c650卧式车床的自动化改造(附件)【字数：9255】
摘 要随着我国经济的飞速发展，我国人民的生活水平和收入也随之不断提高。为了能够追赶上世界一流技术发展的步伐，我国的普通车床行业急需进行自动化改造，以便缩短和世界一流车床技术国家的差距。本次设计主要使用PLC控制系统对C650卧式车床进行改造，分别对其主电动机正反转电路、反接电路、点动电路，冷却泵控制电路及快速移动电动机点动电路进行改造。本次设计我们使用三菱FX系列的FX2N-32MR-001对C650卧式车床进行改造。在选择PLC型号的时候，我们考虑到输入的端口要13个，输出的端口需要8个以及性价比、成本、稳定性等多种因素。用PLC控制系统来代替电气控制系统，能够让机床控制功能更丰富，大大提高其自动化水平。所以，用PLC代替电气控制系统，不仅能改善工作性能，而且能达到车床的控制要求。
目 录
第一章 绪论 1
第二章 C650卧式车床简介 2
2.1 C650卧式车床工作过程 2
2.2 C650卧式车床改造要求 2
2.3 电气控制原理 3
第三章 控制系统设计 4
3.1用PLC控制系统取代传统的电气控制系统 4
3.2其它的元器件的选择 5
3.2.1交流接触器的选择 5
3.2.2旋转编码器的选择 6
3.2.3保护电器的选择 6
3.2.4控制开关电器的选择 7
3.3PLC型号的选择 7
3.4电动机的选择 8
3.5I/O电气接线图 9
第四章 程序设计 9
4.1电气线路概述 10
4.2电路分析 10
4.2.1主电路分析 11
4.2.2控制电路分析 12
4.2.3辅助电路分析 13
4.2.4PLC接口分配图 14
4.3改造后原理图 14
4.4工作流程的分析 15
4.5梯形图设计 16
4.5.1车床正反转运行设计 17
4.5.2主电机Y/△启动程序设计 17
4.5.3反接制动程序设计 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
4.5.4主电动机点动过程 19
4.5.5冷却泵电机控制程序 19
4.5.6快进电机点动程序 20
4.5.7照明设计 20
4.6总程序 21
结束语 23
致谢 24
参考文献 25
第一章 绪论
由于我国自动化行业的大力发展，我国的机床产业结构和技术等方面也取得了长足的进步，这也为我们实现由技术带动车床行业的新发展奠定了坚实的基础。但从总体上来说，我国的普通车床行业跟世界先进水平还有不小的差距，我国机床行业当前迫切需要对众多的普通机床进行自动化改造，以谋求更好的发展。
本次设计是对C650卧式车床进行自动化改造，究其根本是用PLC对其进行改造升级。利用PLC控制系统取代传统的电气控制系统，可以让车床的整体机能水平大大得到提高。
应用PLC控制系统代替电气控制系统，对C650进行改造，使其工作性能得到改善，从而不仅达到车床基本的控制要求，实现车床正转、反转、反接、点动等功能，而且系统改由PLC控制后，其控制系统将大大的简化，性能得到改善。
车床改造主要有如下优点：
（1）出资额大大减少、交货期得到缩短
（2）机械功能更加可靠，布局受到限制
（3）了解设备可以方便维修
（4）能充分利用已有条件
（5）技术先进
本次设计的内容主要是对C650进行自动化改造，采用的方案是用PLC对其进行改造。主要从被控对象的性价比、花费的成本及输入输出端口出发，根据电气控制系统的线路图，进行PLC的改造，编译PLC的梯形图。令C650卧式车床车床除了能完成基础的功能以外，它本身的稳定性也得到了提高，同时还具有维修方便、安装简单等优点。
第二章 C650卧式车床简介
2.1 C650卧式车床工作过程
C650卧式车床是中型车床中的一种。它主要由主轴、刀架、尾架、拉杆、光杆、床身和溜板箱等组成，如图21。
/
图21 C650卧式车床外形图
车床的切削运动(主运动和进给运动)和辅助运动能够对它的旋转表面进行改造。主要的运动是主轴的旋转运动，通过一个夹头或轴的顶部进行运动。溜板箱的溜板顺带着刀架进行垂直和纵向的运动，也就是进给运动。工具夹具的快速移动则构成辅助运动，同时还包括工件的加工与放松。C650卧式车床正是由主轴电动机、冷却泵电动机、快速移动电动机来完成制动的。一共有三种运动形式:主轴的旋转运动所构成的主运动；溜板顺带刀架的垂直和纵向运动形成的进给运动；尾架的移动形成的辅助运动以及工件的加工和放松。主轴旋转运动主要通过主电动机传动来完成。车床转动的时候，卧式车床的主轴应该具备能在大范围内改变的能力。根据加工工件及材料的不同，其速度可分为低速、中速和高速。进给运动方式有两种，分别是手动和机动。
2.2 C650卧式车床改造要求
（1）主轴和进给起动、制动、低速、高速和变速冲动负载及速度范围不变；
（2）选择定弄控制器田；
（3) 通过控制器实现主轴转速、进刀量、进给速度及进给尺寸等的控制。
2.3 电气控制原理
C650卧式车床是中型车床中的一种，为了使工作的效率能够提高，让制动的电流得到减少，限流电阻R要加入定子的回路中。图23是它的电气原理图
/
图22 C650卧式车床电气原理图
其工作过程如下：
正常工作一般不需要反转,但反转期间返回处理线程,旋转的速度需要和进给的速度成一定的比例关系,因此主轴电动机旋转的运动,由一个电机驱动溜板箱。主电机使用直接起动方法,它可以在两个方向上旋转,方便加工,也有一些行动的功能。由于加工工件较大,转动惯量大,控制要求停车时不会立即停止旋转，而是缓慢停止,所以一定要有停车制动的功能,C650卧式车床正反两个方向停车是借助速度继电器来控制电源进行反接制动，从而实现其停车制动的功能。
目 录
第一章 绪论 1
第二章 C650卧式车床简介 2
2.1 C650卧式车床工作过程 2
2.2 C650卧式车床改造要求 2
2.3 电气控制原理 3
第三章 控制系统设计 4
3.1用PLC控制系统取代传统的电气控制系统 4
3.2其它的元器件的选择 5
3.2.1交流接触器的选择 5
3.2.2旋转编码器的选择 6
3.2.3保护电器的选择 6
3.2.4控制开关电器的选择 7
3.3PLC型号的选择 7
3.4电动机的选择 8
3.5I/O电气接线图 9
第四章 程序设计 9
4.1电气线路概述 10
4.2电路分析 10
4.2.1主电路分析 11
4.2.2控制电路分析 12
4.2.3辅助电路分析 13
4.2.4PLC接口分配图 14
4.3改造后原理图 14
4.4工作流程的分析 15
4.5梯形图设计 16
4.5.1车床正反转运行设计 17
4.5.2主电机Y/△启动程序设计 17
4.5.3反接制动程序设计 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
4.5.4主电动机点动过程 19
4.5.5冷却泵电机控制程序 19
4.5.6快进电机点动程序 20
4.5.7照明设计 20
4.6总程序 21
结束语 23
致谢 24
参考文献 25
第一章 绪论
由于我国自动化行业的大力发展，我国的机床产业结构和技术等方面也取得了长足的进步，这也为我们实现由技术带动车床行业的新发展奠定了坚实的基础。但从总体上来说，我国的普通车床行业跟世界先进水平还有不小的差距，我国机床行业当前迫切需要对众多的普通机床进行自动化改造，以谋求更好的发展。
本次设计是对C650卧式车床进行自动化改造，究其根本是用PLC对其进行改造升级。利用PLC控制系统取代传统的电气控制系统，可以让车床的整体机能水平大大得到提高。
应用PLC控制系统代替电气控制系统，对C650进行改造，使其工作性能得到改善，从而不仅达到车床基本的控制要求，实现车床正转、反转、反接、点动等功能，而且系统改由PLC控制后，其控制系统将大大的简化，性能得到改善。
车床改造主要有如下优点：
（1）出资额大大减少、交货期得到缩短
（2）机械功能更加可靠，布局受到限制
（3）了解设备可以方便维修
（4）能充分利用已有条件
（5）技术先进
本次设计的内容主要是对C650进行自动化改造，采用的方案是用PLC对其进行改造。主要从被控对象的性价比、花费的成本及输入输出端口出发，根据电气控制系统的线路图，进行PLC的改造，编译PLC的梯形图。令C650卧式车床车床除了能完成基础的功能以外，它本身的稳定性也得到了提高，同时还具有维修方便、安装简单等优点。
第二章 C650卧式车床简介
2.1 C650卧式车床工作过程
C650卧式车床是中型车床中的一种。它主要由主轴、刀架、尾架、拉杆、光杆、床身和溜板箱等组成，如图21。
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图21 C650卧式车床外形图
车床的切削运动(主运动和进给运动)和辅助运动能够对它的旋转表面进行改造。主要的运动是主轴的旋转运动，通过一个夹头或轴的顶部进行运动。溜板箱的溜板顺带着刀架进行垂直和纵向的运动，也就是进给运动。工具夹具的快速移动则构成辅助运动，同时还包括工件的加工与放松。C650卧式车床正是由主轴电动机、冷却泵电动机、快速移动电动机来完成制动的。一共有三种运动形式:主轴的旋转运动所构成的主运动；溜板顺带刀架的垂直和纵向运动形成的进给运动；尾架的移动形成的辅助运动以及工件的加工和放松。主轴旋转运动主要通过主电动机传动来完成。车床转动的时候，卧式车床的主轴应该具备能在大范围内改变的能力。根据加工工件及材料的不同，其速度可分为低速、中速和高速。进给运动方式有两种，分别是手动和机动。
2.2 C650卧式车床改造要求
（1）主轴和进给起动、制动、低速、高速和变速冲动负载及速度范围不变；
（2）选择定弄控制器田；
（3) 通过控制器实现主轴转速、进刀量、进给速度及进给尺寸等的控制。
2.3 电气控制原理
C650卧式车床是中型车床中的一种，为了使工作的效率能够提高，让制动的电流得到减少，限流电阻R要加入定子的回路中。图23是它的电气原理图
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图22 C650卧式车床电气原理图
其工作过程如下：
正常工作一般不需要反转,但反转期间返回处理线程,旋转的速度需要和进给的速度成一定的比例关系,因此主轴电动机旋转的运动,由一个电机驱动溜板箱。主电机使用直接起动方法,它可以在两个方向上旋转,方便加工,也有一些行动的功能。由于加工工件较大,转动惯量大,控制要求停车时不会立即停止旋转，而是缓慢停止,所以一定要有停车制动的功能,C650卧式车床正反两个方向停车是借助速度继电器来控制电源进行反接制动，从而实现其停车制动的功能。
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