毕业设计----T68卧式镗铣床传统电气系统的PLC改造.doc

毕业设计说明书课题名称:T68卧式镗铣床传统电气系统的PLC改造 系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 摘 要本文主要讲述的是T68卧式镗铣床电气控制的PLC改造方案。可编程逻辑控制器（简称PLC）是一种用于过程控制的微机设备，具备传统控制方式无法比拟的优越性，代表着先进放入生产力。然而目前国内使用的镗床普遍采用传统的继电器接触器控制方式。这种方式因接线复杂而故障频繁，维修成本极大，严重制约生产力的发展。为改变目前现状、节约生产成本、提高劳动效率，本文精心设计完成T68的PLC控制方案。设计过程中已将传统的控制方式和PLC控制方式有机的结合在了一起。本文还结合传统控制方式详细介绍了T68镗床控制系统的结构、控制原理、控制方式以及可编程控制器的发展历史、硬件组成、软件梯形图等。此外，本文还详细介绍了PLC编程方法，并结合程序介绍了PLC控制T68镗床的工作过程。为确保该PLC方案切实可行，本文还对该方案进行了程序仿真，并详细分析令人PLC硬件接线图。 关键词: 镗床；电气控制；过程控制；可编程逻辑控制器AbstractThis article describes the T68 horizontal boring machine PLC electrical control system rehabiliation programs Programmable logic controllers (referred to as PLC) is a microcomputer for process control equipment .with the traditional control method can not match the superiority of the representatives of the advanced productive froductive forces. However, there is widespread domertic use of the boring traditional relay-contactor control mode. In this way failure due to wiring complexity and frequent maintenance costs significantiy. And seriousiy hampering the development of productivity. In order to change the status quo, saving production costs and improve labor efficiency, this article is designed to complete the T68 of the PLC control program. The design process has been the traditional control method, and the organic integration of PLC control mode together. This also combines the traditional control method described in detail the structure of T68 boring machine control systems, control theory, control method, as well as the course of development of programmable logic controllers, hardware component. Software, ladder and 33so on. In addition, the article also described in detail PLC programming methods, combined with PLC control program, introduced the working process of T68 boring machine. To ensure that the PLC program of practical, this is also the program of the program simulation, and delailed analysis of the PLC hardware, wiring diagram.Key words : boring machine; electric cintrol; process control; programmable logic controllers目 录绪 论5第 一 章 T68卧式铣镗床概述6第一节 T68卧式铣镗床机械结构6第二节 T68卧式铣镗床主要运动形式8第三节 T68卧式铣镗床参数9第 二 章 电力控制方式和控制要求10第一节 电气拖动方式12第二节 控制要求12第三节 主电路分析13第四节 控制电路分析14第五节 联锁保护环节分析17第六节 辅助电路分析17第七节 电气控制特点17第 三 章 T68卧式铣镗床PLC改造概述19第一节 PLC技术背景19第二节 PLC改造的目的21第三节 设计要求22第四节 PLC改造的思路22第 四 章 T68卧式铣镗床电气控制系统的PLC改造23第一节 PLC控制系统改造的说明与PLC选型23第二节 I/O地址分配与接线图绘制说明24第三节 主程序梯形图25第四节 程序仿真调试28第五节 结果分析30总 结31致 谢32参考文献32绪 论可编程控制器是一种为工业机械控制所设计的专用计算机，在各种自动控制系统中有着广泛的应用，它是在继电器控制和计算机控制基础上开发的产品，逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术，通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。早期的可编程控制器在功能上只能进行逻辑控制，因而称为可编程程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC。随着技术的发展，可编程程序控制器的控制功能不断增强，还可以进行算术运算，模拟量控制、顺序控制、定时、计数等，并通过数字，模拟的输入、输出控制各种类型的机械生产过程。众所周知，在现代化工业生产中机床母机是不可缺少的重要组成部分，我们国家现在在机床技术方面还是一直比较落后的，自动化程度也较低。主要表现在现在大部分工厂里的机床还是老式传统的机床，接线复杂、排故困难。同时在设备的投资与维修上消耗过大。可编程控制技术在工业和生活中有广泛的应用前景，除了具有明显的节约成本的优点外，还具有操作方便、容易、维护量小等特点，可编程控制的软启动功能也减少了对设备的冲击，使设备运行的方式更趋于合理，设备的自动化水平得到了提高。随着工业生产的迅速发展，企业对机床的可靠性的要求也不断提高;再加上目前产品生产成本较高，利用先进的PLC控制技术，设计改造现有的传统式机床应用成为必然的趋势。 可编程控制技术是再60年代末在继电器系统上发展起来的，可编程控制器（PLC）相对于传统继电器的利用弱电信号控制强电信号的电磁开关上，具有适应工业环境，简单易懂，操作方面、可靠性高等优点。第 一 章 T68卧式铣镗床概述第一节 T68卧式铣镗床机械结构T68卧式镗床的机构如图 1-1 所示，主要由床身（1）、镗头架（2）、前立柱（3）、工作台(6)、后立柱（7）、尾座（8）、上溜板(9)、下溜板(10)等几部分组成。图 1-1 T68卧式铣镗床结构示意图床身是一个整体的铸件，在它的一端固定有前立柱，在前立柱的垂直导轨上装有镗头架，镗头架可沿导轨垂直移动。镗头架上装有主轴、主轴变速箱、进给箱与操纵机构等部件。切削刀具固定在镗轴前端的锥形孔里，或装在平旋盘的刀具溜板上。在镗削加工时，镗轴一面旋转，一面沿轴向做进给运动。平旋盘只能旋转，装在其上的刀具溜板做径向进给运动。镗轴和平盘旋经由各自的传动链运动，因此可以独立旋转，也可以不同转速同时旋转。在床身的另一端装有后立柱，后立柱可沿床身导轨在镗轴线方向调整位置。在后立柱导轨上安装有尾座，用来支撑镗轴的末端，尾座与镗头架同时升降，保证两者的轴心在同一水平线上。后立柱可沿床身导轨在镗轴的轴线方向调整位置。安装工件的工作安放在床身中部的导轨上，它由上溜板、下溜板与可转动的工作台组成。下溜板可沿床身导轨纵向运动，上溜板可沿下溜板作横向运动，工作台可以作平行于和垂直于镗轴轴线方向的移动，并可转动。第二节 T68卧式铣镗床主要运动形式由第二节可知，T68卧式镗床的运动形式有三种（如图1-1所示）。（1）主运动：主轴的旋转与平旋盘的旋转运动。（2）进给运动：主轴在主轴箱中的进出进给：平旋盘上刀具的径向进给；主轴箱的升降，即垂直进给；工作台的横向和纵向进给。这些进给运动都可以进行手动或机动。（3）辅助运动：回转工作台的转动；主轴箱、工作台等的进给运动上的快速调位移动；后立柱的纵向调位移动；尾座的垂直移动。第三节 T68卧式铣镗床参数主要技术参数：主轴直径 85毫米，主轴最大许用扭转力矩 110公斤/米，主轴可承受最大进给抗力（轴向） 1300公斤，平旋盘最大许用扭转力矩 220公斤/米，主轴内孔锥度 莫氏5号，主轴最大行程 600毫米，平旋盘径向经刀架最大行程 170毫米，最经济镗孔直径 240毫米，工作台可承受最大重量 2000公斤，主轴中心线距工作面最大距离800mm/最小30mm ，主轴转数种数18种，主轴转数范围201000转/分，平旋盘转数素速种数 14种，平旋盘转数范围10200转/分，主轴每转时主轴、主轴箱、工作台进给量种数18种，主轴每转时主轴进给最范围0.05-16毫米，平旋盘每转时径向刀架的进给量范围0.025-8毫米，平旋盘每转时主轴箱和工作台进给量范围0.05-16毫米，主轴箱每转时主轴箱、工作台进给量范围0.025-8毫米，工作台行程纵向1140、横向850毫米，工作台面积9501150，主轴快速移动 4.8米/分，主轴箱及工作台快速移动 2.4米/分，主电机功率 6.5/8千瓦，主电机转速 1450/2800转/分，快速移动电机功率 3千瓦，快速移动电机转速 2450转/分，机床外形尺寸 长宽高 507022702700毫米。加工时，刀具装在主轴箱的镗轴和平旋盘上，由主轴箱获得各种转速和进给量。主轴箱可沿前立柱的导轨上下移动。工件安装在工作台上，可与工作台一起随下滑座或上滑座作纵向或横向移动。此外，工作台还可绕上滑座12的圆导轨的水平面内调整至一定的角度位置，以便加工互成一定角度的孔。装在镗轴上的镗刀还可随镗轴作轴向运动，以实现轴向进给或调整刀具的轴向位置。当镗杆及刀杆伸出较长时，可用后立柱上的去承来从左端加以支承，以增加刀杆及镗轴的刚性。当刀具装在平旋盘径向滑板的径向刀架上时，径向带着刀具径向进给，可车削端面。该机床能加工数个孔径大，精度高，且孔的轴心线之间有严格要求的同轴度、垂直度、平行度和孔距精确性高的大型工件。所以卧式镗床应用较多，它可以进行钻孔、镗孔、扩孔、铰孔及加工端平面等，使用一些附件后，还可以车削圆柱表面、螺纹，装上铣刀可以进行铣削。第 二 章 电力控制方式和控制要求图2-1 T68卧式镗铣床电气原理图表2-1 T68卧式镗床电气控制电路所用电器元件表文字符号器件名称以用途规格M1主电机、拖动主运动和进给运动用7.5KW,2900/1440r/minM2快速移动用电机3KW，1430r/minKM1主电动机正转用接触器20A，127VKM2主电动机反转用接触器20A，127VKM3使主电机M1形成三角形，低速运转用的接触器20A，127VKM4,KM5使主电机M1形成双星YY型，高速运转用的接触器20A，127VKM6快速移动电机M2正转接触器10A,127VKM7快速移动电机M2反转接触器10A,127VKT主电机高低速转换时间继电器127VYB对主电机M1进行机械制动的电磁抱闸线圈380V，吸力78.5NSB1按钮500V，5ASB2按钮500V，5ASB3按钮500V，5ASB4按钮500V，5ASB5按钮500V，5ASQ1,SQ2限位开关500V，5ASQ3,SQ4限位开关500V，5ASQ5,SQ6限位开关500V，5AQS空气开关，限流，欠压保护500V,30ATC降压380/127、36、6.3VFU1到FU5短路保护熔断器40V、20V、2V2V、2VFR热继电器16V至25V第一节 电气拖动方式镗床加工范围广，运动部件多，调速范围宽。而进给运动决定了切削量，切削量又与主轴转速、刀具、工件材料精度等有关。所以一般卧式镗床主运动与经给运动由一台主轴电动机拖动，由各自传动链传动。为缩短辅助时间，镗头架上、下，工作台前、后、左、右及镗轴的进、出运动除工作给外，还应有快速移动，由快速移动电动机拖动。第二节 控制要求（1）为适应多种加工工艺要求，主轴旋转和进给都应有较大的调速范围。本机床采用双速笼型异步电机作为主电动机，并采用电机联合调速，这样既扩大了调速范围，又简化了传动机构。（2）由于各种进给运动都需要正反不同方向的运转，所以要求主电动机能正、反转。（3）为满足加工过程中调整工作的需要，主电机应能实现正转，以及反转的点动控制。（4）要求主轴停车迅速、准确，主电机制动停车环节。（5）主轴变速和经给变速在主电动机停车或运转时进行，为方便变速时齿轮啮合，应有变速低速冲动。（6）为缩短辅助时间，各进给方向均能快速移动，设有快速移动电动机且采用正、反转的点动控制方式。（7）主电动机为双速电动机，有高、低两种速度选择，高速度运转时应先经低速再进入高速。（8）由于卧式铣镗床运动部件较多，应有必要的联锁和保护环节。第三节 主电路分析图 2-1 T68卧式镗铣床的主电路图电源经低压断路器QS引入，M1为主电机，由KM1和KM2的主触点控制正方转，KM3的主触点控制M1的低速运转，（定子绕组接成三角形）KM4和KM5的主触点控制M1的高速运转（定子绕组接成双星型）YB为主轴断电制动型电磁铁的线圈，由KM3和KM5的辅助常开触点控制。FR作M1的过载保护作用。M2为快速移动电动机，由KM6和KM7的主触点进行正反控制，由于M2是点动短时运行，故不需做过载保护。第四节 控制电路分析T68镗铣床电气控制电路部分T68卧式铣镗床的运动情况比较复杂，控制电路中使用了较多的行程开关。它们都安装在床身的相应位置上，对应相应的操作手柄，以达到对机床控制的目的。主电路有两台电动机：一台为主轴电机，控制轴的旋转与进给运动。一台快速电机，在需要时对各进给部分进行快速移动。对于T68镗铣床控制电路的分析可以分两个部分概述，即主电机M1的控制和快速移动电机的控制。A主电机M1的控制主轴电动机M1的控制有高速和低速运动，正反转，点动控制和变速冲动。a 正反转主轴电动机正反转由接触器KM1、KM2主触点完成电源相序的改变，达到改变电动机转向。按下正转起动按钮SB3，接触器KM1线圈得电，其自锁触点KM1(8-7)闭合，实现自锁。互锁触点KM1(11-7)断开，实现对接触器KM2的互锁。另处，常开触点KM1(13-7)闭合，为主电动机高速或低速运转做好准备。主电路中的KM1主触点闭合，此时KM3线圈得电，则YB通电，电机M1松闸。同时，电源通过KM3或KM4、KM5接通定子绕组，主电动机M1正转。反转时，按正反转起动按钮SB2，对应接触器KM2线圈得电，主轴电动机M1反转。为了防止接触器KM1 和KM2同时得电引起电源短路事故，采用这两个接触器互锁。b 点动控制对刀时采用点动控制，这种控制不能自锁。主轴点动时，手柄位于低速位置。正转点动按钮SB4（8，9）按下时，由常开触点SB4（8）接通接触器KM1线圈电路；常闭触点SB4(9)断开接触器KM1的自锁电路，使其无法自锁，从而实现点动控制。反转点动按钮SB5（9，10）同样设有常开触点各一对，利用这种复合按钮是考虑到可以主便地实现点动控制。c高低速选择主轴电动机M1为双速电动机，定子绕组三角形按法（KM3得电吸合）时，电动机低速旋转；双得形接法（KM4和KM5得电吸合）时，电动机高速旋转。高低速的选择与转换由变速手柄和行程开关SQ1控制。低速启动由变速手柄选择好主轴转速，将其置于相应低速位置，再将变速手柄压下，此时，行程开关SQ被压合，则SQ1-1（12）闭合，SQ1-2（13）断开。由于主电机M1已经选择了正转或反转，即KM1(2-7)或KM2（2-11）闭合，此时接触器KM3线圈得电，其互锁触点KM3（14-13）断开，实现对接触器KM4，KM5的互锁。主电路中的KM3主触点闭合，一方面接通电磁抱闸线圈YB，松开机械制动装置，另一方面将主轴电动机M1定子绕组接成三角形接入电源，电动面低速运转。高速启动为了减小起动电流和机械冲击，在起动时，先将定子绕组接成低速连线（三角形连接），即先低速全压起动，经适当延时后换接成高速运转。其工作情况是先将变速手柄置于相应高速位置，再将手柄压下，行程开关SQ1被压合，其常闭触点SQ1-1断开，常开触点SQ1-2闭合，时间继点器KT线圈得电，它的延时触点暂不动作，但KT的瞬时常开触点KT（13-16）立即闭合，接触器KM3线圈，电动机M1定子接成三角形，低速起动。经过一段延时（起动完毕），延时动开触点KT（13-16）断开，接触器KM3线圈断电，电动机M1解除三角开连接；同时延时动合触点KT（14-16）闭合，接触器KM4,KM5线圈得电，主电路中的KM4,KM5主触点闭合，一方面接通电磁抱闸线圈YB，松开机械制动装置，另一方面将主电动机M1定子绕组接成双星形接入电源，电动机高速运转。d主电动机停车制动 高低速运转时，按动停止按钮SB1，KM1 KM5线圈均断电，解除自锁，电磁抱闸线圈YB断电抱闸，电动机轴无法自由旋转，主电机M1制动迅速停车。e 变速冲动控制考虑到本机床在运转的过程中进行变速时，能够使齿轮更好的啮合，现采用变速冲动控制。主轴变速和进给变速是在主电动机M1运转时进行的。当变速手柄拉出时限位开关SQ2（12）被压下断开，接触器KM3或,KM4及KM5都断电而使主电动机M1停转，时间继电器KT也断电。当主轴转速选择好以后推回变速手柄，则SQ2复位闭合，主电动机M1便自动启动工作。当需要进给变速时，只要拉出进给变速手柄，则SQ2也受压而断开，M1停转，具体过程同主轴变速时类同，不再赘述。变速后，主轴电机M1总是自动低速启动，以利于齿轮啮合。若在变速时遇上顶齿不能啮合的情况，变速手柄就推不上，这时可来回推动几次，使得手柄通过弹簧装置开关SQ2作瞬时闭合又断开，电动机M1产生冲动，再将手柄往里推，就很容易啮合了。B 快速移动电机M2的控制T68铣镗床采用一台快速移动电机M2拖动，配合机械机构，实现各移动部件方向的快速移动，这些均由快速移动手柄来控制。根据所选方向，扳动快速移动手柄，限位开关SQ5（17，18）或SQ6（17，18）受压，使其常开触点闭合、常闭触点断开，快速移动接触器KM7（18）或KM6（17）就通电，进而形成所选方向的快速移动。第五节 联锁保护环节分析一、联锁保护环节主轴箱、工作台与主轴机动进给互锁功能主轴箱和工作台共用一个进给操作手柄，为防止工作台，主轴箱和主轴同时机动进给，损坏机床或刀具，在电气线路上采取了相互联锁措施。联锁通过两个关联的限位开关SQ3和SQ4来实现。主轴进给时手柄压下SQ3,SQ3常闭触点SQ3(7)断开；工作台进给时手柄压下SQ4,SQ4常闭触点（18）断开。但当两个手柄都扳动时，两限位开关的常闭触点都断开，切断了整个控制电路的电源，从而M1和M2都不能运转。实现了二种进给间的联锁，否则会损坏结构。二、其他联锁环节主电动机M1的正方转控制忽然高低速控制电路，快速电动机M2的正反转控制电路都有互锁环节。三、其他保护环节线路中设置了基本保护，如短路保护、过载保护及失压保护等。第六节 辅助电路分析因为控制电路使用电器较多，不少电器，如限位开关装在机床上，所以有必要进行电隔离而采用了一台控制变压器TC（5）供电。EL（5）为照明灯，SA为灯开关，HI（6）为电源指示灯。第七节 电气控制特点(一) 主轴与进给电动机M1为双速电动机，低速时可直接启动，高速时，先低速启动，而后自动装换成高速运行，以减小启动电流。(二) 主电动机M1的制动采用电磁操作的断电式制动装置。(三) 主轴和进给变速均在运行中进行，变速操作时，主电动机便断电停车，变速完成以后又恢复运行。(四) 主轴箱、工作台与主轴进给等部分的快速移动有单独的快速移动电动机M2拖动，它们与机动进给之间有机械和电气的联锁保护。第 三 章 T68卧式铣镗床PLC改造概述第一节 PLC技术背景可编程序控制器简称 PLC，是现代工业控制的基础部件，是工厂自动化（ FA Factory Automation）的支柱之一。它是自动控制技术与通讯技术三者有机结合的产品，即工业专用计算机。它既有计算机控制系统的可编程特点（控制功能由软件实现），又具有继电器控制系统的优良的抗电噪能力（适应工业控制的各种恶劣的工作环境）。可编程序控制器还具有很强的连网能力和很高的可靠性，不仅可以单机使用，而且可以与计算机结合组成集散式控制系统，使其在工业生产过程的自动化控制领域得到了越来越广泛的应用。其发源发展可分以下阶段起源：1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969 年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP14 ，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。1969年，美国研制出世界第一台PDP-141971年，日本研制出第一台DCS-81973年，德国研制出第一台PLC1974年，中国研制出第一台PLC发展：20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为3040%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。可编程控制器（PLC）经过快速的发展不仅广泛的应用工业生产中，而且还具有许多优点：u 编程简单 PLC用于编程的梯形图与传统的继电器控制点图有很多相似之处，可以在较短的时间里学会编程的步骤和方法。u 可靠性高 PLC是专门为工业控制而设计的，在设计与制造过程中均采用了诸如屏蔽、滤波、无触点、精选元器件等多层次有效的抗干扰措施，因此可靠性很高。u 功能强 PLC能进行逻辑、定时、计数和步进等控制，能完成A/D与D/A转换、数据处理和通信联网等任务。u 通用性好 PLC品种多，档次也多，可由各种组件组合成不同的控制系统，以满足不通的控制要求。u 体积小、重量轻、易于实现机电一体化 由于采用半导体集成电路，因此具有体积小、重量轻、功耗低的特点。u 设计、施工和调试周期短 PLC以软件编程来取代硬件接线，使其构成的控制系统结构简单，安装使用方便，而且商业化的PLC模块功能齐全，程序的编制、调试和修改也很方便。第二节 PLC改造的目的电控系统是机床的重要组成部分，其技术的先进与否，在很大程度上决定了整台机床的综合性能。对系统的可靠性要求愈来愈高，PLC具有控制可靠、体积小、功能强、速度快、组态灵活和可扩展性的特点而得到了广泛的应用，电气系统的可靠性也大大提高了。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在电子技术飞速发展的今天，有必要而且有能力采用新技术对原电气控制系统进行改造。在工业控制领域，为了实现弱电对强电的控制，使机械设备实现预期的要求，继电器系统曾被广泛使用并占主导地位。虽然它具有结构简单、易学易懂、价格便宜的优点，但其控制过程是由硬件接线的方式实现的。如果某一个继电器损坏，甚至仅仅是一对触点接触不良，就可能造成系统的瘫痪，而故障的查找和排除又往往是困难的，需要花费很长时间。如果产品更新换代，则需要改变整个系统的控制周期。可见，继电器控制系统存在着可靠性低、适应性差的缺点，给人们在使用上带来很大的不便和遗憾。而机床作为工作母机，对电气的控制也有了很高的要求必须有很强的抗干忧能力，运行可靠，并且简化电气控制方式，提高机床电气的使用寿命。因此对T68铣镗床的PLC改造是一种适合现代化控制要求的方式。通过对PLC的弱电控制，使输出方式动作而完成钻床预定的工作方式。从而实现用PLC弱电控制强电的目的。使钻床电气部分能够进一步的安全、准确、有效的运行。再者由于镗床的运动很多、控制逻辑复杂、相互连锁繁多，采用传统的继电器控制时，需要的继电器多、接线复杂，因此故障多维修困难，费工费时，不仅加大了维修成本，而且影响设备的功效。采用PLC控制可使接线大为简化，不但安装十分方便而且工作可靠、降低了故障率、减小了维修量、提高了功效。其原控制电路为继电器控制，接触触点多、线路复杂、故障多、操作人员维修任务较大，为了克服以上缺点，降低了设备故障率，提高了设备使用效率。我们采用PLC控制改造其继电器控制电路。目的是使机床能快速响应动作，灵活可靠的完成生产任务，而故障率要相应降低。PLC以内部的逻辑触点代替了继电器的机械触点，来控制机床的动作，逻辑触点与机械触点相比动作时间大大缩短，连接快而可靠，还有就是它的寿命比机械触点有很大幅度的增长，可达到几百万次到千万次。第三节 设计要求（1）对T68铣镗床电气控制的实物了解，熟悉其工作原理。（2）通过实物连线画其相应的原理图与接线图。（3）通过原理图对镗床电气部分进行PLC的设计改造。（4）对改造后进行调试、改进并画出改造后的接线图。（5）编写说明书设计小结。第四节 PLC改造的思路通过对T68铣镗床电气所有硬件部分接线方式的了解与认识，从实际连线出发掌握钻床的工作原理以及各机械部件的动作方式。然后按照其接线画出相应原理图，并对其进行注释。对原理图作进一步的分析，将所有的机械动作原件（接触器、继电器、按钮等）转换成以PLC的软件控制（即软触点换成硬触点）。设计PLC的梯形图，要求与原有电气部分控制的工作原理相同。第 四 章 T68卧式铣镗床电气控制系统的PLC改造第一节 PLC控制系统改造的说明与PLC选型采用PLC实现对T68铣镗床电气控制改造时，原有的镗床线路中的照明、电源指示、低压备用电源插座以及控制电源变压器及相关电路保持原有的电路配置连接。原电气控制线路中的继电器、接触器系统中的按钮、速度继电器、行程开关都为PLC的输入设备，接触器线圈、YB电磁铁线圈为PLC的输出设备。经过计算统计PLC的I/O点数，整个改造系统中需要用到11个输入点，8个输出点，因此，可选用OMROON SYSMAC CPM2AH的型号对其进行可编程控制改造。第二节 I/O地址分配与接线图绘制说明表4-1 I/O地址分配表输入输出元件名称、代号输入点元件名称、代号输出点停止按钮SB10.01主轴正转KM110.01反转低速启动SB20.02主轴反转KM210.02正转低速启动SB30.03控制M1低速KM310.03主轴点动正转SB40.04高速运转接触器KM410.04主轴点动反转SB50.05高速运转接触器KM510.05高低速限位开关SQ11.01快速进给接触器KM610.06行程开关SQ21.02快速进给接触器KM710.07行程开关SQ31.03电磁线圈YB10.08行程开关SQ41.04快速进给正SQ51.05快速进给反SQ61.06第三节 主程序梯形图利用OMROON（欧姆龙） SYSMAC CPM2AH对T68镗床的PLC改造的梯形图如下：PLC改造梯形图第四节 程序仿真调试A、主轴正转调试1） 主轴正转低速 按下正转起动按钮SB3时，KM1的辅助中继（200.01）得电并且自锁KM3的辅助中继（200.03）得电YB辅助中继得电，通过组合输出KM1、KM3、YB电磁线圈都得电，M1低速正向运行图4-1 主轴正转低速调试梯形图2） 主轴正转高速 将变速行程开关SQ1闭合，按下起动按钮SB3KM3辅助中继2（200.06）得电、KM1的辅助中继2（200.04）得电电机低速起动定时器开始计时计时时间到KM3失电同时KM4、KM5线圈得电，电机由低速变为高速运行。图4-2 主轴正转高速调试梯形图 B、主轴反转调试1） 主轴反转低速 按下正转起动按钮SB2时，KM2的辅助中继（200.11）得电并且自锁KM3的辅助中继（200.12）得电YB辅助中继2得电，通过组合输出KM1、KM3、YB电磁线圈都得电，M1低速反向运行 图4-3主轴反转低速调试梯形图2） 主轴反转高速 将变速行程开关SQ1闭合，按下起动按钮SB2KM3辅助中继2（300.01）得电、KM2的辅助中继2（300.00）得电电机