重用,减少了软件的开发和维护工作量。
关键词:龙门刨床电气控制PLC 变频器
ABSTRACT
The double housing planer is a kind of large-scale mechanical processing equipment, used for processing the large-scale work piece or grasps several work pieces at the same time on the basis of working bench creating and paring processing, it is one of the groundwork lathes in the mechanical industry.
龙门刨床主拖动部分(工作台)工作原理及PLC控制电路图
主拖动部分(工作台)的原理
图3.1.1工作台行程开关零位状态
Figure 3.1 .1 table-state trip switch of zero
龙门刨床工作台自动运行使由安装在床身的6个行程开关来控制的。工作台侧面的燕尾槽中安装了四个撞块,工作台在运动中依靠这四个撞块去碰撞相应的行程开关,从而实现工作台的自动工作。图 4.2.2(a)为各行程开关的零位状态,前进撞块A和B、后退撞块C和D 分布在行程开关两侧。
这6个行程开关是:前进减速开关ST10、前进换向开关ST12、前进安全限位开关ST1、后退减速开关ST11、后退换向开关ST13 、后退安全限位开关ST2。
工作前应根据加工工件加工长短来决定工作台的行程,并以此来调整前进撞块与后退撞块之间的距离,使A、B撞块位于床身六个行程开关的左侧,C、D撞块位于六个行程开关的右侧,并检查好使六个行程开关处于零位状态,才可以启动工作台工作。
工作台如在前进运行,前进末了,A撞块碰ST10;然后B撞块碰ST12,工作台经过一段越位后开始后退,后退开始时,撞块B使ST12复位,在后退A撞块使ST10复位;工作台继续后退。后退末了,工件退出刀具后,后退撞块C碰ST11减速,D碰ST13换向,经过一段越位后后退换前进。撞块使ST13复位,再前进,撞块C使ST11复位,照这样的方式循环工作。
如果前进时,碰撞ST12部起作用,在碰撞安全限位开关ST1,不使工作台由于电器失灵而冲出去。后退由ST2实现保护。
图3.1.2工作台控制电路
Figure 3.1.2 table control circuit
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。
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-
Abstract
On 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.
龙门刨床plc课程设计
课程设计说明书题目:龙门刨床PL C、变频器改造
姓名:
院系:机电工程学院
专业班级:电气工程及其自动化(1)班学号:
指导教师:
成绩:
时间:年月日至年月日
目录
前言 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.B2012A型龙门刨床的运动形式及改造要求 (2)
1.1龙门刨床的结构 (2)
1.龙门刨床简介 (2)
2. 刨床工作过程 (3)
1.2.龙门刨床电气控制及改造意义 (3)
1.3.B2012A型龙门刨床电气控制改造的总体要求 (4)
1.总体设计框图 (4)
2 龙门刨床改造的总体要求 (4)
3PLC与变频器的选型及参数确定 (5)
4 变频器选型 (6)
1.4 龙门刨床的电气控制改造方案 (7)
2.工作台的变频调速及PLC控制 (8)
2.1工作台的运动形式即调速要求 (8)
1 调速要求 (8)
2工作台自动循环控制电路 (9)
3 工作台步进,步退控制 (9)
4. 刨台运动的机械特性曲线 (9)
2.2工作台的调速方案 (9)
2.3 工作台电气控制输入、输出地址分配 (10)
2.4工作台电气控制接线图 (11)
2.5 工作台的PLC程序 (12)
3. 刀架变频调速及PLC控制 (13)
3.1刀架运动及调速要求 (14)
3.2 刀架的调速方案 (15)
3.3 刀架电气控制的输入输出地址分配 (15)
基于PLC的龙门刨床工作台多段速控制系统设计
基于PLC的龙门刨床工作台多段速控制系统设计
德州职业技术学院 王玉梅
【摘要】因为生产工艺,生产效率和生产质量等方面的要求,许多生产机械要求在不同的工作阶段电动机运行在不同的转速,由于变频调速技术的迅速,多数生产机械可以通过变频器实现多段速的运行控制,还可以通过PLC对每段速度的运行时间进行设置,实现多段速运行的自动控制。【关键词】PLC;变频器;龙门刨床
龙门刨床的工作台的运行是自动往复运行控制,在工作台前进阶段加工工件,在工作台返回阶段,不加工工件,为了提高生产效率,要求工作台在前进和后退的控制过程中实现多段速运行控制。本文通过西门子PLC 控制MM440变频器实现基于PLC 的龙门刨床工作台多段速控制方案。
1.工作台控制系统要求一龙门刨床由一台三相异步电动机拖动的工作台自动往复进给控制,刨床工作台停在上限位开关SQ1和左限位开关SQ2位的原点位置。工作台工作时按下启动按钮,按照图1所示多段速度工作运行,开始工作台以20HZ 的速度前进运行5S ,加速到50HZ 前进运行20S ,
减速到20HZ 前进运行20S ;然后减速0HZ 运行6S ;然后反向加速到50HZ 运行15S ,完成一个往返周期,自动进入下一个运行周期[1]。
2.I/0分配表
根据上述龙门刨床工作台多段速度的控制系统要求,确定西门子PLC 的I/O 点数,分配I/O 地址具体如表1所示。
表1 I/0分配表
输入
输出输入端子输入元件作用输出端子输出元件作用I0.0SQ1上限控制Q0.15端子速度1I0.1SQ2左限控制Q0.26端子速度2I0.2SB1启动Q0.37端子速度3
基于PLC的龙门刨床自动控制设计
课题方向
内容丰富。全面覆盖了 PLC的常用理论和技 术、变频器、触摸屏及综合应用知识。
重点突出。主要抓住了PLC、变频器、触摸 屏最常用的功能,对开关量控制、模拟量控 制和运动控制进行了重点介绍。
难易结合。由浅入深、循序渐进地介绍了 PLC及综合应用技术,尽可能的将基本控制 要求与控制流程的实践相结合。
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
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
DesigntheElectricControl Systemof Planers Based
onPLC
Abstract
The traditionalcontrolsystem of gantry planer has the shortcomings in reliability, maintenance,processingofqualityand efficiency of production.Now asaresult ofthe PLCtechnology unceasing development, designing the electrical control system withPLC is a simple and feasible method.This paperpresentsthe design ofgantryplaner withPLC for theelectricalcontrolsystem,whichwill satisfy the needsofcontrol func tions.Moreover,underthepremiseof saveingmoney it is also simple,stable and easy tomaintain operational characteristics.Especially itshardware is simple andreliable,andits softwareis richand nimble.The movement effect is good.Thesystem realizes zero-speed reversing of the w ork platformandeliminates the impact of originalsystem.Theprecise potentionmeters are in this system asthe speedregulating elements.It can regulate the real-timerotational speed ofthe mainelectromotor accurately,and thedisadvantages of the original system are hurdled in this system.The real-timerotational speedand the armaturecurrent of themain electromotor can be shown accuratelyand digitally.
PLC控制变频调速龙门刨床系统设计
PLC控制变频调速龙门刨床系统设计
作者:王聪
来源:《文化产业》2014年第09期
摘要:龙门刨床是机械工业的主要工作母机,是自动化程度较高,电气控制线路比较复杂的大型设备,而在实际生产中,龙门刨床存在精度较低,调速性差,生产效率低等问题。通过了解变频调速的基本原理,介绍了变频器接口电路的设计方法和变频器参数的设置方法,讲述了变频调速在龙门刨床改造中所起到的重要作用。同时也讲述了多功能输入输出点的功能设置,频率参数设置及其他参数设置。
关键词:龙门刨床;变频器;可编程控制器;故障诊断;
文章编号:1674-3520(2014)-09-00-02
一、绪论
(一)概述
龙门刨床是一种广泛使用的金属切削加工机床,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份组成。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。
(二)龙门刨床的运动
龙门刨床的运动可分为主运动、进给运动及辅助运动,主运动是指工作台连续重复往返运动,进给运动是指刀架的进给,辅助运动是为了调整刀具而设置的。
PLC 作为主控制器是整个系统的核心部件,它通过输入接收来自按钮操作站和转换开关的操作信号,变频器的状态及其它设备的状态信息,将这些信号经PLC 内部的用户程序运算,根据运算结果通过输出点,控制变频器完成主拖动,同时控制各交流电动机的接触器完成辅助拖动。
(三)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。
PLC课程设计---龙门刨床横梁夹紧、放松移动控制
发出“横梁上升”信号。夹紧电动机 M2 正转,将横梁放松, 当横梁放松到一定程度,由放松限位开关 SQ3 发出放松停止信 号,M2 停止工作,同时电动机 M1 正转,使横梁上升。 4. 升降电动机移动至所需位置时,松开“上升”按钮 SB2,使升 降电动机 M1 停止工作,同时接通加紧放松电动机 M2,使 M2 反转,开始夹紧。在夹紧过程中放松限位开关 SQ3 复位,当夹 紧到一定程度时,力矩增加,电流增加,过电流继电器断开, 使 M2 停止工作,上升过程结束。过电流继电器的正确使用能 保证横梁夹紧力的大小,还可以保护电动机的正常使用。 5. 考虑到一般不采用两个常开触点的复合控制按钮,而且横梁下 降过程还需要回升,为使电路更加完整,回升装置也简单,在 电路中加入一个断电延时继电器。 6. 由于回升时间较短,故可以在夹紧的同时完成回升过程。将其 常开触点分别并联在上升起动按钮 SB2 和电动机 M2 的夹紧控 制回路中的 K1 的常闭触点两端。其线圈和电动机 M1 的反转 控制回路串联,当 M1 反转时,KT 上电,为回升电路做好准备。 7. 回升结束后夹紧电动机 M2 继续工作,当夹紧到一定程度时, 力矩增加,电流增加,过电流继电器断开,使 M2 停止工作, 下降过程结束。
PLC 内部电路主要采用半导体集成电路,性价比高,而 且它具有很强的抗干扰能力,能适应各种恶劣的环境,因而 它已成为实现机电一体化十分理想的控制装置。
基于PlC和变频器改造龙门刨床中的应用设计
黑龙江东方学院
毕业论文(设计)
题目:PlC和变频器改造龙门刨床中的应用
学生姓名
学号081460320
专业电气工程及其自动化
班级2008级3班
指导教师吴玉祥
学部计算机科学与电气工程
答辩日期2012年5月19日
黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)任务书
PlC和变频器改造龙门刨床中的应用
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:龙门刨床;PLC;变频器
The Design and Realization of Electronic Products
Quotation Website
Abstract
Double 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 which is 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.
毕业设计龙门刨床PLC控制系统设计
龙门刨床因有一个由顶梁和立柱 组成的龙门式框架结构而得名,工作 台带着工件通过龙门框架作直线往复 运动,多用于加工大平面工件。
图1 工作台理想速度运行图
二、问题的提出
对于龙门刨床这样电机经常正反转运 行的调速系统,尽量缩短制动过程的时 间是提高生产率的重要因素。为此,在电 机最大电流(转矩)受限的条件下,希望 充分利用电机的允许过载能力,使电力 拖动系统尽可能用最大的加速度起动,到 达稳态转速后,又让电流马上降低下来。 使转矩马上与负载平衡,从而转入稳态运 行。理想起动过程波形如图2所示。
图。
量
ห้องสมุดไป่ตู้
七、逻辑无环流可逆调速系统的仿真
逻辑无环流可逆调速系统正反转过程中的转速、电流仿真结果
在无环流可逆调速系统中,电动机带载起动时,电动机从正转到稳定运行(0-2s),给 出反转指令后电动机经历正转制动到反转起动、反转运行的转速变化过程(2-5s),5s 后系统又从反转切换到正转状态。 从仿真结果看,当给定正信号时,在电流调节作用下,电流接近最大值,在0.3s左右 时转速超调,电流很快下降,在1s时达到稳态。2s时,转速给定Un*从“+”切换到“-”, 系统进入反转的调节状态。电流迅速改变方向,并变到最大值,电动机反转带载加速。
• 增大比例系数P一般将加快系统的响应,在有静差的情况下有利于减 小静差,但是过大的比例系数会使系统有比较大的超调,并产生振荡, 使稳定性变坏。
电气工程-龙门刨床电气控制系统设计 精品
龙门刨床电气控制系统设计
茹亮
摘要
目前中国在世界上是机床消费的第一大国,并正在由制造大国向制造强国发展,数控机床是制造业的关键设备,数控维修和改造正在成为制造业的新兴产业,其产生和发展有着深刻的社会背景和经济背景。
(1)我国现有数以万计的陈旧落后的机床,这些是机床大修和数控化改造业赖以生存的现实基础之一。
(2)20世纪进口的大量二手数控设备已进入维修和改造的高峰期。
(3)机床及数控设备造价高昂,显著的经济效益是数控改造行业发展的动力,一般改造的费用仅为购置新设备费用的30%左右。
(4)通过数控改造可以进一步满足用户对设备的工艺要求以获取更大的效益。
本文目的就是对龙门刨床进行PLC改造,提高其工作的效率。PLC作为一种新型的控制装置与传统的继电器控制系统相比具有时间响应快、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易与计算机连接、维修方便、体积小、重量轻和功耗底等诸多高品质与功能。从而减少其维修时间,提高其工作效率。对于电气车间龙门刨床PLC的研究和实际应用都具有非常高的价值。
关键词:龙门刨床,改造,数控化,PLC
Electrical control system design of Planning machine
Abstract
At present China is the world's largest machine tool consumer and is manufactured by the manufacturing power to power the development of C machine tools is the key to manufacturing equipment, maintenance and improvement of numerical control manufacturing is being an emerging industry, its emergence and development of There is a profound social background and economic background.
龙门刨床电气控制系统设计
龙门刨床电气控制系统设计
龙门刨床是一种十分重要的机床,在制造业和其他领域得到了广泛的应用。控制系统是龙门刨床的重要组成部分,是机床能否正常运行的关键。本文将着重讲解龙门刨床电气控制系统设计的原理、流程和实现。
一、原理电气控制系统是利用电能来控制机床各个部分的运动和操作的系统。对于龙门刨床来说,主要控制对象包括电动机,伺服电机,加工工件转台和各种传感器等。系统的主要功能包括启动、停止、速度控制、方向控制、位置控制等。电气控制系统需要满足以下要求:1、操作简便:容易学习和掌握;2、可靠性高:避免机床出现故障;3、安全性高:确保
机床的安全运行;4、功率控制精度高:能够精准控制功率输出;5、数据传输速度快:能够快速传输数据;
二、流程1、确定龙门刨床控制系统所需要的所有元器件;
2、选择适当的控制器,设计出具有实用性和扩展性的系统;
3、根据电气控制系统的设计方案编写PLC控制程序,并进行
调试;4、测试系统的性能并进行优化;5、验证系统的可靠
性和效果;6、进行维护和升级。
三、实现1、电源电路的设计:电源电路是控制系统的基础,需要有稳定可靠的电源来保证机床正常运行。可使用交流电源和直流电源两种方式。2、PLC控制器选型:PLC控制器是工业控制领域的重要设备,使用PLC控制器可以方便地实现程序控制。根据机床的性能和控制要求,选择适当的PLC控制器。
3、电机控制:电机分为步进电机和伺服电机两种,伺服电机
是最常用的电机控制方式。在选择伺服电机的控制技术时,要考虑到电机的运行速度、负载、加速度、定位误差等因素。4、传感器应用:传感器在控制系统中起着至关重要的作用,可以准确地感应机床工作的状态和工件的位置。根据机床工作的要求选择适当的传感器。5、人机界面设计:人机界面是将人机
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目录
1.龙门刨床运动形式及改造要求........................ - 1 -
1.1龙门刨床结构及运动形式 .................................. - 1 -
1.2龙门刨床电气控制改造目的及意义 .......................... - 2 -
1.3龙门刨床电气控制改造总体要求 ............................ - 3 -
1.4龙门刨床电气控制改造方案 ................................ - 5 -
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 .......................................... - 9 -
2.3工作台电气控制输入、输出确定 ........................... - 10 -
2.4工作台电气控制接线图 ................................... - 11 -
2.5工作台PLC电气控制程序 ................................. - 12 -
3.刀架变频调速及PLC控制.......................... - 13 -
3.1刀架运动及调速要求 ..................................... - 13 -
3.2刀架调速方案 ........................................... - 13 -
3.3刀架电气控制输入、输出确定 ............................. - 13 -
3.4刀架电气控制接线图 ..................................... - 14 -
3.5刀架PLC电气控制程序 ................................... - 15 -
4.横梁及辅助运动控制............................. - 17 -
4.1横梁运动形式及拖动方式 ................................. - 17 -
4.2油泵控制 ............................................... - 18 -
4.3铣磨头变频调速控制方案 ................................. - 18 -
4.4横梁及其它辅助运动控制接线图 ........................... - 18 -
5.课程设计总结................................. - 20 -
5.1龙门刨床电气控制改造意义与可行性分析 ................... - 20 -
5.2龙门刨床电气控制改造效果和解决的主要问题 ............... - 21 -
5.3心得体会与建议 ......................................... - 30 -
5.4结束语 ................................................. - 31 -
1.龙门刨床运动形式及改造要求1.1龙门刨床结构及运动形式
图1
龙门刨床因有一个由顶梁和
立柱组成的龙门式框架结构而得
名,工作台带着工件通过龙门框架
作直线往复运动,多用于加工大平
面(尤其是长而窄的平面),也用
来加工沟槽或同时加工数个中小
零件的平面。龙门刨床主要加工大
型工件或同时加工多个工件。
B2012A 型龙门刨床主要有7部分组成,包括床身,工作台,横梁,垂直刀架,侧刀架,立柱,龙门顶梁(见图
1)。其床身上有导轨,工作台安放在床身上,工作台下面有斜齿条,可以做往复运动。立柱上装有横梁和侧刀架。横梁上安装有垂直刀架,工作台工作时横梁不能工作,只有在工作台停止运动时,横梁才能动作用于调整刀架。工作台1放在床身2上,工作台由直流电动机拖动可在床身上作往复运动。当工作台带动工件运动时,刨刀8对工件进行刨削加工。刨刀装在垂直刀架4或侧刀架3上。侧刀架可上下移动并横向进给,它又分为左侧刀架和右侧刀架。垂直刀架装在横梁5上,它可作横向移动和垂直进给,它又分为左垂直刀架与右垂直刀架。横梁可沿着立柱6作上下移动。7为龙门顶。
龙门刨床的刨削过程是刨刀和工件做相对运动的过程,因此,工件必须和工作台紧密的链接在一起,工件的切削加工只在工作行程中完成,返回行程是空行程。在切削过程中只有工作台由返回行程转到工作行程的期间刀架才给一定的进给量。工作台的往复运动是机床的主运动,其他如横梁的上下移动,垂直刀架沿横梁左右移动,侧刀架沿立柱的上下移动的往复运动称作辅助运动。龙门刨床的运动可分为主运动、进给运动与辅助运动。
1.2龙门刨床电气控制改造目的及意义
本题的改造目标为利用可编程控制器及变频器实现对龙门刨床的自动控制和平滑调速,消除换向冲击,提高工作效率,减少噪声,取缔原控制系统,从而达到既
经济又快捷地运行龙门刨床的目的.而使龙门刨床复杂的电气控制系统变的简单,清晰明了,使龙门刨床处于最佳的工作状态.龙门刨床如控制和使用得当,不仅能提高效率,节约成本,还可大大延长使用寿命. 节省资金。机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用,大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3.即使将原机床的结构进行改造升级也只需花费购买新机床60%的费用,并可以利用现有地基。
性能稳定可靠。因原机床各基础件经过长期时效,几乎不会产生应力变形而影响精度。
提高生产效率。机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高 3至5倍。对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工装,不仅节约了费用且可以缩短生产准备周期。
目前机床数控改造的市场在我国还有很大的发展空间,现在我国机床数控化率不到3%。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。本文以车床的数控改造为例,介绍了机床数控改造的方法,包括其结构的改造设计,性能与精度的选择以及最后改造方案的确定。
龙门刨床主要分为机械和电气控制两大组成部分,机械部分相对比较稳定,而使龙门刨床运行在最优状态主要取决于电气控制系统控制方式.在传统龙门刨床中,其机械部分刚性好,精度较高,一般其基本性能可达到现代同类机械的水平,但控制和驱动部分则显得不同程度的老化,对老式龙门刨床的改造有很大的实际意义.
1.3龙门刨床电气控制改造总体要求
B2012A型龙门刨床的工作台是往返交替循环直线运动的,工件固定在工作台上与刀具作相对运动。工作台在工作行程是进行切削加工,各种台返回时,刀具自动抬起,不进行切削加工。工作台返回是速度快,以减小空行程时间。