T68型卧式镗床PLC控制系统设计论文
T68型卧式镗床PLC控制系统设计目 录1. T68卧式镗床控制原理说明书 12. T68型卧式镗床电气控制主回路23. 安装板电气元件平面布置图34. 控制面板按钮、行程开关平面布置图45. 镗床控制系统PLC外部接线图56. 镗床控制系统PLC梯形图67. 触摸屏控制78. 电气元件一览表 79. 参观工厂有感810. 实习心得911. 附录A：实习日记91 T68型卧式镗床控制原理说明书1.1 T68型卧式镗床的用途T68型卧式镗床主要用于钻孔、镗孔、铰孔及加工端平面等。1.2 电气控制线路的特点（1）主电机为双速电机，它提供机床的主运动和进给运动的动力。高低速转换，由主轴孔盘变速机构内的限位开关S控制，S常态时接通低速，被压下时接通高速。由接触器KM6及KM7实现定子绕组从三角形接法转接成双星型接法。（2）主电机可正反转、点动及反接制动。（3）主电机用低速时，可直接启动；但用高速时，则由控制线路先起动到低速，延时后再自动转换到高速，以减少起动电流。（4）在主轴变速或进给变速时主电动机能缓慢转动，使齿轮易于啮合。1.3 控制线路工作原理（1）主轴的点动控制主轴的正反向点动由按钮SB3和SB4操纵。按下正向点动按钮SB3后，PLC输出使KM1、KM6线圈得电动作。因此，三相电源经KM1主触点、限流电阻R和接触器KM6的主触点接通电动机M1，使电动机在低速下旋转。放开按钮时，KM1和KM6都相继断电释放，电动机断电停止。反向点动与正向点动相似，由SB4操纵，经接触器KM2及KM6相互配合动作来完成。（2）主电机的正反向长动主电机正反控制由SB1和SB2操纵。当要求电动机低速运转时，限位开关XK为断开状态，按下起动按钮SB1、KM1、KM3、KM6得电动作。主电机就在全电压和三角形接线下，直接起动低速运行。使用高速时，限位开关XK闭合，按下SB1后，电动机先低速起动，延时5秒后KM6断开，再经0.6秒KM7得电动作。KM7的主触点使电机的绕组连成双星形并重新接入电流，从而使主电动机从低速再起动到高速。反向起动原理与正向起动相同，但参与控制的按钮为SB2，接触器为KM2、KM3、KM6及KM7。（3）主电机的反接制动控制当电动机正转时，速度继电器的正转动合触点Kn闭合，而正转动断触点Kn断开，当按下SB5时，KM1断电释放，切断了主电机电源。延时0.6秒后，KM2闭合和KM6得电，使三相电源经过KM2主触点，限流电阻R和KM6主触点反接给电动机。电动机反接制动。当电动机转速降低到一定速度时，正转动合触点Kn打开，切断KM2的通电回路，使KM2和KM6相继断电释放，及时切断电动机的反接电源，制动结束。反向运行时的制动过程与正向相似。此时参与控制的电器是速度继电器的反转动合触点Kn 接触器KM1、KM2。（4）主轴或进给变速时主电机的缓转控制主轴变速时，主轴电动机可获得缓慢转动，以利于齿轮顺利啮合。将S1、S2闭合，KM1、KM6线圈得电动作，电机得电正向加速，当达到一定速度时，速度继电器Kn的动断触点断开，动合触点闭合，延时0.6秒后，KM2闭合，电机开始反接制动，当电机低于某一速度时，Kn动作，KM2断开，延时0.6秒后KM1闭合，正向加速，如此反复，实现缓动。进给变速时缓转控制原理与主轴时完全相同，不过用的是限位开关是S3、S4。（5）主轴箱、工作台或主轴的快速移动机床的各部件的快速移动由限位开关S2、S6和快速电机M2驱动。S2被压动，PLC输出使KM4得电动作，快速移动电动机M2正转、限位开关S6被压动，PLC输出使接触器KM5得电动作，快速电动机M2反转。图1 T68型卧式镗床电气控制主回路图2 安装板电气元件平面布置图图3 控制面板按钮、行程开关平面布置图图4 镗床控制系统PLC外部接线图图5 镗床控制系统PLC梯形图图6 触摸屏控制表1 电气元件一览表符号数量名称及用途M11主电动机，拖动主运动和进给运动用M21快速移动用电机Q1空气开关，限流、欠压保护KM1 KM22主电动机正反转用接触器KM31限流电阻短路用接触器KM6 KM73主电动机高低速转换用接触器KM4 KM52快速电机正反转用接触器SB51主电动机停止用按钮Kn1主电动机反转制动用速度继电器SB1 SB22主电动机正反转用按钮SB3 SB42主电动机正反转点动按钮S1 S22主轴用变速限位开关S3 S42进给变速用限位开关S1接通主电动机高速用限位开关S5 S62快速电动机正反转用限位开关R2点动、高速启动，制动用限流电阻FU1FU88短路保护熔断器KR1主电动机过载保护用热继电器K11控制PLC用开关PLC1可编程控制器9 参观工厂有感9月11日，中秋佳节。在这个欢乐的日子里，我参观了渤海铝业公司和河北省秦皇岛晴纶厂。这两厂的自动化程度很高，工人很少，往往是一个工人通过控制台操纵多台设备。参观中给我印象较深的主要有两点：一是在渤铝的参观中，一些先进的关键的设备都是从外国进口的，成本很高。这说明国内的工业控制水平与世界先进水平还有很大的差距。二是在晴纶厂参观时，该厂总工程师王总对我所讲的该厂的一套控制系统价值上千万，占当初建厂总投资的十分之一，这说明自动控制系统的成本普遍偏高，他说希望我们这些大学生将来能献身自动控制研究，降低成本，这样才能实现国家的工业现代化。他说在意大利年产数万吨的晴纶厂只需3个工人操纵，而在我国却需要几百人，差距还相当大。通过参观，我了解了中国工业控制的现状，以及工业控制的发展前景。工程师的希望是对我的鼓励。作为一名即将毕业的自动化专业的学生，我将尽我所能为早日实现祖国的工业现代化而努力进取。10 实习心得紧张而充实的生产实习结束了，回头细想，自己在这三周内收获还真不少。首先，经过实习增强了自己的动手能力，促进了理论与实践的结合，大致掌握了PLC控制的流程及在设计过程中应注意的一些地方。熟悉了PLC控制常用的一些元器件的性能和用途以及连接方法。懂得了在PLC程序动作和电气器件动作间存在时间延时，应在程序中加入时间继电器，否则容易引起电路短路，发生危险。在程序设计过程中反接制动没有延时，经过反复思索和请教别人，终于明白了是PLC的扫描周期在作怪。而程序的周期性扫描是老师在PLC课上重点强调的一个内容，可见知道并不等于会用。今后应进一步加强理论与实践的结合。其次，在实习中有些同学扎扎实实，实事求是，不言放弃的精神深深影响着我，也让我认识到团队合作的巨大力量。例如，反接制动那块，正向运转时没有延时，而反向运转制动时有延时。我苦苦思考也得不到结果。当时就想起这点小毛病，干脆放弃算了。但是我们组员黄涛却坚决的说不行。现在放弃那调试的时候就有可能发生短路，造成危险，咱们再想想，一定会找到解决的办法。后来，经过请教，终于解决了这个问题。这才有调试时的一次性成功。黄涛同学的认真态度是我学习的榜样。总之，在生产实习中锻炼了我吃苦耐劳、勤于思考、勇于进取的优良品质。最后，通过参观工厂，我近距离接触了PLC控制工厂中的实际应用。通过工厂工程师的介绍，我了解到中国的机器控制水平还不够先进，一些关键的设备几乎都是国外进口的，而且成本很高，不利于自动化技术的推广，不利于全面实现工业自动化，作为即将毕业的自动化专业的一名学生，我心里发誓要为祖国的工业现代化贡献自己的才力。这次生产实习将为自己今后的工作产生积极的影响。11 附录A：实习日记8月25日 星期一今天，是新学期的第一天，也是为期三周的生产实习的开始。上午，我们开了一个生产实习的会议，由指导老师给我们讲了实习的目的，要求，布置了实习任务，计划安排。并由专门老师详细讲解了T68是卧式镗床的工作原理及电气控制线路。强调了在实习中应特别注意的技术性环节。通过阅读发下的实习资料，我大概了解镗床的性能指标，以及我们要完成的工作。即用PLC设计程序，用触发器来控制主电路的工作，来完成主电动机的正反向启动与点动控制，主电动机的反接制动控制，或进给变速时的主电动机的缓转控制，以及主轴箱，工作台或主轴的快速移动等操作。下午老师领我们参观了实习地点，演示了一台已经调试成功的镗床控制系统。看着由触摸屏控制的PLC，再由PLC控制接触器的开通，闭合下的正转、反转、停止。我在问自己，我能不能也漂亮的完成这个控制系统呢？随后，老师给我们发了工具包和线路板。线路板是去年同学实习用过的。看着上面错综复杂的接线，以及陌生的器件，我感到了实习的压力。当把接线板上的线都拆下来以后，今天的任务就算完成了。这是新鲜充实的一天。8月26日 星期二 由于硬件部分需要在一个星期内完成，还剩下四天的时间，时间紧，任务重，为此，我为剩下的四天做了一个计划，今天进行元器件的布局，以使器件摆放整齐，美观，更重要的是摆放位置恰当，更好的满足器件的功用，为此，我们组成员没有基于去安装，而是审慎的讨论合理的布局方案，大家 各自发表自己的意见，然后把优点综合起来，并借鉴其他组的经验，布局出笼了。我们就开始钻眼把器件安放在板子上。由于我们花了很多时间在布局上，所以，器件的摆放合理、美观。不像有的组，只顾美观，但忘了器件摆放的合理性，而出现了返工的现象。8月27日 星期三按计划，今天要接线了。由于晚自习的时间要用来复习考研的课程，所以实习的工作只能挤到白天来做。我仔细阅读分析了镗床控制的原理图，以及各项功能是如何实现的。经过分析发现，要实现控制还是比较简单的。象电动机的正反转，反接制动三角形接法使电机高低速转换等，都是我们PLC课上重点讲解的内容，我心里有底了。对完成这次实习任务充满了信心。经过紧张的工作，思考，布局图终于完成了。还剩两天的时间。心想，两天足够把线接完了。8月28日 星期四真是想起来容易做起来难啊！本以为布线图都出来了，把线接起来不就是照葫芦画瓢吗？那还不容易。可实际动起手来，可就找不着北了，继电器、空气开关、限流电阻、熔断器、热继电器等器件虽然在课本上都介绍了，但没有实际用过，而且器件上的接线电很多，这真有点不知道往哪里下手，瞪着眼睛干着急。老师也发现了同学们的问题，为此，组织同学集合，为大家介绍了各种器件的工作原理、作用及怎样接线。听完后，同学们都有一种豁然开朗的感觉。怪不得古
