ca6140数控车床plc改造

1、永城职业学院论文论文题目：CA6140普通车床的可编程控制器改造专业：机电一体化等级：机电135学生：没有。2013125008学生姓名：葛讲师：邵2015年10月17日可以编辑54/55下载文档摘要随着可编程控制器技术的发展，可编程控制器因其功能强大、使用方便、可靠性高、工业现场适应性广和方便的过程扩展性能，在工业自动控制过程中得到了越来越广泛的应用，经常被用作现场数据采集和控制。组态软件技术作为一种具有可定制功能的软件平台工具，可以在PC机上开发友好的人机界面，并通过可编程控制器对自动化设备进行智能控制。本设计采用西门子S7-200可编程控制器对普通机床进行现代程控改造，并讨论了控制流程的

2、选择。然后，利用组态软件对可编程控制器控制系统的人机界面进行监控。内容先前的评论与发达国家相比，中国的机械制造水平远远落后。落后的设备和落后的技术水平严重影响了生产力和发展。我国现有大量的普通机床，采用先进的加工设备改造这些机床已成为我国制造技术发展的趋势。特别是随着计算机技术和电子技术的发展，以可编程控制器控制、变频调速、触摸屏人机对话和组态监控为主体的新型控制系统被广泛应用于各行各业。特别是在工业自动化领域，可编程控制器已经成为大多数自动化系统的基础，也给工业控制带来了前所未有的变化。本项目是利用西门子S7-200可编程控制器将CA6140车床改造成程控车床。这种改造成本低、时间短、针对性

3、强，可以克服原有机床的缺点和存在的问题，提高生产效率。符合中国国情是提高机床数控化率的主要途径。由于我的能力和设计水平有限，这篇论文肯定有不足之处。请批评指正，并提前表达我诚挚的谢意！第一章导言1.1程控机床的发展前景和意义目前，中国是世界上机床消费量最大的国家，正在从制造大国向制造强国发展。然而，与发达国家相比，我国目前的机械制造水平还有很大差距，落后的设备和落后的技术水平严重影响了生产力和发展。我国现有的普通机床数量众多，对这些机床进行程序控制改造是以较少的投资提高生产效率和效益的有效途径。到目前为止，我国有成千上万台过时的机床，这是实施机床大修和程控改造的现实基础之一。简单分析有以下几点

4、：首先，机床设备成本高，显著的经济效益是程控转换产业发展的动力。二、一般改造的费用仅为购买新设备费用的30%左右。第三，通过程控改造，可以进一步满足用户对设备的技术要求，从而获得更大的效益。目前，中国已有一批专门从事程控技术改造的企业。事实上，维修和翻新实际上是“绿色制造”的一部分，具有广阔的发展前景。机床早期的控制方式以继电器控制为主，导致控制系统存在体积大、功耗高、可靠性差、使用寿命短等明显缺点，特别是对于生产过程多变的系统。如果生产任务和流程发生变化，就必须重新设计和改变硬件结构，造成时间和金钱的严重浪费。因此，利用可编程控制器对原有机床的控制系统进行改造。利用组态软件监控可编程控制器改

5、造控制系统；也有选择工业计算机，自我装备的软件进行改造；等等。这些都是实现转型的可行性研究。它们具有体积小、功能强、灵活性和适应性好、模块化结构等一系列优点，尤其是可靠性高、适应恶劣环境的能力强，受到了广大技术开发人员和用户的青睐。它们在工业控制领域发展迅速，应用广泛，成为现代工业控制的支柱之一。因此，数控机床具有广阔的发展前景和极其重要的研究意义，是现代工业发展的趋势，并发挥着不可估量的作用。1.2机床改造方案的确定和系统选择1 . 2 . 1 ca 6140车床概述为了进一步了解数控机床系统，本文以CA6140车床为例进行研究。CA6140普通车床适用于车削内外圆柱面、锥面、端面和其他旋转

6、面；它可以车削各种公制、英制、模数和螺距的螺纹，并可以钻孔、油槽等加工。该机床的主要特点是：主轴孔径大(72毫米)，转速范围宽(11-1600转/分)。主轴支架采用双列径向短滚柱轴承和60度接触角双向推力径向球轴承组合，动静刚度高，抗震能力强。主传动齿轮全部淬火研磨；床身采用超音频淬火，导轨表面硬度在HRC45以上；保持良好的精确度。主轴箱采用外循环润滑，有利于散热、降噪和防漏。操作系统简单适用，指示清晰，定位准确，手感好。机床外形美观。鞍座和横向托架可以快速前进和后退。尾座可以卸载；尾座套筒直径大，刚性好。主要技术参数：型号和规格CA6140最大工件长度1000毫米最大加工长度950毫米最大

7、工件回转直径在床上400毫米拖板230毫米轴前进范围(18级)11-1600r.p.m反转范围(9级)14-1450r.p.m钻孔直径72毫米内孔锥度Metricc系统100号负荷纵向范围(6种)0.038-6.28毫米/转水平范围(64种类型)0.014-2.27毫米/转加工螺纹公制螺纹(57种)1-192毫米英语线程(57种)2-24tpi模数螺纹(57种)0.25-48毫米直径螺距螺纹(57种)1-96DP床鞍刀架最大横向行程260毫米小型刀架的最大行程130毫米工具栏尺寸(宽度*高度)25 * 25毫米纵向快速移动速度4.4米/分钟横向快速移动速度1.6m/min尾座套筒最大行程150

8、毫米内孔锥度莫尔斯五号套筒直径80毫米发动机主电机功率Y123M-4 7.5KW快速移动电机功率AOS 5634 0.25千瓦冷却泵电机功率AB-250.09千瓦外形尺寸长的2620毫米3120毫米广泛的1050毫米1050毫米高的1250毫米1250毫米机床重量净重2180毫米2380毫米毛重2680毫米2880毫米1.2.2可编程控制器在电气控制系统中的应用可编程控制器是先进工业化国家常用的标准工业控制设备。它是现代工业自动化控制中最重要的先进控制技术。现在它已经成为现代工业控制的三大技术支柱之一。可编程逻辑控制器是专为工业环境应用而设计的数字操作电子系统。它采用可编程存储器，用于存储逻辑

9、运算、顺序控制、计时、计数和算术运算的指令，并通过数字量和模拟量的输入输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器是微机技术和传统继电器触点控制技术的结合。它克服了继电器触点控制系统中机械触点连接复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优势。继电器控制电路采用可编程控制器控制改造，可靠性高、逻辑功能强、体积小，降低了设备故障率，提高了设备使用效率，运行效果良好。随着我国电力体制改革的深入，电力市场的竞争将会更加激烈，降低资源损耗、提高管理效率已经成为发电企业的迫切需求。因此，对火电厂辅助车间的自动化控制水平提出了更高的要求。随着科技人员的不断引进、开发和研究，辅助

10、系统(输煤、化水、除灰、除渣、燃料泵房、循环水泵房等。)的大型火电厂已经从继电器控制转移到PLC监控。可编程控制器是专为工业生产的自动控制而设计的。一般来说，它可以直接用于工业环境，无需任何保护措施。但是，当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强，或者安装使用不当时，可能会造成程序错误或计算错误，从而导致错误的输入和错误的输出，导致设备失控和误操作，从而无法保证PLC的正常运行。为了提高可编程控制器控制系统的可靠性，一方面，制造商应提高可编程控制器的抗干扰能力；另一方面，我们应高度重视设计、安装、使用和维护，相互配合，减少和消除干扰对PLC的影响。在新的时代，可编程控制器将会有更大的发展，品种更加丰

11、富，规格更加齐全。通过完善的人机界面、完备的通信设备和成熟的现场总线通信能力，可编程控制器将更好地满足各种工业控制场合的需求。作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，可编程控制器将在我国电厂电气自动化建设中发挥越来越重要的作用。1 . 2 . 3 CA6140车床控制系统的选择为了摆脱CA6140车床原有繁琐复杂的控制方式，满足生产需要，加快生产速度，需要对自动控制、运行监控、报警、运行管理进行集中控制，浏览生产行业流程图，并做出事故报警响应。根据掌握的数据，结合现代先进控制技术，建议采用可编程控制器技术和组态软件技术对原系统进行技术改造。改造后的控制系统可以通过计算机动画显示监控实验

12、的动态过程，使其直观、灵活、参与性强。控制系统自动化程度高，状态多，安装调试简单，故障查询极其方便快捷。1.3简介MCGS(monitor and control generated system)是一套基于Windows平台的组态软件系统，用于快速构建和生成上位机监控系统，可以运行在微软windows 95/98/me/nt/2000等操作系统上。MCGS为用户解决实际工程问题提供了一个完整的解决方案和开发平台，可以完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、过程控制、动画显示、趋势曲线和报告输出、企业监控网络等功能。利用MCGS，用户可以方便地完成一个运行稳定的计算机监控系统的开

13、发MCGS具有操作简单、可视性好、可维护性强、高性能和高可靠性的突出特点。它已成功应用于石油化工、钢铁工业、电力系统、水处理、环境监测、机械制造、交通运输、能源和原材料、农业自动化、航空航天等领域。经过长期在各领域的实际运行，该系统稳定可靠。MCGS组态软件总体结构MCGS软件系统包括两部分：配置环境和运行环境。配置环境相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构建自己的应用系统。根据在配置环境中构建的配置工程，运行环境以用户指定的方式运行，并执行各种处理以完成用户配置设计的目标和功能。图1-1MCGS组态软件(以下简称MCGS)由两个系统组成：“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”。这两个

14、部分是独立的，彼此密切相关。图1-2MCGS配置环境是生成用户应用系统的工作环境，由可执行程序McgsSet.exe支持，存储在MCGS目录的程序子目录中。在mcgS组态环境下完成动画设计、设备连接、控制流编辑、工程打印报告编辑等所有组态工作后，用户生成带扩展名的工程文件。MCG，也称为配置结果数据库。它们与MCGS运行环境一起构成用户应用系统，统称为“工程”。MCGS运行环境是用户应用系统的运行环境，由可执行程序McgsRun.exe支持，存储在MCGS目录的程序子目录中。在运行环境中完成项目的控制。MCGS组态软件的五个组成部分MCGS组态软件建立的项目由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时

15、数据库和运行策略五部分组成。每个部分进行配置操作，完成不同的工作，具有不同的特点。1.主控窗口：它是项目的主窗口或框架。在主控制窗口中，您可以放置一个设备窗口和许多用户窗口，负责安排和管理这些窗口的打开或关闭。主要配置操作包括：定义项目名称、编译项目菜单、设计封面图、确定自动启动窗口、设置动画刷新周期、指定数据库保存文件的名称和保存时间等。2.设备窗口：是连接和驱动外部设备的工作环境。在此窗口中，配置数据采集和控制输出设备，注册设备驱动程序，并定义用于连接和驱动设备的数据变量。3.用户窗口：该窗口主要用于设置工程中的人机交互界面，如生成各种动画显示画面、报警输出、数据和曲线图等。4.实时数据库

16、：是项目各部分的数据交换和处理中心，将MCGS项目各部分连接成一个有机整体。不同类型和名称的变量在此窗口中定义为数据采集、处理、输出控制、动画连接和设备驱动的对象。5.运营策略：该窗口主要用于控制项目的运营过程。包括编译控制程序(如果那么脚本程序)和选择各种功能组件，如数据提取、定时器、配方操作、多媒体输出等。图1-3MCGS组态软件的功能和特点与国内外同类产品相比，MCGS组态软件具有以下特点：全中文、可视化、面向窗口的配置开发界面符合中国人的使用习惯和要求。真正的32位程序可以在微软视窗95/98/ME/NT/2000和其他操作系统上运行。凭借庞大的标准图形库、完整的绘图工具和丰富的多媒体支持，您可以快速开发出集图像、声音和动画于一体的美丽生动的工程图片。全新的ActiveX动画组件，包括归档数据处理、条件曲线、规划曲线、相对曲线、通用条形图等。使您能够更方便、更灵活地处理和显示生产数据。支持当前绝大多数的硬件设备易于学习的基本类脚本语言和丰富的MCGS策略组件使您能够轻松开发复杂的过程控制系统。强大的数据处理功能可以对工业现场产生的数据进行多种方式的统计处理，让您在第一时间得到关于现场情况的第一手数据。便捷的报警设置、丰富的报警类型、报