X62W铣床的PLC改造设计.doc

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1、目录1绪论12X62W铣床改造设计思路12.1铣床改造设计要求12.2方案选择13X62W铣床的分析23.1铣床的结构23.2铣床的运动形式33.3铣床的电力拖动及控制要求33.3.1主电动机的控制线路33.3.2进给运动的控制43.3.3圆形工作台的控制63.3.4X62W万能铣床存在的故障74整体改造设计思路84.1主电路部分84.2控制电路部分改造的具体要求95硬件电路设计95.1电器元件选择95.2可编程控制器PLC的介绍及选型95.2.1可编程控制器PLC的介绍95.2.2可编程控制器的选型115.3PLC的I/O地址分配115

2、.4I/O接线126软件设计126.1X62W铣床的基本功能控制126.2一例特殊故障的解决156.3故障自诊断167结束语17致谢17参考文献18附录1总体电路图19附录2总程序20211绪论一般常用的万能铣床有两种：一是卧式万能铣，型号为X62W；另一种为立式万能铣，型号为X53K。万能铣床是一种高效率的加工机械，在机械加工和机械修理中得到广泛的应用。万能铣床的操作是通过操作控制手柄与控制按钮，以达到机电紧密配合完成预定的操作，是机械与电气结构联合动作的典型控制，是自动化程度较高的组合机床。但是在电气控制系统中，故障的查找与排除非常困

3、难，特别是继电器接触式的控制系统，由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长，给生产与维护带来诸多不便，严重地影响生产。随着工业自动化的发展，对工业智能化程度的要求也越来越高，市场经济要求制造业对市场需求作出迅速反应——生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性与灵活性。这就需要使用智能化程度高的控制系统来取代传统的控制系统，使电气控制系统的工作更加灵活、可靠，更容易维修，更能适应经常变动的工艺条件。基于这些问题，本文提出了利用松下可编程控制器对X62

4、W型卧式万能铣床的继电接触式电控系统进行技术改造。可编程控制器是一种在传统的继电器控制系统的基础上，与3C（Computer,Control,Communication）技术相结合而不断发展完善起来的新型工业控制装置，具有使用方便、编程简单、可靠性高、易于维护等优点，在工业控制领域应用十分广泛。目前已从小规模的单机顺序控制发展到过程控制、运动控制等诸多领域。通过使用PLC设计机床控制系统，可以减少强电元器件数目，提高电气控制系统的稳定性和可靠性，从而提高产品的品质和生产效率。通过应用PLC技术，还可以使机床具有故障自诊断功能，可以保护机床

5、和方便维修[1]。2X62W铣床改造设计思路2.1铣床改造设计要求（1）改造设计电气控制原理图。（2）铣床工作原理分析。（3）PLC选型及I/O分配。（4）PLC程序的编写。2.2方案选择对于如何实现X62铣床的基本功能和它存在的缺陷等问题提出两种改造方案。21第一种就是对原先的控制线路增加一些行程开关，接触器等器件让它实现连锁。从而来解决原来铣床存在的问题。第二种就是用可编程控制器PLC进行改造，把原来的继电接触式电控系统改造为PLC控制。不仅可以消除掉它原来存在的所有缺陷，而且增加了故障检修功能，可以在发生故障的部位进行报警。第一个方

6、案虽然可以改进缺陷，但是使铣床的控制线路触点增多、线路更加复杂，从而使机器故障率高、检修周期长，给生产与维护带来诸多不便，严重地影响生产。第二个方案用PLC对X62W型万能铣床的继电接触式电控系统进行技术改造，改造后可以减少强电元气件数目，而且增加了一些故障自诊断功能。提高了系统的稳定性，可靠性，安全性。使电气控制系统的工作更加灵活，更容易维修，更能适应经常变动的工艺条件。因此我们选择第二种方案。3X62W铣床的分析3.1铣床的结构如图1所示X62W万能铣床主要由床身、主轴、刀杆、工作台、回转盘、横溜板和升降台等几部分组成。箱型床身固定在

7、底座上，床身内装有主轴的传动机构和变速机构，在床身顶部有水平导轨，上面带有1—2个刀杆支架悬梁，刀杆支架支承铣刀中心轴的一端，中心轴另一端固定在主轴上，由主轴可带铣刀切削。图1X62W铣床外观图213.2铣床的运动形式悬梁可以水平移动，刀杆支架可以在悬梁上水平移动，以便安装不同的心轴。在机床架前有垂直导轨，升降台可沿它上下移动。在升降台上面的水平导轨装有可在平行主轴轴线方向移动(横向或前后)的溜板，溜板上部有可转动的回轴盘，工作台就在溜板上部回转盘的导轨上作垂直于主轴轴线方向(纵向或左右)移动。工作台上有T型槽，可固定工件。这样安装在工作

8、台上的工件就可以在三个坐标轴上的六个方向上进给了。即前后(横向),左右(纵向)和上下(垂直)六种运动形式。此外，由于回转盘可绕过中心转过45度角，因此工作台在水平面上除了能在平行于或垂直于主轴