淮阴工学院
课 程 设 计
课程名称： 机电传动控制课程设计
题目： PLC控制的T68型卧式镗床电气控制
学 院： 机械工程学院 专业班次： 机械电子2011级 姓 名： 宋建辉 指导教师： 路连 学 期： 2013~2014学年 第一学期 日 期： 2013.12.27
淮阴工学院 机电传动控制课程设计
目录
第一章 引言 ……………………………………………………1
1.1本设计的意义……………………………………………1 1.2 PLC的概述………………………………………………1 1.3卧式镗床介绍……………………………………………1 第二章 系统工作原理介绍与电机控制系统的控制要求分析
2.1 T68卧式镗床电气线路的工作原理……………………2 2.2 T68卧式镗床电气控制线路的分析……………………3 第三章 T68镗床电气控制系统的PLC改造 3.1 PLC的选择……………………………………………8 3.2 I/O地址分配…………………………………………9 3.3 PLC接线图……………………………………………10 3.4 系统PLC的程序梯形图………………………………11 第四章 心得体会………………………………………………13
参考文献…………………………………………………………13
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淮阴工学院 机电传动控制课程设计 1.引言
1.1本设计的意义
课题通过用PLC控制系统取代了原来的T68镗床继电接触控制系统，使性能大为改善，自动化程度提高，生产效率得到了很大提高，并能很好地保证其加工精度。系统运行稳定、可靠，满足生产工艺的要求；同时，对其它同类设备的技术改造也有较大的参考价值，在工业上有广泛的应用前景。
1.2 PLC的概述
可编程控制器简称PLC，是一种以微处理器为核心的用于工程自动控制的工业控制机，其本质是一台工业控制专用计算机。它的软件，硬件配置与计算机极为类似，只不过它比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适应于控制要求的编程语言。硬件主要由中央处理器CPU、存贮器、输入/输出单元以及编程器、电源和智能输入/输出单元等构成。PLC是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统，它是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是当今工业发达国家自动控制的标准设备之一。
1.3卧式镗床介绍
卧式镗床的发展以其注入加速度概念而倍受关注，为高速运行作技术支撑的传动元件电主轴、直线电机、线性导轨等得到广泛应用，将机床的运行速度推向了新的高度。而主轴可更换式卧式镗加工中心的创新设计解决了电主轴与镗杆移动伸缩式结构各存利弊的不足，具有复合加工与一机两用的功效，也是卧式镗铣床的一大技术创新。
落地式镗床的发展以其新的设计理念引领现代加工的潮流，以高速加工为理念的无镗轴滑枕式、多种铣头交换使用的结构型式尽显风采，大有替代传统铣削加工的趋势。以两坐标摆角铣头为代表的各种铣头附件成为实现高速、高效复合加工的主要手段，其工艺性能更广，功率更大，刚性更强，是落地镗床发展的一大突破。
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2.系统工作原理介绍与电机控制系统的控制要求分析
2.1 T68卧式镗床电气线路的工作原理 2.1.1结构与运动形式
1.结构：如下图所示
1) 前立柱：固定地安装在床身的右端，在它的垂直导轨上装有可上下移动的主轴箱。
2) 主轴箱：其中装有主轴部件，主运动和进给运动变速传动机构以及操纵机构。
3) 后立柱：可沿着床身导轨横向移动，调整位置，它上面的镗杆支架可与主轴箱同步垂直移动。如有需要，可将其从床身上卸下。
4) 工作台：由下溜板，上溜板和回转工作台三层组成。下溜板可沿床身顶面上的水平导轨作纵向移动，上溜板可沿下溜板顶部的导轨作横向移动，回转工作台可以上溜板的环形导轨上绕垂直轴线转位，能使要件在水平面内调整至一定角度位置，以便在一次安装中对互相平等或成一角度的孔与平面进行加工。
2.运动形式：（在上图中用箭头表示）
（1）主运动：镗杆（主轴）旋转或平旋盘（花盘）旋转。
（2）进给运动：主轴轴向（进，出）移动，主轴箱（镗头架）的垂直（上，
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下）移动，花盘刀具溜板的径向移动，工作台的纵向（前，后）和横向（左，右）移动。
（3）辅助运动：有工作台的旋转运动，后立柱的水平移动和尾假垂直移动。 主体运动和各种快速进给由主轴电机1M驱动，但各部分的快速进给运动是由快速进给电机2M驱动。
2.1.2电气控制线路的特点
（1）机床的主运动与进给运动共用一台双速电动机M1{5.5/7.5KW，（1440/2900）r/min}来拖动。用主轴变速操作机构内的行程开关SQ控制时间继电器KT，用三个接触器KM4和KM5、KM6控制定子绕组的“Δ-YY”接线转换，以实现高、低速的转换。低速时，电动机可直接启动。高速时，采用先低速起动，而后自动转换为高速运行的二级控制，以减少起动电流。 （2）主电动机M1能逆运行，并可正、反向点动及反接制动，在点动、制动以及变速过程的脉动慢转时，线路中均串接限流电阻R，以减少起动和制动电流。
（3）主轴和进给变速均可在运行中进行。只要进行变速，主电动机M1就脉动缓慢旋转，以利于齿轮的啮合。主轴变速时，电动机的脉动旋转是通过行程开关SQ1和SQ2，进给变速是通过行程开关SQ3和SQ4以及速度继电器KR来共同完成。
（4）为缩短机床加工的辅助工作时间，主轴箱、工作台、主轴以单独的电动机M2（2.2KW）拖动起快速移动。它们之间的机动进给有机械和电气联锁保护。
（5）为了保证准确选择所需运动(上滑座移动、下滑座移动、主轴移动、主轴箱升降、工作台回转)，夹紧和松开由单独的主轴箱油泵电机M3（0.75Kw），工作台油泵电机M4（0.5kW）拖动。它们之间的机动进给有机械和电气联锁保护。
2.2 T68卧式镗床电气控制线路的分析 2.2.1 T68型卧式镗床电气控制系统原理图
图2-1为T68型卧式镗床电气控制系统原理图
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PLC控制的T68型卧式镗床电气控制
