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CW6163车床电气系统PLC改造

发布时间:2018-07-24 08:59
第一章 绪论
 
1.1 设计的目的和意义
本次毕业设计的目的是针对现有CW6163在使用多年之后,传统电气控制系统容易出现机械接触触点不可靠、触点反应速度慢等问题,提出对其电气控制系统运用PLC进行升级改造,意义在于提高车床在工业生产中的效率和自动化程度水平。
1.2 电气控制技术的发展和CW6163车床电气控制系统现状
电动机出现,取代了蒸汽轮机这种老旧笨重的电机拖动模式,从此机床电气的控制方式也跟着发生了巨大的变更。电气传动的控制方式也经历了一个从低级到高级,从手动到自动化的过程。电气控制最初是采用手动控制方式,而后出现了继电器控制方式,继电器控制以其各方面的优点,因此在机床控制中得到了广泛、长期的应用。但是继电器控制也存在诸多局限性,例如:体积大、控制速度慢、功耗大、改变程序困难等,由于采用触电控制,所以在面对复杂控制方式时,设备可靠性降低。为了处理好这一问题,在上世纪60年代出现了顺序控制器,它是传统继电器和半导体元件复合在一起应用的装置,具有程序内容更改容易、通用性较强的特点,因此被广泛用于组合机床、自动化生产线。随着计算机技术的发展,又出现了以软件手段实现各种控制功能、以微型计算机为核心的具有编程编写、数据存储、逻辑控制及其数字运算功能的可编程序控制器即PLC控制系统。
PLC是在上世纪六十年代问世并逐步发展起来的一种工业控制设备的新类型,它具备软硬件各方面优点,在软件方面,具备程序编程语言简单,梯形图易学易用的特点,同时在硬件方面,拥有系统运行时候性能稳定,工作寿命长等优点,因此被广泛应用于各种工业环境之中。进入21世纪,PLC控制技术仍然保持蓬勃的发展势头,现已分化为两大主要方向:一种是综合化控制系统,该技术将带来工业控制的一场革命,最终达成构建起现实意义上的电子信息化工厂;另外一种要算上微型可编程序控制器,它具备麻雀虽小,但肝胆俱全的功能,我们能够在各种工业环境中看到它的身影,而且它还拥有和其它设备通信的功能,实现各种设备之间的智能化操作,基于此,我们可以预测,这种微型可编程序控制器将渗透到工厂的各个角落,给我们的生活和工作带来极大的便利。
CW6163普通车床是机械加工行业、制造业及其其他行业等使用和配备的一种广泛应用的金属切削机床,具备车削外圆,铰内孔、车削螺纹、切断等功能,采用传统的继电器接触器控制方式,在面对复杂控制系统和设备老化等因素时,采用上述电气控制方式[3],存在如下缺陷。
(1)触点本身易于被产生的电弧烧坏,导致设备接触不良。
(2)触电控制应答速度慢,达不到所需的精度要求。
(3)接线繁杂,而且一旦控制系统比较复杂时,容易出现接触触点接触不可靠,容易出现错误等问题,并且该控制方式功能单一,灵活性差。
考虑到上述工程中所遇到的实际问题,再结合现有技术可能性,可以采用体积小、连线简单、性能稳定、功能完善的PLC控制系统实现CW6163普通车床的技术要求,实现其全部控制功能,如采用PLC控制系统,还可提高设备的利用率,产品的质量和产量以及使车床的自动化水平大大提升。
1.3 CW6163车床控制系统的设计内容和关键问题
基于CW6163车床的车削工艺要求,介绍了电机的主要控制要求如下。
(1) 主轴电机M1
①双向运行反接制动;②点动;③自锁、互锁;④串电阻降压起动。
(2) 冷却泵电机M2
①能实现自锁功能;②M1、M2具有顺序连锁,只有当M1起动的时候,M2才能起动。
(3) 刀架快速移动电机M3
M3独立于M1和M2之外,靠一个点动开关控制。
1.4 小结
本章主要介绍了本次设计的目的和意义以及电气控制技术的发展和现阶段我国工业生产当中普遍采用的CW6163车床电气控制系统的现状,并且提出了CW6163车床控制系统的设计内容和关键问题。
 
 
第二章 CW6163车床概述和电气控制分析
 
2.1 CW6163车床概述
2.1.1 CW6163车床主要技术参数和主要功能
CW6163普通车床是机械加工行业、制造业及其其他行业等使用和配备的一种广泛应用的金属切削机床,其中心高315mm,最大加工工件回转中心为630mm,具备车削内外圆、车削公制、英制螺纹和镗孔、钻孔等功能。
2.1.2 CW6163车床电动机的选择
电机选用应满足的几个原则如下。
(1)电机的容量应该是以其承担的功能成比例的,要保证电机功率不被浪费。
(2)电机是能完成工作要求的。
按照这一原则,可对三个电机进行选型,如表2-1所示。
表2-1 CW6163车床电机规格
电机
型号
电压(V)
电流(A)
功率(KW)
转速(r∕min)
M1
Y160M-4
380
22.6
11
1460
M2
JCB-22
380
0.43
0.125
2790
M3
AOS5634
380
1.55
250
1360
(1)M1电机
M1主轴电机采用三相笼型异步电机,该电机具有结构坚固、体积小、重量轻、性能稳定的特点,而且在起动的时候,起动性能高、运行效率高等特点。该系列电机噪声低,经久耐用、适用于在空气中不易含易燃、易爆或腐蚀性气体的场所[4]
(2)M2电机
JCB-22型号电机是一种三相电泵,它是由封闭式三相异步电机与单级离心泵组合而成,是一种安装简单、运行可靠、效率高、噪声低的电机。
2.1.3 CW6163车床主要电气元件的选择
(1)电源开关QS的选择
这种开关并不是直接用来起停电机的,选用原则是按照三台电动机的最大许用电流来选择,因此可选用最大需用电流为30A的三级组合开关。
(2)热继电器的选择
热继电器的选择需按照电机的工作环境、起动情况和负载性质来选择,具体分为两种情况:①根据所选用电机的的相数或者在电路中的接线法来选择;②根据电机的最大许用电流来选型;由上述三台电机的相数、接线法和最大许用电流可确定所选用的热继电器。
(3)接触器的选择
接触器的选择主要依据三点因素。
① 电源是交流还是直流;② 触点的工作频率;③ 主触点的最大需用电流、电压和辅助触点的种类、数量和通过的电流。
而在本次设计的电气图中,接触器主要控制M1,所以可以对接触器进行选择。
(4)按钮SB的选择
主要是根据触点数目、动作要求、适用场合等对按钮进行选型。
(5)熔断器的FU的选择
根据熔断器的额定电压,电流和熔体的额定电流来进行选择。
综上述,得主要电气元件的型号规格如表2-2所示。
表2-2 CW6163车床主要电气元件明细表
符号
名称
型号
规格
件数
KM1
交流接触器
CJ0-20B
110V
1
KM2
交流接触器
CJ0-20B
110V
1
KM3
交流接触器
JZ4-44
110V
1
SB
按钮
LA-18
500V,5A
8
QS
组合开关
HZ10-25/3
500V,25A
1
FR1
热继电器
JR0-40
额定电流25A
1
FR2
热继电器
JR0-40
额定电流25A
1
 
续表2-2
符号
名称
型号
规格
件数
FU1
熔断器
RL1-15
500V,熔体10A
1
FU2、FU3
熔断器
RC1-15
500V,熔体2A
2
2.2 CW6163车床的电气控制分析
2.2.1 CW6163电气控制线路的分析
CW6163型车床电气主回路如图2-3所示。
 
图2-3 CW6163型车床电气主回路图
(1)主回路分析
采用三台电机参与工作的主回路,分别由主轴电机M1、冷却泵电机M2和刀架快速移动电机M3组成。
M1采用三相笼型异步电动机,刀具的主轴主运动和进给运动就由它来完成,采用串电阻降压起动方式[5],正反向旋转由电气控制方式实现,且能实现双向反接制动。考虑到实际工作要求,给电机添加可正反转点动功能。如图2-3所示,在电源开关QS闭合时,当KM1接触器主触头闭合,此时主轴电机M1正转,电阻R串入回路中,采用了降压起动方式,利用速度继电器KS,当电机转速达到某一速度时,KM1断开,接入KM2,此时KM3也是断开的,串入电阻R实现串电阻反接制动,同理反转和反转制动,此时接在M1线路上的热继电器FR1起过热保护,熔断器FU1起短路保护。
M2提供切削液,只在主轴电机转动的情况下才起动,当接触器KM4闭合时,M2起动,接在同一线路的热继电器FR2主要起过热保护作用, 熔断器FU4起短路保护作用。
M3由KM5控制,当KM3线圈闭合时,M3接通,刀架快速移动,但是不能保持长动,FU2为短路保护装置,又由于采用点动控制的M3电机,运行时间比较短,所以无需热继电器保护。
(2)控制电路分析
控制回路如图2-4所示。
 
图2-4 CW6163型车床电气控制回路图
主电路经接入两相电220V电压,然后经过变压器TC三次分别输出电压6V、24V、和110V电压,而低电压6V作为指示灯电源,24V作为照明灯电源,最后电压110V接入控制回路中。
合上电源开关QS。
(1)M1的正转   
按下SB3,分为两个方向:
方向1:KM3线圈延时5s后才吸合,5s之前,M1是降压起动方式,当时间到达5s时,KM3线圈的主触头闭合,此时恢复到全压起动。方向2:KT线圈吸合,KT常开触头闭合,KA线圈吸合,KA常开触头闭合,KM1线圈吸合,此时KM1自锁触头闭合,M1连续起动;KM1互锁触头闭合,使得M1正 反转不能同时起动,KM1的常开触头闭合,为M2的起动做准备。
(2)M1的正转制动
断开SB1,分为两个方向:
方向1:KM3线圈断电,主回路中的KM3主触头断开,为M1反转串电阻制动做准备。方向2:当正转速度继电器KS1测得M1正转时的速度大于100r/min时,KS1的常开触头闭合,此时接通KM2线圈,又由于KM3线圈断电,所以进行串电阻正转制动,当正转速度继电器测得M1正转时的速度小于100r/min时,KS1的常开触头断开,此时KM2线圈断电,制动停止。
(3)M1的正转点动
按下SB2KM1线圈吸合M1正转。
由于M1的反转控制电路与正转是对称的,所以原理是一致的,这里不再赘述。
(4)M2起动与停止
M2起动:
M2的起动首先得是M1是起动的,所以首先当闭合SB3或SB4时,KM1常开触头或KM2常开触头闭合,此时又闭合上SB6,KM4线圈吸合,KM4自锁触头闭合,M2连续起动。
M2停止:
当断开SB5时,M2停止工作。
(5)M3点动
点动开关SB8闭合M3点动。
(6)主回路PA对回路电流的检测
当SB3或SB4闭合时,时间继电器KT开始计时,定时为5s,当定时时间到的时候,接在主回路上的通电延时断开触点断开,主回路中接入电流表PA,此时可以实时监控回路中电流的变化情况[6]
2.2.2 CW6163车床的电气控制技术要求
CW6163车床由三台电动机组成,分别是M1、M2和M3,M1依靠电气控制实现正反转控制、正反转制动并且有正反转点动功能,M2动作前提是M1动作,快速移动电机M3点动,技术要求如下。
(1)主轴电机M1
①满足起、跑、停技术要求,实现主轴主运动和刀具的纵横进给以及采用串电阻降压起动方式;②M1具有正反转且反接制动功能,有自锁、互锁功能;③M1具有点动功能;④采用三相笼型异步电动机,主轴采用机械变速。
(2)冷却泵电机M2
①选用顺序连锁方式,即只有在M1起动的情况下,M2才能起动,而当M1停止的时候,M2同时停止工作;②自锁功能。
(3)刀架快速移动电机M3
让刀具安装在上面,使安装在上面的刀具根据加工要求,能够快速移动,采用点动控制。
(4)正反转起动一段时间5s,接在主回路中的电流表能对主回路进行检测。
(5)正反转制动时,电阻R接入主回路,实现串电阻降压制动。
(6)具备有局部的照明电路和应采取必要的电气保护和连锁措施[7]
2.3 PLC控制系统改造及其实现
针对整个CW6163车床电气系统,对于主回路不需要更改,控制变压器、照明回路和指示灯回路也保持不变。车床电气的控制功能由PLC完成,为使最初的操作功能没有变化,确保所有联锁互锁功能,可将车床的SB1,SB2,SB3,SB4,SB5,SB6,SB7,SB8,KS1,KS2,FR1,FR2作为PLC按钮的输入端口,而将PLC的输出端口接入线圈KM1,KM2,KM3,KM4,KM5[8]
 
2.4 小结
本章第主要介绍了CW6163车床的技术参数和各主要电气元件的选择原则,第二小结则根据车床的电气原理图对其进行了主回路和控制回路的分析,基于此提出了CW6163车床的控制技术要求,明确了个控制元件之间的逻辑关系。第三小结提出了电气控制的初步改造方案。
 
 
 
 
 
 
 
第三章 PLC控制系统设计和组成
 
3.1 CW6163车床控制系统PLC改造原则
(1)应力求最大限度的满足车床原有的控制要求。
(2)在满足控制要求的同时,还应满足安全要求。
(3)设计好的PLC控制系统中的输入输出点数应有冗余,为以后可能的需求留有余地。
(4)PLC应力求系统简单,操作方便。
3.2 PLC控制系统的设计步骤
(1)明确改造对象
在确立改造对象之后,应认真仔细研究对象的电气原理图,明确对象的各个工作过程,以及各控制单元之间的逻辑关系,最终明确PLC应具备什么样的功能和技术要求[9]
(2)确立控制方案
在对被控对象进行了全面、深入的分析之后,确立各被控对象的技术要求,综合安全性和简单经济性各方面因素之后,可确立PLC的大体控制方案。
(3)统计I∕O点数
明确控制电路中的输入、输出信号,统计出控制电路中的输入、输出点数。
(4)I∕O分配
根据控制要求,确立系统中的哪些信号需要PLC输入,哪些需要PLC输出,然后用一张表格列出控制电路中的输入信输出信号与其所对应的PLC控制系统中的输入、输出符号,最终得出I∕O分配表。
(5)对PLC选择
根据I∕O点数总数和控制系统对PLC提出的要求,确定PLC的型号。
(6)设计I∕O连接
根据I∕O分配表绘制I∕O连线图。
(7)软件设计
依据电气控制要求,根据所学知识,灵活运用PLC的指令系统,使设计出来的PLC指令表简单易读。
(8)模拟调试和现场调试
将设计好的PLC程序在利用仿真软件进行模拟调试,实验过程中,仔细观察正在运行的程序中各输入、输出量间的变化关系,以及各逻辑关系是否正确,发现问题及时修改程序,直至程序完全符合控制要求,然后将正确的程序整理,归档[10]
(9)现场运行调试
外围线路接好以及模拟调试成功之后,进行现场调试,反复对现场进行调试,发现问题,及时解决,若系统达不到技术指标要求,则可对硬件线路和程序做出调整,直至达标。
通常PLC系统设计流程可用图3-1所示。
 
图3-1 PLC系统设计流程
3.3 PLC特点
(1)使用灵活,通用性强
PLC不是采用机械触点来控制,而是采用软件方式,只需将设计好的软件写入PLC的CPU即可执行相关操作,而无需布线。当设备需要执行不同工艺时,此时只需修改原有的程序就可以加工另一种工艺了,而无需像传统的布线那样,需要重新修改线路。
(2)编程简单,容易被人掌握
PLC的编程语言是专用的,指令少,简单易学,对于PLC中的梯形图,直观清晰,使一线现场操作人员和工程技术人员易于掌握。
(3)输入、输出接口方便,使用完之后很方便对其进行保养
PLC的输入、输出接口可直接设计成与现场强电相连接,并存在多种直、交流电压等级产品,一旦应用于实际工业环境中,可直接选用。
(4)PLC系统能在恶劣的工作环境下保持长时间的稳定工作性能
PLC是面向于工业生产的,对于工程中遇到的各种干扰采取安全防护措施,所以抗干扰能力强,能适应各种极端的工业环境[11]
3.4 PLC硬件组成
(1)CPU
CPU从本质上来讲就是一台单片机,是整个PLC硬件中最为核心的一部分,具有对整个PLC系统进行控制的功能。
(2)存储器
分为两类 ① 单片机上自带的存储器,主要用于生产用户环境;②用户程序存储器,一般为CMOS型的RAM,用来存储用户程序和数据。
(3)输入、输出接口电路
该电路连接两部分,一部分是控制对象,一部分是PLC内部,而该电路可以沟通这两部分,起到桥梁作用。  
(4)电源
提供给PLC系统电源。
(5)扩展接口
当系统输入输出点数不够用时,系统可以扩展,以满足要求。
(6)存储器接口
用于扩展存储器,内部与总线连接,可扩展用户程序存储器和数据存储器。
3.5 PLC的主要性能指标
①存储器容量;②I∕O点数;③扫描速度;④内部寄存器;⑤指令系统;⑥特殊功能及其模块;⑦扩展能力。
3.6 PLC的扫描工作过程
PLC的扫描工作过程包括五个过程
①自诊断;②与外部通信;③输入采样;④程序执行;⑤输出刷新。
3.7 小结
本章着重简述了PLC的选用原则以及设计一个PLC控制系统时所需的步骤,最后还简要介绍了PLC的硬件和软件组成以及PLC控制系统是如何工作的。
 
第四章 CW6163车床电气系统PLC改造的硬件设计和软件设计
 
4.1 统计I∕O点数
对第二章分析后,发现车床控制电路共有12个输入信号,5个输出信号,具体分布如表4-1所示。
表4-1 I∕O点数统计
I∕O类型
符号
功能
占用点数(个)
 
 
 

 

 

 
SB1
停止按钮
1
SB2
M1正转点动按钮
1
SB3
M1正转连续起动按钮
1
SB4
M1反转连续起动按钮
1
SB5
M2停止按钮
1
SB6
M2起动按钮
1
SB7
M1反转点动按钮
1
SB8
M3点动开关
1
KS1
M1正转速度继电器
1
KS2
M1反转速度继电器
1
FR1
M1热继电器
1
FR2
M2热继电器
1



KM1
控制M1正转
1
KM2
控制M1反转
1
KM3
无障碍电流输出
1
KM4
控制M2
1
KM5
控制M3
1
4.2 PLC的选型
由表4-1所示,车床控制系统共有12个输入点,5个输出点,根据PLC的选型要求,无论是输入点数还是输出点数,都应留有15%~20%的余量,为以后的系统改造留有余地,在CW6163车床控制系统输入、输出点数在17个的情况下,综合经济型、市场普遍性等各方面因素,考虑选用三菱FX2N-32MR型PLC系统,该PLC共有16个开关量输入点,16个开关量输出点,能够很好的满足车床控制系统提出的各方面要求,且具有I∕O端分配简单的优点[12]
4.3 I∕O分配表
根据统计的I∕O点数和已经选型好的三菱FX2N-32MR型PLC系统,可以进行I∕O分配,分配表如表4-2所示。
表4-2 I∕O分配表
输入、输出
符号
PLC输入继电器
 

 

 

 
SB1
X1
SB2
X2
SB3
X3
SB4
X4
SB5
X5
SB6
X6
SB7
X7
SB8
X10
KS1
X11
KS2
X12
FR1
X13
FR2
X14



KM1
Y1
KM2
Y2
KM3
Y3
KM4
Y4
KM5
Y5
4.4 PLC外部接线图
PLC的外围接线图如图4-3所示。
 
图4-3 PLC外部接线图
4.5 PLC梯形图设计
4.5.1 梯形图的设计分为以下四个模块
(1)M1电机正反转及其点动的设计
输入信号X3和X4分别控制电机的正反转,为使电机连续起动,采取自锁方式,同时为保证正反转不同时起动,使电路出现短路情况,采取电机互锁方式[13],具体梯形图设计如图4-4所示。
 
图4-4 M1电机正反转及其点动梯形图
(2)M1正反转反接制动的设计
电机采用反接制动,只需在梯形图中加上代表正反转速度继电器的输入信号X11和X12,为保证在电气制动过程中,防止反接制动的电机在制动的过程中,不能停下来,还需要加入辅助继电器M101,M101是具有掉电保护型辅助继电器[14],在梯形图设计中,M101必须是在输入信号X3和X4的控制下,具体梯形图设计如图4-5所示。
 
图4-5 M1正反转反接制动梯形图
(3)M1正反转串电阻降压起动设计
采用串电阻降压起动方式,需在正反转梯形图上加上一个Y003线圈,该线圈受时间继电器KT的控制,当KT定时5s时间到的时候,Y003线圈得电,常开信号Y003闭合,此时在主回路中的KM3的主触头闭合,短接电阻,全压运行。为保证KT在X3或X4立即松开时,能继续定时,采用掉电保护型辅助继电器M102和KT线圈并联在一起,能让KT不立即掉电,同时在KT线圈引入Y003的常闭,当5s过后,Y003得电,KT立即断电[15],具体梯形图如图4-6所示。
 
图4-6 M1正反转串电阻降压起动梯形图
(4)M1和M2电机的顺序连锁及M3的点动
为保证顺序连锁,在M2的梯形图设计中,在梯形图的输入端接入M1的正反转常开信号Y001和Y002,Y001和Y002并联,具体梯形图设计如图4-7所示。
 
图4-7 M1和M2电机的顺序连锁及M3的点动梯形图
4.5.2 整体PLC梯形图设计
经历上述四个模块的梯形图分析设计,可得整体梯形图设计如图4-8所示。
 
 
 
图4-8 整体梯形图
4.6 PLC指令表
PLC的指令表如表4-9所示。
表4-9 PLC指令表
步序
指令
地址
注释
0
LD
X003
 
1
OR
Y001
自锁
2
ANI
X001
 
3
AND
M101
 
4
OR
X002
点动
5
OR
X012
反转制动
6
ANI
X013
 
7
ANI
Y002
互锁
8
OUT
Y001
M1正转
9
LD
X004
 
10
OR
Y002
自锁
11
ANI
X001
 
12
AND
M101
 
13
OR
X007
点动
14
OR
X011
正转制动
15
ANI
X013
 
16
ANI
Y001
互锁
17
OUT
Y002
M1反转
18
LD
X003
 
19
OR
M102
 
20
OR
X004
 
21
ANI
X001
 
22
ANI
X013
 
23
ANI
Y003
 
 
续表4-9
步序
指令
地址
注释
24
OUT
T1 K50
开始定时
25
OUT
M102
 
26
LD
T1
 
27
OR
Y003
自锁
30
ANI
X001
 
31
ANI
X013
 
32
OUT
Y003
输出Y003线圈
33
LD
X003
 
34
OR
M101
自锁
35
OR
X004
 
36
ANI
X001
 
37
ANI
X013
 
38
OUT
M101
 
39
LD
Y001
 
40
OR
Y002
 
41
AND
X006
M3起动
42
OR
Y004
自锁
43
ANI
X001
 
44
ANI
X014
 
45
ANI
X005
 
46
OUT
Y004
输出Y004线圈
47
LD
X010
Y005点动
 
续表4-9
步序
指令
地址
注释
48
ANI
X001
 
49
OUT
Y005
输出线圈Y005
50
END
 
 
4.7 小结
本章主要介绍了PLC的硬件设计和软件设计,第一、二小节统计了CW6163车床的I∕O点数和PLC的选型,三、四小节介绍了I∕O点数分配和I∕O接线图,五、六小节设计了PLC的梯形图和语句表。
 
 
 
 
 
第五章 PLC模拟调试
 
5.1 软件操作步骤
采用FX Developer和FX Simulator软件进行模拟仿真,采用如下步骤。
步骤一:选中桌面该软件图标,双击打开点击文件新工程选中FXCPU类型,FX2N系列确定,进入编写程序界面;步骤二:运用PLC编程软件所提供的编程符号,将所设计的程序输入进去;步骤三:所有程序编写完成后,点击菜单栏上的转换图标,将梯形图进行转换,若转换成功,之前的灰色区域会变成白色区域,并且系统自动划分好每一步的步序,若转换过程中,梯形图出现错误,则说明梯形图中出现语法错误,应及时排除错误,将梯形图转换成功;步骤四:软件转换成功之后,点击菜单栏上工具按钮梯形图逻辑测试起动;步骤五:点击菜单栏上的在线按钮调试软元件测试,可以设置按钮的断开与闭合,进行逻辑仿真,以检验梯形图是否正确[16]
5.2 CW6163车床控制系统调试
利用软元件测试,通过对按钮的断开与闭合,可以进行模拟仿真。现分别对M1、M2、M3电机进行模拟调试,用以检验设计的梯形图是否满足控制技术要求,为此,设计了五套调试方案,如表5-1所示。
表5-1 CW6163车床调试方案
方案
输入信号
调试目的
1
闭合X003
M1是否降压起动正转
2
断开X001,然后按下X011
M1是否正转制动
3
闭合X4
M1是否降压起动反转
4
断开X001,然后按下X012
M1是否反转制动
5
闭合X004、X006、X010
M2、M3是否起动
5.3 各方案调试结果
方案1:包括①正转降压起动;②5s之后正转全压运行。
正转降压起动如图5-2所示。
 
图5-2 正转降压起动
5s之后正转全压运行如图5-3所示。
 
图5-3 正转全压运行
方案2:M1正转制动如图5-4所示。
 
图5-4 M1正转制动
方案3:包括①反转降压起动;②5s之后反转全压运行。
反转降压起动如图5-5所示。
 
图5-5 M1反转降压起动
5s之后反转全压运行如图5-6所示。
 
图5-6 M15s之后反转全压运行
方案4:M1反转制动如图5-7所示。
 
图5-7 M1反转制动
方案5:M2、M3起动如图5-8所示。
 
图5-8 M2、M3起动
5.4 小结
本章是在模拟环境下的调试,为了检验所设梯形图的正确性,设计了五套检验方案,并将仿真结果罗列出来。通过这五套方案来检验所设计的PLC梯形图能否达到CW6163车床的控制技术要求。
 
 
 
结论
 
大部分的中小型企业所采用的CW6163车床控制系统都是采用传统的继电器接触器控制方式,给车床后期的设备运行和维修都带来各种不便,为此,基于当今社会的发展趋势,将PLC引入车床控制系统,这样的线路改造不但可以减少车床的故障率、维修量大和可靠性差的问题,而且可以使电气化改造之后的车床控制系统更加反应更加灵敏,提高了车床的生产效率,并且这样的改造成本相对于改造之前也是很经济的。
此次毕业设计论文主要研究对象是CW6163型普通车床,介绍了本次设计的目的和意义以及电气控制技术的发展和现阶段我国工业生产当中普遍采用的CW6163车床电气控制系统的现状,并且提出了CW6163车床控制系统的设计内容和关键问题。在最开始的章节,简要介绍了电气控制技术与PLC的发展,后面通过对CW6163型普通车床电气控制系统分析,得出车床在电气改造过程中的技术要求,并以此为依据,设计出了PLC的程序,为验证程序的正确性,在最后章节讲述了如何选择仿真方案,以达到检验的目的。
本文进行了CW6163车床电气系统PLC改造,设计了PLC梯形图能够满足CW6163车床电气的控制技术要求,本次毕业设计经过了发仿真调试,达到了效果。不过也存在部分不足,希望能够在以后的学习和工作中加以改进。
 
 
 
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