C650型卧式车床PLC课程设计

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1、摘摘 要要 传统的 C650 卧式车床采用继电器实现电气控制，接线多且复杂，体积大，功耗 大，一旦系统构成，想改变或增加功能很困难，其工作性能已不能达到现代生产的要 求。因此，以 PLC 取代常规的继电器，可提高工作性能，并且达到车床的控制要求。 本次设计介绍了 C650 卧式车床电气控制系统的工作原理及其运动形式，编写了 PLC 控制梯形图程序和指令表程序。利用 PLC 控制系统，实现了车床启动、正转反 转、反接制动、刀架快速移动、冷却泵在作等一些列功能，改由 PLC 控制后，其控 制系统大大的简单化,并且维修方便,易于检查，节省大量的继电器元件,机床的各项性 能有了很大的改善，工作效率有了

2、明显提高。 经反复调试，该项技术可推广应用于自动化其他领域的控制系统中，系统运行情 况良好，车削精度更高。 关键词: PLC；卧式车床；继电器 目目 录录 1 引 言 . 3 1.1 C650 型卧式车床简介 3 1.2 PLC 在电气控制系统中的应用 . 5 1.3 C650 型卧式车床发展趋势 6 2 系统总设计 7 2.1 PLC 控制系统的设计基本内容 . 7 2.2 PLC 控制系统设计原则与步骤 . 8 2.2.1 PLC 控制系统设计的基本原则 . 8 2.2.2 PLC 控制系统设计与调试步骤 . 9 3 系统硬件设计 . 11 3.1 主要电气元件的选择 . 11 3.1.1

3、 电动机的选择 11 3.1.2 交流接触器和中间继电器的选择 12 3.1.3 保护电器的选择 13 3.1.4 控制电器的选择 13 3.2 C650 卧式车床的主要结构和运动形式 . 14 3.3 C650 卧式车床控制原理电路图概述及原理分析 . 15 3.4 PLC 的选型 16 3.5 I/O 地址的分配 18 3.6 I/O 接线图 18 4 系统软件设计 . 18 4.1 PLC 的系统结构和基本工作原理 18 4.1.1 PLC 的系统结构 18 4.1.2 PLC 的基本工作原理 19 4.1.3 PLC 编程语言 19 4.2 PLC 的基本功能和基本指令 20 4.2.

4、1 PLC 的基本功能 20 4.2.2 PLC 基本指令 21 4.3 控制系统的梯形图程序设计 . 22 5 系统调试 . 26 5.1 硬件检查 . 26 5.2 系统综合调试 . 26 结束语 27 致 谢 28 参考文献 29 附录 主要电气元件表 . 30 附录 II 控制电路原理图 31 附录 III PLC 控制系统 I/O 分配表 . 32 附录 IV PLC 控制系统 I/O 接线图 . 33 附录 V PLC 控制程序清单 . 34 引引 言言 1.1 C650 型卧式车床简介型卧式车床简介 C650 普通车床属于中型车床，用于切削工件外圆、内孔和端面等。该车床由主 轴运

5、动和刀具进给运动完成切削加工。主轴由三相异步电动机拖动，主轴通过卡盘带 动工件的旋转运动；进给运动，溜板带动刀架的纵向和横向直线运动，其中纵向运动 是指相对操作者向左或向右的运动，横向运动是指相对于操作者向前或向后的运动； 辅助运动，包括刀架的快速移动、工件的夹紧与松开等。工作过程如下： 1正常加工时一般不需反转，但加工螺纹时需反转退刀，且工件旋转速度与刀 具的进给速度要保持严格的比例关系， 为此主轴的转动和溜板箱的移动由同一台电动 机拖动。主电动机 M1（功率为 20kW），采用直接起动的方式，可正反两个方向旋转， 为加工调整方便，还具有点动功能。由于加工的工件比较大，加工时其转动惯量也比

6、较大，需停车时不易立即停止转动，必须有停车制动的功能，C650-2 车床的正反向 停车采用速度继电器控制的电源反接制动。 2电动机 M2 拖动冷却泵。车削加工时，刀具与工件的温度较高，需设一冷却泵 电动机，实现刀具与工件的冷却。冷却泵电动机 M2 单向旋转，采用直接起动、停止 方式，且与主电动机有必要的联锁保护。 3快速移动电动机 M3。为减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间，利用 M3 带 动刀架和溜板箱快速移动。电动机可根据使用需要，随时手动控制起停。 4采用电流表检测电动机负载情况。 5车削加工时，因被加工的工件材料、性质、形状、大小及工艺要求不同，且刀 具种类也不同，所以要求切削速度也不同，这就要求主轴有较大的调速范围。车床大 多采用机械方法调速，变换主轴箱外的手柄位置，可以改变主轴的转速。 传统的机床控制系统是硬连线方式的继电一接触器控制系统，但该系统连线复 杂，体积大，可靠性差，自动化水平低，难以满足现代化生产的需求。 现代工业生产中，中小批量零件的生产占产品数量的比例越来越高，零件的复杂 性和精度要求迅速提高，传统的普通磨床已经越来越难