C650普通车床数控化改造进给系统的PMC设计

C650普通车床数控化改造进给系统的PMC设计

C650普通车床数控化改造进给系统的PMC设计

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
  • 原价: ¥292
  • 活动价: ¥200 (活动截止日期:2024-03-31)
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C650普通车床数控化改造进给系统的PMC设计

                                           C650普通车床数控化改造进给系统的PMC设计 
                                                       摘    要
更新改造旧机床是最近几年发展起来的一个新兴产业,该设计是基于西门子数控系统,对C650普通车床进行数控化改造中的PLC控制部分研究设计。
采用连线少、体积小、功耗小、控制速度快、可靠性高、功能完善的PLC控制系统,来代替电气控制系统中继电器控制逻辑,配以合适的数控系统,可使机床控制功能更加丰富,自动化水平大大提高。
此次设计从被控对象的I/O点数和性价比高、综合成本低这几个主要原则出发,采用西门子的802D数控系统和西门子的S7-200的PLC作为机床数控改造设计的控制装置。
主要进行了控制装置选型, PLC的地址分配和用梯形图编辑的PLC控制程序设计。
改造后的机床在实现机床原有功能的基础上还增加了自动加工、自动换刀等多种功能。

 

关键词:数控改造;继电器;PLC;梯形图
C650普通车床电气控制概述
2.1电气控制线路特点
C650车床属于中型普通车床,床身最大工件回转半径1020 mm,最大工件长度为3000mm。
该车床共有三台电动机:M1为主电动机,功率为30KW,可以实现点动和正、反转,除了具有短路保护和过载保护装置外,还通过电流互感器TA接入电流表A以监视主电动机的电流。主回路中,还串入了限流电阻R,它的作用有二:一是在点动时,经R可减小制动电流。M2为冷却泵电动机,功率为0.15KW,由接触器 KM4控制通断,其起停控制方法与单向启动控制方法完全相同,也具有短路保护和过载保护。M3为溜板箱快速移动电动机,用以减轻工人劳动强度,节约辅助工作时间,功率为2.2KM,由接触器KM5控制,由于溜板箱在快速移动的连续工作的时间不长,因此未设过载保护。如表2-1是它的电气元件目录表
表2-1 电气元件目录表
序号 代号 名称 数量
1 M1 主动电机 1
2 M2 冷却泵电机 1
3 M3 快移电动机 1
4 KM1-KM3 交流接触器 3
5 KM4 交流接触器 1
6 KM5 交流接触器 1
7 KA 中间继电器 1
8 KT 时间继电器 1
9 KR 速度继电器 1
10 FR1 热继电器 1
11 FR2 热继电器 1
12 QS 转换开关 1
13 SB1、SB2 起动按钮 2
14 SB3、SB4 起动按钮 2
15 SB5、SB6 停止按钮 2
16 FU1 熔断器 3
17 FU2 熔断器 3
18 FU3 熔断器 2
19 A 电流表 1
20 TA 电流互感器 1
21 R 限流电阻 3


2.2电路工作原理
     合上组合开关QS,将三相电源接通,进入准备工作状态
1.主电动机M1的控制
(1) 点动控制
按下SB4,电路L13-1-3-5~7-9-2-L11接通,接触器KM1得电吸合,主触点闭合,主电动机M1经电阻R与电源接通,电动机降压起动。在此过程,因中间继电器KA没通电,故KM1不自锁。松开SB4,KM1断电,M1停转。
(2) 正、反转控制
① 正转:按下SB1电路L13-1-3-13-KM1-9-2-L11接通,接触器KM3首先得电吸合,主触点闭合,将电阻R短接,同时,KM3常开辅助触点闭合,(2-23)接通,中间继电器KA得电吸合,KA的常开触点闭合,(5-11)接通,KM1主触点闭合,主电动机M1在全压下起动正转。同时由于KA和KM1的吸合使3-KA常开触点-13-11接通,使KM1自锁,故松开SB1后,M1仍将继续运转。
② 反转:与正转控制相类似,按下SB2,KM3首先吸合,再使KA吸合,后使KM2吸合,KM2的主触点使电源相序反接,M1再全压下起动反转。同时,由于KA和KM2的常开触点闭合,使电路3-KA常开触点13-19接通,也使KM2得以自锁,松开SB2后,M1能连续反转。
在KM1和KM2的电路中,分别串接有KM2和KM1的常闭辅助触点,起到互锁的作用。
(3)停机、制动控制
从基本环节可知,反接制动是由可逆环节加速度继电器组成,速度继电器与被控电动机同轴连接。
 ①正转制动:当电动机起动正转时,速度继电器的常开触点KR1闭合,为正转制动做好准备。
停机时,按下停止按钮SB6,接触器KM1和KM3均断电释放,电动机电源被切断,此时M1在惯性旋转,KR1仍闭合,在KN1和KM2断电的同时,KA也释放,即(3-15)
接通,当松开SB6时,电路L13-1-3-15-17-21-9-2-L11接通,KM2得电吸合,主电动机M1经KM2主触点和电阻R接通反相序电源,电动机在反接制动作用下,惯性旋转的速度迅速下降,当电动机的转速下降到接近于零(100~120r/min)时,速度继电器的常开触点KR1断开,切断了KM2的通电回路,使电动机来不及反转即断电。
②反转制动:反转制动与正转制动相类似。当电动机起动反转时,KR2闭合准备。
 停车时KM1经L11-1-3-15-5-7-9-2-L11而得电,电源经KM1主触点和电阻R接通进行制动。
 2.冷却泵电动机M2的控制
 M2的控制是典型的单向起动控制电路。起动时,按起动按钮SB3,KM4得电吸合,主触点闭合,M2起动运转。停车时,按停止按钮SB4即可。
 3.刀架快速移动电动机M3的控制
 刀架的快速移动是通过转动刀架手柄,将行程开关SQ压住,使KM5得电,KM5主触点闭合,M3起动。KM5无自锁环节,只要松开刀架手柄,SQ断开,M3停止,行程开关SQ的作用相当于一个点动按钮。
 4.其它辅助电路
 为了监视主电动机的电流情况,在M1的主电路中,经过电流互感器接入了一个电流表A。为了防止电动机点动和制动时大电流对电流表的冲击,将时间继电器KT的触点(延时断开的触点)与电流表型并联。M1在起动时,起动电流很多(起动电流为额定电流的4~7倍),即电流互感器副边电流也很大,但此时KT的触点在延时时间内(起动时间只有1~3s),而时间继电器的延时时间在60s范围内可调)尚未断开,冲击电流只经过该延时触点,而电流表则无电流流过。起动平稳后,电动机电流为正常值,而KT的触点也已断开,电动机正常工作的电流才流经电流表,以便监视电动机在工作中电流的变化情况。如电流表上所示电流与电动机的额定电流相差较大时,以便及时采取必要的措施。

目  录
摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
1 绪论 1
1.1 普通机床改造的意义和前景 1
1.2 PLC的基础知识 1
2 C650普通车床电气控制概述 2
2.1电气控制线路特点 2
2.2电路工作原理 3
3 PLC和系统的选型 5
3.1 PLC的选型 5
3.2数控系统的选型 6
4 PLC编程及说明 9
4.1 PLC地址分配 9
4.2 PLC程序 21
结   论 35
参考文献 36
致    谢 37


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