PLC改造T68镗床工作页修改.doc

T68镗床电气控制线路的改造与调试一体化课程中的学习任务之一，是具有学习价值的工作任务。学习目标：完成本任务后学生能达到的目标，与学习任务设计方案中的一致。1. 能明确工作任务要求，获取T68镗床的技术资料，在勘查施工现场之后形成用PLC、变频器及触摸屏改造T68镗床的思路，画出改造后的T68镗床电气控制箱元件布置图。2能制定工作计划，获取PLC、变频器、触摸屏的使用手册，熟悉变频器与PLC的硬件连接方法、触摸屏与PLC的硬件连接方法，画出主电路、PLC、变频器硬件连线原理图，画出I/O分配表，列出元件、材料清单。3能布置施工现场环境，按图纸、工艺要求、安全规范和设备要求，安装元器件接线，能用仪表检查电路安装的正确性，施工完毕能收集剩余材料、归置物品。4能使用触摸屏、PLC控制电动机的单向启动和停止，能使用变频器、PLC控制电动机正反转运行或高低速运行。5能正确编写T68镗床改造的PLC程序，设置变频器参数，制作触摸屏画面，并进行系统调试。6能填写工作记录并交付验收。7能总结施工过程中出现的问题和解决方法，对自己和他人的工作作出评价。建议课时：60课时工作情境描述：根据真实情景编写一个“故事”，让学生明白其真实存在。与与学习任务设计方案中的一致。某机械厂机加工车间有2台T68镗床因线路严重老化无法正常使用，影响了生产进度。为了尽快恢复生产，公司领导委托永加自动化公司改造机床，要求改造后的T68镗床自动化程度较高，具备运行可靠、操作简单、维护方便等特点。后勤处安排维修组电工班在3周内完成镗床电气控制线路的改造及调试工作。工作流程与内容：完成本学习任务的工作流程。在学习任务设计方案中已有体现。教学活动一：明确工作任务，勘查施工现场教学活动二：制定工作计划，准备施工条件教学活动三：硬件连接教学活动四：编程调试教学活动五：验收工作教学活动六：总结与评价学习活动一：明确工作任务，勘查施工现场属于整个学习任务工作流程和内容中的某个环节。学习目标：该学习活动环节学生预期达到的目标。能明确工作任务要求，获取T68镗床的技术资料，在勘查施工现场之后形成用PLC、变频器及触摸屏改造T68镗床的思路，画出改造后的T68镗床电气控制箱元件布置图。学习地点完成本活动环节所在工作于学习场所。：教室、车间学习课时：4课时学习过程：阅读施工任务单，明确T68镗床的改造思路。工作任务单2012年 7月 10日 No.0009报修项目楼房号18号楼报修人杨松涛联系电话85309336报修事项：宏达机械厂机加工车间有2台T68镗床因线路严重老化无法正常使用，影响了生产进度。为了尽快恢复生产，公司领导委托永加自动化公司改造机床，要求改造后的T68镗床自动化程度较高，具备运行可靠、操作简单、维护方便等特点。 报修时间要求完成时间派单人维修项目接单人维修开始时间维修完成时间所需材料： 维修部位维修人员签字维修结果班组长签字验收项目维修人员工作态度是否端正：是 否本次维修是否已解决问题：是 否是否按时完成：是 否客户评价：非常满意 基本满意 不满意客户意见或建议： 客户签字引导问题1引导学生有目地在学习资源中查找所需要的专业知识、技能和方法。：简述T68镗床的结构。 引导问题2：T68镗床的主要运动形式是什么？ 引导问题3：主电路中共有几台电动机？分别起什么作用？ 引导问题4：主电路中KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KM7在电路中各起什么作用？ 引导问题5：控制电路中SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6在电路中各起什么作用？ 引导问题6：如果改造后的T68镗床要满足自动化程度较高，运行可靠、操作简单、维护方便等特点，可以选用PLC、变频器、触摸屏等设备对机床的哪些部分进行改造？ 引导问题7：请画出要改造的T68镗床电气控制箱元件布置图。小提示：小词典：简要解释专业名词或技术术语等。镗床主要用于镗刀对工件已有的预制孔进行镗削的机床。通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。T68卧式镗床的运动形式有三种：主运动：镗轴与平旋盘的旋转运动。进给运动：镗轴的轴向进给，平旋盘刀具溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工作台的纵向进给和横向进给。辅助运动：工作台的回旋，后立柱的轴向移动及尾座的垂直移动。T68卧式镗床控制要求：（1）为适应各种工件的加工工艺，主轴应有较大的调速范围。采用交流双速电动机驱动的滑移齿轮有级变速系统。由于镗削加工是恒功率负载，接法为三角形双星形。（2）由于采用滑移齿轮变速，为防止顶齿现象，要求主轴系统变速时作低速断续冲动。（3）加工过程中可以调速，要求主轴正反转点动调速，通过主轴电动机低速正反转实现。（4）主轴电机低速时可以直接启动，在高速时控制电路要保证先接通低速经延时再接通高速以减少启动电流。（5）进给部件多,快速进给用另一台电机拖动。7.由于运动部件多，应设有必要的联锁和保护环节。T68卧式镗床的结构图小提示：提示安全与质量问题，包括学生在工作过程中应注意的操作规范、维修技巧、注意事项等T68卧式镗床电气原理图学习活动二：制定工作计划，准备施工条件学习目标：能制定工作计划，获取PLC、变频器、触摸屏的使用手册，熟悉变频器与PLC的硬件连接方法、触摸屏与PLC的硬件连接方法，画出主电路、PLC、变频器硬件连线原理图，列出元件、材料清单。学习地点：教室学习课时：6课时学习过程：制定工作计划，确定改造方案，查阅PLC、变频器、触摸屏的使用手册，画出主电路、PLC、变频器硬件连线原理图及I/O分配表，列出元件清单。工作计划表你要做的工作1计划完成时间简述你准备如何完成这项工作：你要做的工作2计划完成时间简述你准备如何完成这项工作：你要做的工作3计划完成时间简述你准备如何完成这项工作：你要做的工作4计划完成时间简述你准备如何完成这项工作：你要做的工作5计划完成时间简述你准备如何完成这项工作：引导问题1：变频器有什么作用？主轴电动机用变频器控制高低速，可更换什么类型的电动机？ 引导问题2：三相交流电源、变频器和主轴电动机之间应该如何连接，如果连接错误会出现什么问题？ 画出三相交流电源、变频器和主轴电动机连线图：引导问题3：主轴电动机用变频器控制高低速，要用到变频器的哪些端子，这些端子与PLC的输出端如何连接？ 画出主轴电动机多段速控制时变频器和PLC连线图：引导问题4：主轴电动机用变频器控制正反转，要用到变频器的哪些端子，这些端子与PLC的输出端如何连接？ 画出主轴电动机正反转控制时变频器和PLC连线图：引导问题5：触摸屏有什么作用？计算机、触摸屏和PLC之间如何建立通讯关系？ 引导问题6：你准备在触摸屏画面中建立几个按钮，这几个按钮分别起到什么作用？ 画出触摸屏画面：引导问题7：列出PLC的I/O分配表。输入输出元件器件作用元件器件作用引导问题8：触摸屏元件地址分配表元件类别PLC地址作用引导问题9：画出主电路、PLC、变频器硬件系统连接原理图。引导问题10：列出所需元件、材料清单。元件材料名称型号规格数量名称型号规格数量小词典：一、 西门子S7-200PLC简介S7-200 系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。它的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此 S7-200系列具有极高的性价比。表现在以下几个方面： 极高的可靠性，极丰富的指令集，易于掌握，便捷的操作，丰富的内置集成功能，实时特性，强劲的通讯能力，丰富的扩展模块。S7-200主机外形输入继电器I：西门子S7系列PLC的输入继电器均以8进制编码。S7-200（CPU 224XP）型可编程序控制器共有14点输入，其编号为I0.0I0.7、I1.0I1.7，用作与外部开关等控制器件连接。输出继电器Q：西门子S7系列PLC的输出继电器同样以8进制编码。S7-200（CPU 224XP）型可编程序控制器共有10点输出，其编号为Q0.0I0.7、Q1.0Q1.1，用于连接外部负载器件。二、西门子MM420变频器简介 MM420变频器的外形图 MM420变频器的接线端子MICROMASTER420 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。此系列有多种型号，从单相电源电压，额定功率120W 到三相电源电压，额定功率 11KW可供用户选用。 变频器由微处理器控制，并采用具有现代化先进技术的绝缘栅双极型晶体管 IGBT）作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能（过载、欠压、缺相、短路保护）为变频器和电动机提供了良好的保护。 三、人机界面基础知识1.触摸屏简介使用人机界面能够明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变的简单生动，并且可以减少操作上的失误，即使是新手也可以很轻松的操作整个机器设备。使用人机界面还可以使机器的配线标准化、简单化，同时也能减少PLC控制器所需的I/O点数，降低生产的成本同时由于面板控制的小型化及高性能，相对的提高了整套设备的附加价值。 触摸屏作为一种新型的人机界面，从一出现就受到关注，它的简单易用，强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境，甚至可以用于日常生活之中，应用非常广泛，比如：自动化停车设备、自动洗车机、天车升降控制、生产线监控等，甚至可用于智能大厦管理、会议室声光控制、温度调整等。2.威伦触摸屏简介MT500系列触摸屏是专门面向PLC应用的，它不同于一些简单的仪表式或其它的一些简单的控制PLC的设备，其功能非常强大，使用非常方便，非常适合现代工业庞大的工作量及功能的需求。日益成为现代工业必不可少的设备之一。 触摸屏画面3触摸屏与PLC、计算机主机连接方法计算机、PLC、触摸屏连接图学习活动三：硬件连接学习目标：能布置施工现场环境，按图纸、工艺要求、安全规范和设备要求，安装元器件，并接线，能用仪表检查电路安装的正确性，施工完毕能收集剩余材料、归置物品。学习地点：车间学习课时：16课时学习过程：布置施工现场环境，安装元器件，接线，检查电路安装的正确性，收集剩余材料、归置物品。引导问题1：列出机床改造所需拆除的元器件清单。引导问题2：写出硬件连接的步骤。1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 引导问题3： 写出主电路接线时特别应该引起重视的地方？ 引导问题4：变频器的多段速控制端子及正反转控制端子能否与交流电源连接，为什么？ 引导问题5： 计算机、PLC、触摸屏之间连接时使用的接口叫什么名称，插接时需要注意什么问题？ 引导问题6： 硬件连接完毕后应如何检查？ 引导问题7：安装完毕后，对照自己的工作，评价你对5S管理的执行程度？ （A：执行严格；B：执行一般；C：未执行）如果执行得不好，请写出原因。5S管理制度的执行5S管理内容执行程度执行不好的原因整理整顿清扫清洁素养小词典：MM420型变频器安装规范1. 把变频器安装到35mm标准导轨上2.向导轨上按压变频器，直到导轨的下闩销嵌入到位。小提示：检查线路 1、安装好控制柜后，要再检查电器件有无损坏，还要检查接线端有无少接、漏接导线。2、要使用万用表检查整个电路有无短路、开路等故障。可把所有的开关和闸刀闭合，直接在电源进线端测量是否有短路情况。使用万用表的欧姆档时，要注意认真进行欧姆档调零。3、应检查接线正确无误，并尽可能检测电路的功能是否正确。学习活动四：编程调试学习目标：能使用触摸屏、PLC控制电动机的单向启动和停止，能使用变频器、PLC控制电动机正反转运行或高低速运行。能正确编写T68镗床改造的PLC程序，设置变频器参数，制作触摸屏画面，并进行系统调试。学习地点：教室、车间学习课时：16课时学习过程：通过用触摸屏、PLC控制电动机的单向启动和停止，用变频器、PLC控制电动机正反转运行或高低速运行，学会PLC、触摸屏、变频器的综合应用；编写T68镗床改造的PLC程序，设置变频器参数，制作触摸屏画面，运行、调试。引导问题1：编写用变频器、PLC控制电动机正反转运行的程序，设置变频器相关参数，运行、调试。PLC控制程序变频器参数号及设定值写出调试步骤： 引导问题2: 编写用变频器、PLC控制电动机高低速运行的程序，运行、调试。PLC控制程序PLC控制程序写出调试步骤： 引导问题3：编写触摸屏、PLC控制电动机单向启动和停止的程序，制作触摸屏画面，并进行参数设置，在线仿真，运行、调试。PLC控制程序 触摸屏画面 触摸屏画面按钮与内部辅助继电器的对应关系写出调试步骤： 引导问题4：写出T68镗床触摸屏控制画面的设计步骤 引导问题5：如何编写T68镗床综合控制程序？PLC综合控制程序引导问题6：写出所用的变频器参数及设定值。引导问题7：写出T68镗床运行、调试的步骤。 小提示：一、S7200型西门子PLC的编程画面 西门子S7-200编程软件界面二、威伦MT500型触摸屏软件的使用（如何新建一个文件）三、 变频器常用参数介绍1. 恢复出厂模式P0010=30 P0970=12. 常用参数P0003(访问级数) P700（选择命令源）P701P703（数字输入1-3功能）P1000（频率设定值的选择）P1001P1007(固定频率1-7)P1120(斜坡上升时间) P1121(斜坡下降时间)小提示：系统调试技巧调试时先把控制器件单独调试，然后再综合调试。PLC调试时，可以通过PC机在线监控和PLC上的I/O状态灯来直接观察。需要时可把定时器的设定值改小，以便节省调试时间。变频器调试时，可以采用小电机调试，但须注意变频器的缺相保护功能。给定目标值和反馈信号可直接由信号源供给，也可以通过电位器模拟给定。触摸屏的调试必须连接PLC，触摸屏的电源24VDC可直接由PLC的信号电源供给。学习活动五：验收工作学习目标：能填写工作记录并交付验收。学习地点：教室、车间学习课时：6课时学习过程： 请正确填写工作任务单，并用自己的语言描述验收工作的内容。引导问题1：写出请人验收机床时你的调试步骤。 引导问题2：请你编写一份技术资料，交给客户。学习活动六：工作总结与评价学习目标：能总结施工过程中出现的问题和解决方法，对自己和他人的工作作出中肯的评价。学习地点：教室学习课时：4课时学习过程：一、请根据工程完工情况，用自己的语言描述具体的工作内容。引导问题1：形成改造思路时遇到了什么问题，怎样解决的？ 引导问题2：制定改造方案，列举工具和材料清单时遇到了什么问题，怎样解决的？ 引导问题3：在PLC、变频器和触摸屏的学习时遇到了什么问题，怎样解决的？ 引导问题4：变频器的参数设定时遇到了什么问题，相应的处理方法？ 引导问题5：PLC编程时遇到什么问题，相应的处理方法？ 引导问题6