车床电气及可编程控制系统研究

成都理工大学工程技术学院毕业设计车床电气及可编程控制系统研究作者姓名:周宏威专业名称:电气工程及其自动化指导教师:王安讲师车床电气及可编程控制系统研究I摘要多年来，可编程控制器（以下简称PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。论文介绍了PLC在普通卧式车床中的应用，给出了普通卧式车床电气控制的软、硬件设计，基于PLC设计出完整的车床电气控制系统。硬件部分介绍了利用PLC进行控制系统设计的步骤；软件部分阐述了程序设计思路，并给出I/O接口，梯形图。本系统既可以用于新型车床的开发也可以用于车床的数控改造。关键词：可编程控制器单体设备简单控制工业控制车床电气及可编程控制系统研究IIAbstractFormanyyears,theprogrammablecontroller(hashereafterreferredtoasPLC)toproducefromittothepresent,hasrealizedthewiringlogictothestoredlogicleap;Itsfunctionfromweakonestostrongones,realizedlogictocontrolthenumericalcontroltheprogress;Itsapplicationdomainfrominfancytomaturity,realizedthemonomerequipmenttocontrolthecompetentmovementcontrol,theprocesscontrolandthecollectionanddistributioncontrolsimplyandsooneachkindofdutyspanning.TodayPLCintheprocessingsimulationquantity,thedigitaloperation,theman-machineconnectionandnetworkvariousaspectsabilityalllargelyenhanced,becomestheindustrycontroldomainthemainstreamcontroldevice,isplayingthemoreandmoremajorroleinallthevarioustradesandoccupations.ThewholesystemhasadoptedaPLCtocontrol,thewholecontrolsystemsetsupacontrolroomandutilizeaPLCcontrolmillingmachinetorun.Itrealizedthefunctionofmillingmachine’sstartorstop,troublestop,stoppromptly.Andithastwokindsofcontrolmethodsthemanuallycontrolandautomaticallycontrol,thusrealizedtheautomaticfunctionofthemillingmachine’soperation.Keywords:PLC,Monomerequipmentsimplecontrol,Industrycontrol车床电气及可编程控制系统研究III目录摘要.....................................................................................................................................................IAbstract.....................................................................................................................................II目录..............................................................................................................................................III前言.....................................................................................................................................................11.车床的简介、发展及组成..........................................................................................31.1车床简介................................................................................31.2车床的发展和分类................................................................31.3普通车床的组成及功用........................................................51.4车床的使用............................................................................72.PLC基础知识及工作原理...........................................................................................92.1PLC基础知识.........................................................................92.2PLC的基本工作原理...........................................................132.2.1PLC的工作过程.....................................................................132.2.2PLC工作方式.........................................................................152.3PLC控制与继电器控制的区别..........................................162.4PLC控制系统的设计基本原则...........................................172.5PLC的应用选型...................................................................173.普通卧式车床的电气控制线路..........................................................................223.1车床电气控制线路设计要求..............................................223.2CM6132普通车床的电气控制线路分析.............................233.3C650普通车床的电气控制线路分析.................................264.PLC在C650普通卧式车床中的设计.............................................................304.1PLC机型选择、硬件连接及I/O地址分配.......................30车床电气及可编程控制系统研究IV4.2C650车床PLC程序设计.....................................................314.2.1梯形图设计.............................................................................314.2.2梯形图控制分析.....................................................................33总结.................................................................................................................................................38致谢...........................................................................................................................................39参考文献.....................................................................................................................................40车床电气及可编程控制系统研究1前言可编程控制器（ProgrammableLogicController）,简称PLC，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。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。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。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。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