基于plc的t68镗床电气控制系统改造

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1、基于PLC的T68镗床控制系统改造机电班　姓名　学号摘要：本论文概述了利用西门子S7-200小型PLC为控制器，对现有的T68镗床的继电器控制系统进行了改造，在保留原有控制系统功能的基础上，增强了控制系统的灵活性、提高了自动化程度、扩展了系统的网络功能。设备调试的结果证明，镗床电气控制系统的PLC改造是成功了，可为企业单位的老式机床的电气控制改造提供有益经验。关键词；PLC；自动分拣；硬件设计；软件设计1、引言：企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、最短的时间去满足市场需求的不

2、断变化。而普通机床己不适应多品种、小批量生产要求，对普通机床的控制系统进行自动化改造，增强控制系统的灵活性、网络化与自动化程度，已成为机械行业中一个方兴未艾的产业。镗床主要是用镗刀在工件上镗孔的机床，通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它的加工精度和表面质量要高于钻床。镗床是大型箱体零件加工的主要设备，在机械加工行业应用广泛。传统的镗床的电气控制系统是继电器控制系统，这种控制系统成本低，技术与产品比较成熟，但自动化程度低，控制灵活性差，不具有网络化的功能，不适应机械行业中生产过程高度自动化的发展趋势。所以有必要在现有继电器控制系统

3、的基础上，对镗床的电气控制系统进行自动化改造。2、方案分析：在现代工业设备及自动化项目中，我们会遇到大量的开关量、脉冲量及模拟量等控制装置。如电机的启动与停止，电磁阀的开闭，工件的位置、速度、加速度的测定，产品的计数以及温度、压力、流量等物理量的设定和控制等等。传统的工业自动控制主要是由继电器或分离的电子线路来实现的。上世纪五六十年代以来，PLC由于其特有的优势而在工业控制中得了愈来愈广泛的应用。(1)PLC与继电器控制系统的比较继电器控制是采用硬接线逻辑，利用继电器触点的串、并联及时间继电器的延迟动作来组成控制逻辑，其缺点是一个系统一旦确定就很

4、难轻易再改动。如果要在现场做一些更改和扩展更是难以实行。而PLC共11页第11页是利用其内部的存储器以数据形式将控制逻辑存储起来的，所以只要改变PLC内存储器的内容，也就可以实现更改控制逻辑的目的。对于PLC来讲，只要用PLC配备的编程器在现场就可以完成更改。至于PLC对外部的联系，只有I/O点，只要输入输出对象不变，就无须对硬接线作任何改动。(2)PLC与单片机控制系统比较虽然单片机的配置较微机系统简单，成本也较易接受，但它仍然不是为工业控制而设计的。同样存在着编程难、不易掌握、需要做大量的接口工作，可靠性仍较差，成本高等缺点。尽管其有较强的数

5、据处理能力，但工业控制都为开关量控制，所以其长处仍得不到发挥。在很大程度上，PLC是专为工业控制而设计的。(3)PLC与计算机控制系统的比较PLC是专为工业控制所设计的。而微型计算机是为科学计算、数据处理等而设计的，尽管两者在技术上都采用了计算机技术，但由于使用对象和环境的不同，PLC较之微机系统具有面向工业控制、抗干扰能力强、适应工程现场的温度、湿度环境、输入、输出一般采用“光一电”隔离技术，并配备有可承受较大负载的继电器或可控硅(也有用晶体管)输出部件，一般可以直接驱动小型电机等负载。综合以上分析，我们采用PLC做为核心控制器，组成了T68镗

6、床的电气控制系统。3、控制方案实现3．1控制需求T68镗床的电气控制的主要功能如下：主轴可以正反转，并分高低速运行，还可以实现反接制动。反接制动是靠速度继电器配合反向接法接触器来共同完成的，主轴正向起动时，按SB2按钮，然后KM3闭合，之后KM1闭合，再之后KM4闭合，主轴电动机此时以正转低速运行。要变高速时，只要扳动主轴变速手柄，将些手柄置于高速位置，这时限时开关SQ7被压，它接通了通电延时继电器KT，经过延时后，KM4断开，KM5闭合，主轴电动机就变为高速了。无论何时主轴变高速都要先经低速后再到高速，制动时，只要按SB1停止按钮，速度继电器K

7、S的常开触点KS就会配合反向接触器KM2，把速度立刻降下来，如果先起动了反向，整个过程与正向相同，只是起制动作用的是KM1了。共11页第11页如果在主轴工作过程中需变速，这时不用按停止SB1。只要将主轴变速操作盘的操作盘的操作手柄拉出，使行程开关SQ3不再受压，SQ5也不再受压，使KM3，KT线圈断电释放，KM1（或KM2）也随之断电，之后接制动回路又能形成使KM2（或KM1），KM4线圈立即通电吸合。电动机1M在低速状态下串电阻反接制动，当制动结束后，便可转动变速操纵盘进行变速。变速后，将手柄推回原位，使SQ3、SQ5的触点恢复原来状态，使KM

8、3、KM1（或KM2）、KM4的线圈相继通电吸合。电动机按原来的转向起动，而以新选定的转速运转。变速时，若手柄出现卡住问题，这时S！5配