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 CNC machine tools is the key to manufacturing equipment, maintenance and improvement of numerical control manufacturing is becoming an emerging industry, its emergence and development of There is a profound social background and economic background.
(1) tens of thousands of China's current outdated and backward in mind the machine, these are major repairs and CNC machine tool industry in the transformation of the reality of survival one of the bases.
(2) 20th century, a large number of imported second-hand CNC equipment has entered the maintenance and improvement of the peak.
(3) And CNC machine tool equipment will cost a significant transformation of the economic benefits of the NC driving force for the development of the industry, the general transformation of the cost of the acquisition of new equipment only costs about 30%.
(4) Through the NC can be further modified to meet user requirements for process equipment in order to obtain greater benefits.
The purpose of this paper is the transformation of double-housing planer to PLC to enhance the efficiency of its work. PLC as a new type of control device with the traditional relay control systems with fast response time, reliability, and control procedures may change with technology, easy computer connectivity, easy maintenance, small size, light weight and power consumption at the end of and many other high-quality and function. So as to reduce their maintenance time and improve their work efficiency. Workshop for the electrical double-housing planer PLC research and practical applications have very high value.
Key words: Gantry planer, alteration, NC, PLC
目 录
1 绪论 .............................................................. 1 1.1 龙门刨床简介 .................................................. 1 1.1.1 龙门刨床定义 .............................................. 1 1.1.2 龙门刨床的分类 ............................................ 1 1.1.3 龙门刨床的工作情况 ........................................ 1 1.2 PLC简介 ....................................................... 2 1.2.1 PLC简述 .................................................. 2 1.2.2 PLC定义 .................................................. 2 1.2.3 PLC的发展历程 ............................................ 2 1.2.4 PLC的构成 ................................................ 3 1.2.5 PLC的特点 ................................................ 3 1.2.6 PLC分类 .................................................. 3 1.2.7 PLC应用 .................................................. 4 1.3 设计的提出和主要工作 .......................................... 5 2 龙门刨床电气控制电路解析 .......................................... 6 2.1 刀架控制电路 .................................................. 6 2.2 横梁控制电路 .................................................. 6 2.3 工作台控制电路 ................................................ 6 2.4 龙门刨床的主回路设计及变频器的选择 ............................ 7 2.4.1 龙门刨床电力拖动系统主回路设计 ............................. 7 2.4.2 主拖动电机的选型 ........................................... 8 2.4.3 变频器的选择 ............................................... 8 3 控制程序设计分析及故障控制分析 ................................... 12 3.1 控制程序设计分析 ............................................. 12 3.1.1 工作台控制程序设计分析 ................................... 12 3.1.2 风机油泵控制程序设计分析 ................................. 12 3.1.3 横梁升降控制程序设计分析 ................................. 12 3.1.4 刀架运行控制程序设计分析 ................................. 13 3.2 故障控制分析 ................................................. 13 3.2.1 综述 ..................................................... 13 3.2.2 辅助设备常见故障及措施 ................................... 13 3.2.3 工作台常见故障及措施 ..................................... 13 3.2.4 横梁常见故障及措施 ....................................... 13 4 龙门刨床PLC控制系统组成 ......................................... 14 4.1 龙门刨床运动特点 ............................................. 14 4.2 PLC的类型的选定 .............................................. 14 4.3 工作台控制流程图与程序设计 ................................... 14 5 结论 .............................................................. 23 6 谢辞 ............................................................. 24 7 参考文献 ......................................................... 25
1 绪论
1.1 龙门刨床简介
1.1.1 龙门刨床定义
龙门刨床是用来刨削大型零件（如箱体）的刨床。对中、小型零件，也可以一次装夹几个零件，用几把刨刀同时进行刨削。龙门刨床主要由床身、立柱、横梁、工作台、两个垂直刀架、两个侧刀架等组成。龙门刨床是机械工业的主要工作母机之一，在工业生产中占据重要的地位。刨床可分粗加工和精加工水平面、垂直面、倾斜面以及各种平面组合的导轨面，还可更换磨头和铣削装置，对被加工零件进行铣削和磨削加工。
1-右侧刀架 ; 2-横梁； 3-右立柱； 4-顶梁； 5-垂直右刀架； 6-垂直左刀架; 7-左立柱； 8-左侧刀架； 9-工作台； 10-机座
图1.1 龙门刨床示意图
1.1.2 龙门刨床的分类
按刨床的结构特征可分为二类：牛头刨床、龙门刨床和插床。其应用范围各有不同。
1.1.3 龙门刨床的工作情况
进行加工时，工件装在工作台上，工作台沿床身导轨作直线往复运动。横梁上的垂直刀架和立柱上的侧刀架都可以垂直或水平进给。刨削斜面时，可以将垂直刀架转动一定的角度。当刨削高度不同的工件时，可调整横梁在立柱上的高低位置。
v低速切入前进加工低速切出后退减速t高速空车返回t1t2t3t4t5图1.2 龙门刨床工作台自动运行图
刨削方法必须针对不同表面加以制定，而且不同的表面应用不同刨刀才能加工。刨刀常用的有平面刨刀、偏刀、角度偏刀、切刀、成形刨刀等几种。按所刨平面倾斜方向不同，又可将偏刀分为左、右偏刀。
1.2 PLC简介
1.2.1 PLC简述
多年来，可编程控制器（以下简称PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。
1.2.2 PLC定义
PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
1.2.3 PLC的发展历程
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。
个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的
龙门刨床电气控制系统设计
