基于plc的龙门刨床控制系统设计(定稿)
《现代电气控制技术应用实践》电子教案 项目五
三、 系统方案设计
系统方案设计
龙门刨床控制系统框图如图所示，本系统采用S7-300PLC作为控制器， 启动按钮启动变频器进行多段速控制，触摸屏上设计启动按钮及位置按 钮，实现两地控制，同时在触摸屏上设有输出框，用于监控电机的当前 运行频率。
二、 龙门刨床的控制要 求
控制要求
按下启动按钮后系统自动运行，首先启动 变频器以15Hz的频率带动工件慢速切入， 当工件到达SQ1位置时加速至50Hz，带 动工件高速前进，实现正常切削加பைடு நூலகம்，当 工件到达SQ3位置时减速至15Hz运行， 退出工件，当工件到达SQ4位置时工件以 60Hz高速返回，
如表所示。
输入信号
输出信号
序号
信号名称
PLC地址 序号
信号名称
PLC地址
1
启动按钮
I0.0
1
2 位置传感器SQ1
I0.1
2
3 位置传感器SQ2
I0.2
3
4 位置传感器SQ3
I0.3
4
5 位置传感器SQ4
I0.4
5
DIN1 DIN2 DIN3
Q4.0 Q4.1 Q4.2
基于PLC的龙门吊车控制系统设计
基于PLC的龙门吊车控制系统设计
摘要：本文基于PLC技术设计了一种龙门式起重机控制系统，该系统能够实现机械手的精确定位、物体的精准吊取与放置、各种运动参数的控制等多种功能，具有实用性和可靠性。
关键词：PLC；龙门式起重机；定位控制；吊取放置；运动控制
1.引言
随着科技的不断发展，各种机械设备在工业和生产中得到广泛应用，其中龙门式起重机是工业生产中常见的一种设备。传统的龙门式起重机需要手工操作，不仅效率低下，而且易发生事故。因此，如何实现龙门式起重机的自动化控制，成为了一个热门的研究领域。而PLC 作为一种先进的自动化控制技术，已经成为各种工业设备控制的首选技术。本文基于PLC技术设计了一种龙门式起重机控制系统，能够实现龙门吊车机械手的精确定位、物体的精准吊取与放置、各种运动参数的控制等多种功能，提高了龙门式起重机的工作效率和安全性。
2.系统结构设计
龙门式起重机控制系统结构如图1所示，由PLC控制器、人机界面、执行器等组成。
PLC控制器通过通信接口连接各种传感器、执行器和人机界面设备，通过设计控制程序实现对龙门吊车机械手的运动控制、位置控制和物体吊取、放置等功能。
3.系统控制程序设计
系统控制程序主要分为以下几个部分：
（1）机械手位置控制程序：该程序通过读取机械手位置传感器的信号，控制机械手的上下、左右、前后运动，从而实现机械手的位置控制。
（2）物体吊取、放置程序：该程序通过读取吊具位置传感器的信号，控制吊具的升降和夹持力度，从而实现对物体的吊取和放置。
（3）运动控制程序：该程序通过读取各段电机传感器的信号，
基于PLC和直流调速的龙门刨铣床控制系统研究
厂
前 行 、 进程
＼退度 ～ 厂 后窿
／ ｊ ｉ行
０ 一 工 作 台前 进 起 动 阶 段 ；ａ 一 刀 具 慢 退 切 入 阶 段 ；ｂ 一 加 退 至 ａ ｂ ｃ
前进 速度 后 退行程
床 电控 系统 进 行 改造 经 济 可 行 。本 文 提 出 的 Ｐ Ｃ控 Ｌ 制 直流调 速 系统可 很好 地解 决 以上 问题 。
１ 龙 ｆ￣ 床控 制系统 的特 点 －ｌ ｌ
龙 门刨 床 的主运 动 是 工 作 台 的纵 向往 复 运 动 ， 进 给运 动是垂 直 刀架沿 横梁 的左 右移 动 和左右 侧刀 架 的 上下 移动 ， 助运 动是 横 梁 的上 下 快 速驱 动 。确 定 总 辅 体 改 造方案 时 ， 必须 对 工 作 台的运 动 特 点 、 速 特 点 、 调 其他 重要 部件 的运 动进 行充 分 了解 。
买普 通 的龙 门刨床 大概 要 ６ ０多万 元 。因此 ， 对龙 门刨
过渡 时间 。但换 向 的时 间 愈短 ， 、 动 电 流 愈 大 ， 起 制 这
样 又容易 损坏 电动 机 ， 且 换 向时 速度 突变 使 刨 床 产 而 生较 大 的机械 冲击 ， Байду номын сангаас 作 台主 拖 动 直流 电动 机 和 传 对 动机 构都 有很 大 的影 响 ， 会 导 致 传 动部 件 的快 速 磨 并 损， 降低 刨削 加工 质 量 。 因此 ， 滑 调 速 、 高调 速 精 平 提 度 和工作 效率 、 消除换 向冲击 、 护 主 电动机 和传 动机 保 构成 为 大型龙 门刨 床期 待解 决 的技术 难题 。
基于PLC和变频器刨床控制系统的设计
基于PLC和变频器刨床控制系统的设计
南阳理工学院
本科生毕业设计论文
学院电子与电气工程学院
专业电气工程及其自动化
学生姚景昆
指导教师张菊艳
完成日期 7>2013 年 5 月
南阳理工学院本科生毕业设计论文
刨床控制系统设计
The Design of machine control system
总计 36 页
表格 3 个
插图 17 幅
南阳理工学院毕业设计论文
刨床控制系统设计
The Design of machine control system
学院电子与电气工程学院
专业电气工程及其自动化
学生姓名姚景昆
学号 1109614038 指导教师职称张菊艳讲师
评阅教师
完成日期
南阳理工学院
Nanyang Institute of Technology
刨床控制系统设计
电气工程及其自动化专业姚景昆
[摘要]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
论文根据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
对刨床进行电气设计以达到投资小降低能量损耗等目的以提高刨床的生产效率
满足加工工艺的要求通过对刨床PLC和变频器控制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The Design of machine control system
Electrical Engineering and Automation Specialty YAO Jingkun AbstractPlaner are mainly used for processing large workpieces of
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.
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
h
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。
基于PLC和直流调速装置的龙门刨铣床改造探讨
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 （ ０ ＫＷ） １０ 和直 流
圈 １ 龙 门 刨 床 工 作 台 的 切 削／ 回运 动 示 意 图 返
关 键 词 ： 编 程 控 制 器 ； 流 调 速 ； Ｐ ５ Ｗ 一 １ Ｍ 龙 门刨 铣 床 可 直 Ｄ ３０ Ｏ
中 图 分 类 号 ： ５ ． Ｇ３ ６ ６
文献标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２３ ９ （ ０ ９ １ —２ １０ １ ７— １８ ２０ ） ４０ ９ —２
１ 龙 门刨 铣 床 的 工 艺 要 求
可 以减 少 Ｐ Ｃ控 制 柜 的 设 计 费 用 和 采 购 时 间 。 由 Ｐ Ｃ 控 Ｌ Ｌ 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
３ １ 调 速 控 制 系 统 的 组 成 ．
工 作 台 的运 动分 为 人 工 点 动 运 行 和 自动 往 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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 PLC
Abstract
The 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。本文着重介绍了利用PLC 及直流调速器对其电气系统进行的设计。
本文以龙门刨床的电气控制系统为研究对象。龙门刨床是工厂的大型关键设备之一，是制造重型机械不可缺少的工作母机，电气设备较为复杂，生产工艺对刨床电力拖动自动控制系统的要求也越来越高。龙门刨床主要被用来加工大型狭长平面、斜面或槽，对主拖动系统有很高的要求,不仅要求有足够大的切削功率和较宽的调速范围，而且要求其在工作循环中能自动调节速度，以满足不同的工作需要。
1.2 龙门刨床的结构特点
龙门刨床主要由七部分组成，如图1—1所示。 1
7
6
3
5
2
4
1—床身 2—工作台 3—横梁 4—左右垂直刀架 5—左右侧刀架及进给箱 6—立柱 7—龙门顶 1—1龙门刨床结构简图
床身是一个箱形体，其上有V 形和U 形导轨。工作台或称刨台，下面有齿条与传动机构齿轮相啮合，可作往复运动。横梁平常加工时严禁动作，只在更换工件时才移动，以调整刀架的高度。左右垂直刀架可沿横梁导轨在水平方向或沿滑板导轨在垂直方向作快速移动或工作进给。左右侧刀架及进给箱可沿立柱导轨上下快速移