PLC在X62W万能铣床改造中的应用 毕业论文.doc

《PLC在X62W万能铣床改造中的应用 毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC在X62W万能铣床改造中的应用 毕业论文.doc（25页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、I 编号 淮安信息职业技术学院 毕毕业业论论文文 题 目 PLCPLC 在在 X62WX62W 万能铣床改造万能铣床改造 中的应用中的应用 学生姓名 学 号 系 部电气工程系 专 业机电一体化 班 级441020 指导教师 顾问教师 二一二年十月 摘 要 I 摘摘 要要 铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮 齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造 和修理部门得到广泛应用。 在我国 70-80 年代大多数铣床中，大多数的开关量控制系统都是采用继电器 控制，继电器本身固有的缺陷，给铣床的安全和经济运行带来了不利影响。随 着科技进步，和 PL

2、C 技术的成熟，所以对 X62W 万能铣床进行 PLC 改造势在必 行，是提高机床性能，提升经济效益及产品质量的关键举措。 因此，对 X62W 万能铣床加工性能和要求进行分析研究，设计一套低成本 高性能的控制方案，应用于实践，可最大限度发挥 X62W 万能铣床的加工潜力， 提高可靠性，降低运行成本，对老式 X62W 万能铣床的改造提高有很大的实际 意义。 分析了 X62W 万能铣床的运动特点，利用 PLC 技术对 X62W 万能铣床进行 自动化改造，以提高其加工效率和精度。 关键词关键词：X62W 万能铣床；PLC；梯形图；技术改造 目 录 II II 目 录 摘摘 要要I 目目 录录II 第

3、一章第一章 概述概述.1 1.1 铣床的简单介绍.1 1.1.1 铣床的介绍.1 1.1.2 X62W 铣床的特点 .1 1.2 铣床国内外研究现状和发展趋势.1 1.3 该研究的目的和意义.2 第二章第二章 X62W 万能铣床的硬件简介万能铣床的硬件简介.3 2.1 X62W 万能铣床电力拖动的特点3 2.2 X62W 万能铣床的主要结构及运动形式3 2.2.1 主要结构3 2.2.2 运动形式4 2.2.3 X62W 万能铣床控制要求 .4 2.3 电气原理.5 2.3.1 主电路分析5 2.3.2 冷却泵电动机及照明电路的控制6 第三章第三章 可编程序控制器的概述可编程序控制器的概述.7

4、 3.1 PLC 的发展历史 .7 3.2 PLC 的定义和特点 .8 3.2.1 PLC 的定义.8 3.2.2 PLC 的基本特点.8 3.3 PLC 的基本结构 .9 第四章第四章 X62WX62W 万能铣床基于万能铣床基于 PLCPLC 改造的具体设计改造的具体设计11 4.1 改造设计中所需 PLC 的选型11 4.2 现场信号与 PLC 软继电器对照表12 4.3 基于 PLC 的 X62W 万能铣床控制电路的改造.13 4.4 PLC 梯形图 .16 结结 论论.21 参考文献参考文献.22 第一章 概述 1 第一章第一章 概述概述 1.1 铣床的简单介绍 1.1.1 铣床的介绍

5、 X62W 万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以进行平面、斜面、螺旋 面及成型表面的加工，是一种较为精密的加工设备，它采用继电接触器电路实 现电气控制。PLC 专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高， 抗干扰能力强。将 X62W 万能铣床电气控制线路改造为可编程控制器控制，可 以提高整个电气控制系统的工作性能，减少维护、维修的工作量。 X62W 型万能铣床的结构主要由床身、主轴、刀杆、悬梁、刀杆支架、工作 台、回转盘、横溜板、升降台、底座等几部分组成。在床身的前面有垂直导轨， 升降台可沿着它上下移动。在升降台上面的水平导轨上，装有可在平行主轴轴 线方向移动（前后移动）的溜板。溜

6、板上部有可移动的回转盘，工作台就在溜 板上部回转盘上的导轨上作垂直于主轴轴线方向移动（左右移动） 。 工作台上 有 T 形槽用来固定工件。这样，安装在工作台上的工件就可以在三个坐标上的 六个方向调整位置或进给。铣床主轴带动铣刀的旋转运动时主运动；铣床工作 台的前后（横向） 、左右（纵向）和上下（垂直）6 个方向的运动是进给运动； 铣床的其他运动，如工作台的讯转运动则属于辅助运动。 此外，由于回转盘可绕中心转过一个角度（通常是45） ，因此工作台在 水平面上除了能在平行于或垂直于主轴轴线方向进给，还能在倾斜方向进给， 可以加工螺旋槽，故称万能铣床。 1.1.2 X62W 铣床的特点 (1) 能完

7、成很多普通铣床难以加工或者根本不能加工的复杂型面的加工。 (2) 采用 X62W 铣床可以提高零件的加工精度，稳定产品的质量。 (3) 采用 X62W 铣床可以比普通机床提高 2-3 倍生产率，对复杂零件的加工， 生产率可以提高十几倍甚至几十倍，很好的提高了生产效率。 (4) 此铣床具有柔性，只需更换程序，就可以适应不同品种及尺寸规格零件 的自动加工。 (5)具有极高的可靠性与灵活性, 更容易维修。 (6) 大大的减轻了工人的劳动强度。 1.2 铣床国内外研究现状和发展趋势 铣床最早是由美国人 E.惠特尼于 1818 年创制的卧式铣床。为了铣削麻花钻 头的螺旋槽，美国人 J.R.布朗于 186

8、2 年创制了第一台万能铣床，是为升降台铣 淮安信息职业技术学院设计论文 2 2 床的雏形。1884 年前后出现了龙门铣床。20 世纪 20 年代出现了半自动铣床， 工作台利用挡块可完成“进给-快速”和“快速-进给”的自动转换。1950 年以后， 铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。 尤其是到了 70 年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得 到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度和效率。随着机械化进程不 断加剧，数控编程开始广泛应用与于机床类操作，极大的释放了劳动力。数控 编程铣床将逐步取代现在的人工操作。对员工要求也会越来越高，当然带来

9、的 效率也会越来越高。 铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面） 、 沟槽（键槽、T 形槽、燕尾槽等） 、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表 面、螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及 进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上上或分度头等附件上，铣 刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表 面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。简单来说，铣床就是用铣 刀对工件进行铣削加工的机床。 而我们所需的 X62W 万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以进行平面、 斜面、螺旋面以及成型表面的加工，它采用继电接触

10、器电路实现电气控制。铣 床是以各类电动机为动力的传动装置与系统的对象以实现生产过程自动化的技 术装置。电气系统是其中的主要部分，在国民经济各行业中的许多部门得到广 泛应用。PLC 专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高，抗 干扰能力强。PLC（可编程控制器）作为一种工业控制微型计算机，它以其编程 方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的 应用。它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成 了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于 从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。 1.3 该研究的目的和意义

11、对个人来说,通过毕业设计培养自己综合运用所学的基础理论、基础知识、 基本技能进行分析和解决实际问题的能力，使自己受到 PLC 系统开发的综合训 练，达到能够进行 PLC 系统设计和实施的目的，掌握典型 X62W 铣床的工作原 理和设计思路 从社会来说,PLC 可以很容易地实现比较复杂的控制逻辑，传统的继电器系 统实现同样的功能则需要大量的控制继电器，PLC 以弱电控制强电，省去大量 控制继电器，节省电能，运行成本低，对旧机器进行 PLC 改造可以提高机器的 工作效率、质量，节约资源，开发更多更好的产品。对我国生产水平提高有重 要作用。 第二章 X62W 万能铣床的硬件简介 3 3 第二章第二章

12、 X62WX62W 万能铣床的万能铣床的硬件简介硬件简介 2.1 X62W 万能铣床电力拖动的特点 （1）主轴电动机需要正反转，但方向的改变并不频繁。根据加工工艺的要求， 有的工件需要顺铣（电动机正转） ，有的工件需要逆铣（电动机反转） 。大多情况下 是一批或多批工件只用一种方向铣削，并不需要经常改变电动机的转向。因此，可 用电源相序转换开关实现主轴电动机的正反转，节省一个反向转动接触器。 （2）铣刀的铣削是一种不连续的切削，容易使机械传动系统发生振动，为了避 免这种现象，在主轴传动系统中装有惯性轮但在高速切削后，停车很费时间，故采 用电磁离合器制动。 （3）铣床的工作台要求有前后、左右、上下

13、 6 个方向的 进给运动和快速移动， 所以也要求进给电动机能正反转，并通过操作手柄和机械离合器相配合来实现。进 给的快速移动通过电磁铁和机械挂挡来完成。圆形工作台的回转运动是由进给电动 机经传动机构驱动的。 （4）根据加工工艺的要求，该铣床应具有以下的电气联锁措施： 为了防止刀具和铣床的损坏，只有主轴旋转后才允许有进给运动和进给方向的 快速运动。 为了减小加工表面的粗糙度，只有进给停止后主轴才能停止或同时停止。 该铣床采用机械操纵手柄和位置开关相配合的方式实现进给运动 6 个方向的连 锁。 主轴运动和进给运动采用变速盘来进行速度选择，为保证变速齿轮进入良好的 啮合状态，两种运动都要求变速后顺时

14、点动。 当主轴电动机或冷却泵过载时，进给运动必须立即停止，以免损坏刀具和铣床。 (5)要求有冷却系统、照明设备及各种保护措施。 2.2 X62W 万能铣床的主要结构及运动形式 2.2.1 主要结构 由床身、主轴、刀杆、横梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等几部分组成， 如图 2-1 所示。 淮安信息职业技术学院设计论文 4 4 1床身（立柱） 2主轴 3刀杆 4悬梁 5支架 6工作台 7回转盘8横溜板 9升降台 10底座 图 2-1 X62W 万能铣床外形图 2.2.2 运动形式 主轴转动是由主轴电动机通过弹性联轴器来驱动传动机构，当机构中的一个双 联滑动齿轮块啮合时，主轴即可旋转。 工作台面

15、的移动是由进给电动机驱动，它通过机械机构使工作台能进行三种形 式六个方向的移动，即：工作台面能直接在溜板上部可转动部分的导轨上作纵向 （左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助 升降台作垂直（上、下）移动。 2.2.3 X62W 万能铣床控制要求 （1）主轴电动机 M1 有三种控制：正反转起动，反接制动和变速冲动。 （2）工作台进给电动机 M2 有三种控制：进给、快速移动和变速冲动。 （3）M3 拖动冷却泵提供冷却液，只需单向运行。 （4）为了能及时实现控制，机床设置了两套操纵系统，再机床正面及侧都安装 了相同的按钮、手轮和手柄，操作方面，以实现两地控制。 第二章

16、 X62W 万能铣床的硬件简介 5 5 （5）为了保证安全，防止事故，机床有顺序的动作，采用了联锁。 （6）三台电动机都设有过载保护，控制线路设有短路保护，工作台的六个方向， 都设有终端保护。 2.3 电气原理 该铣床共用 3 台异步电动机拖动，它们分别是主轴电动机 M1、进给电动机 M2 和冷却泵电动机 M3。 X62W 万能铣床的主电路如图 3-1 所示 图 2-2 X62W 万能铣床的电气原理图主电路图 2.3.1 主电路分析 主电动机 M1 由继电器 KM1，KM2 控制实现正反旋转，由热继电器 FR1 做过 淮安信息职业技术学院设计论文 6 6 载保护。进给电动机 M2 由接触器 K

17、M3，KM4 控制实现正反旋转，热继电器 FR2 做过载保护，熔断器 FU1 做短路保护。冷却泵电动机 M3 由中间继电器 KA3 控制, 单向旋 转，由热继电器 FR3 做过载保护。整个电路由熔断器 QF 做短路，过载保护。 2.3.2 冷却泵电动机及照明电路的控制 为防止铣切加工时过热，在铣床工作时，可以启动冷却泵电动机 M3，提供冷 却液。由于冷却泵电动机 M3 容量小，所以冷却泵 M3 通常在铣削加工时由冷却泵 转换开关 SA1 控制，当 SA1“接通”位置时，继电器 KA3 线圈通电吸合，M3 启动 旋转，热继电器为过载保护。 第三章 可编程序控制器的概述 7 7 第三章第三章 可编

18、程序控制器的概述可编程序控制器的概述 3.1 PLC 的发展历史 1968 年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求； 1969 年，美国数 字设备公司研制出了第一台可编程逻辑控制器 PDP14 ，在美国通用汽车公司的生 产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程逻辑 控制器，称 Programmable，是世界上公认的第一台 PLC。 1969 年，美国研制出世界第一台 PDP-14； 1971 年，日本研制出第一台 DCS-8； 1973 年，德国研制出第一台 PLC； 1974 年，中国研制出第一台 PLC。 20 世纪 70 年代初出现了微处理器。人们很

19、快将其引入可编程逻辑控制器，使 可编程逻辑控制器增加了运算、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。此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器常规控制概念相 结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点， 可编程逻辑控制器定名为 Programmable Logic Controller（PLC） 。 20 世纪 70 年代中末期，可编程逻辑控制器进入实用化发展的阶段，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、 20 世纪 80 年代初，可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世 界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已 步入成熟阶段。 20 世纪 80 年代至 90 年代中期，是可编程逻辑控制器发展最快的时期，年增长 率一直保持为 30-40%。在这时期，PLC 在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接 口能力和网络能力得到大幅度提高，可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域，在 某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的 DCS 系统。 20 世纪末期，可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这 个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊

21、功能单元、生产了各种人 机界面单元、通信单元，使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。 淮安信息职业技术学院设计论文 8 8 3.2 PLC 的定义和特点 3.2.1 PLC 的定义 PLC 问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。 国际电工委员会（IEC）对 PLC 的定义是：可编程控制器(PLC)是一种数字运算 操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来 在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并 通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 可编程序控 制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整

22、体，易于扩充其功能的 原则设计。模块化 PLC：可以把模块理解成积木块。不同的积木块可以组成不同的 形状；同理不同的 PLC 模块可以实现不同的功能，这就叫模块化的 PLC。不同的 PLC 模块块有不同的功能。不同的多块组合可以实现不同的需求。最基本的电源模 块和 CPU 模块是必须有的，其它按需要选取，就组成了模块化的 PLC 控制系统的 硬件配置-也叫硬件组态。 3.2.2 PLC 的基本特点 （1）高可靠性，抗干扰强 采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系 统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬 件。 (2) 功能强大，性价

23、比高 一台小型 PLC 内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以 实现非常复杂的控制功能。它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格 比。PLC 可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。 (3) 编程简易，现场可修改 PLC 产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用 户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC 的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC 有较强的带负载能力， 可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。 (4) 配套齐全，使用方便 传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由

24、于触点接触 不良，容易出现故障。PLC 用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与 输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的 1/10-1/100，因 触点接触不良造成的故障大为减少。 淮安信息职业技术学院设计论文 9 9 PLC 采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故 障 时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC 已被广大 用户公认为最可靠的工业控制设备之一。 (5) 寿命长，体积小，能耗低 PLC 用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计 数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少

25、。 PLC 的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律， 很容易掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系 统电路图的时间要少得多。 PLC 的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过 PLC 上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统 调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统 少得多。 (6) 系统的设计、安装、调试、维修工作量少，维护方便 PLC 的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC 或外部的输入装置和 执行机构发生故障时，可以根据 PLC 上的发光二极管

26、或编程器提供的信息迅速地查 明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故 3.3 PLC 的基本结构 可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与 微型计算机相同，基本构成为; (1) 电源 可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个 良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对 电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采 取其它措施而将 PLC 直接连接到交流电网上去 。 (2) 中央处理单元(CPU) 中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制

27、器 系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储 器、I/O 以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑 控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分 别存入 I/O 映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后 按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入 I/O 映像区或数据寄存器内。等所有 的用户程序执行完毕之后，最后将 I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据 淮安信息职业技术学院设计论文 1010 传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性

28、，近年来对大型可编程逻辑控制器 还采用双 CPU 构成冗余系统，或采用三 CPU 的表决式系统。这样，即使某个 CPU 出 现故障，整个系统仍能正常运行。 (3) 存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 (4) 输入输出接口电路 现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控 制器与现场控制的接口界面的输入通道。 现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可 编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 (5) 功能模块 如计数、定位等功能模块。 (6) 通信模块 第四章

29、 X62W 万能铣床基于 PLC 改造的具体设计 1111 第四章第四章 X62WX62W 万能铣床基于万能铣床基于 PLCPLC 改造的具体设计改造的具体设计 4.1 改造设计中所需 PLC 的选型 PLC 的选型：由于西门子 S7-200 系列的强大功能使得其无论在独立运行中，或 相连成网络皆能实现复杂控制功能。并且具有紧凑的的设计、良好的扩展性、低廉 的价格、丰富的功能模块以及强大的指令系统，使得 S7-200PLC 可以近乎完美地满 足小规模的控制要求，所以本次设计选用 S7-200 系列 PLC。 S7-200PLC 的 CPU 模块按 I/O 点数多少不同而有五种不同结构配置的品种

30、，即 CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP 和 CPU226。由于本设计中对铣床电气控 制部分的改造需要 15 个输入信号、8 个输出信号，所以选择 S7-200 CPU226 这款集 成 24 输入和 16 输出的 PLC。 淮安信息职业技术学院设计论文 1212 4.2 现场信号与 PLC 软继电器对照表 表 4.1 I/O 地址分配表 I/O 地址分配表 分类 信号名称现场信号编程元件 SB1I0.0 主轴停止开关 SB2I0.1 SB3I0.2 主轴启动开关 SB4I0.3 SB5I0.4 快速进给开关 SB6I0.5 冷却泵选择开关SA1I0.6 主轴上刀制动开

31、关SA2I0.7 园型工作台SA3I1.0 主轴正反预选开关SA4I1.1 照明开关转换开关SA5I1.2 向左进给限位开关SQ1I1.3 向右进给限位开关SQ2I1.4 向下或向前进给限位开关SQ3I1.5 向上或向后进给限位开关SQ4I1.6 输入信号 主轴变速冲动开关SQ5I1.7 主电动机 M1 接触器 1KM1Q0.4 主电动机 M1 接触器 2KM2Q0.5 进给电动机 M2 接触器 1KM3Q0.6 进给电动机 M2 接触器 2KM4Q0.7 中间继电器KA3Q0.0 输出信号 电磁离合器YC3Q0.2 第四章 X62W 万能铣床基于 PLC 改造的具体设计 1313 4.3 基

32、于 PLC 的 X62W 万能铣床控制电路的改造 在控制电路中，变压器 TC 的输出及整流器 VC 的输出部分去掉。用可编程控 制器改造后的 PLC 硬接线如图 4-2 所示，为了保证各种联锁功能，将 SQ1SQ6，SB1SB7，SA1SA5 按图示分别接入 PLC 的输入端。X62W 型万能 铣床电器位置图如图 4-1 所示，所有的电器元件均可采用改造前的型号。 淮安信息职业技术学院设计论文 1414 图 4-2 X62W 万能铣床的电气原理图控制电路图 第四章 X62W 万能铣床基于 PLC 改造的具体设计 1515 图 4-3 PLC 的 I/O 接线图 淮安信息职业技术学院设计论文 1

33、616 4.4 PLC 梯形图 图 4-4 梯形图 1 在网络 1 中，按下启动按钮 SB1 时候，I0.2 的常开触点会闭合，中间继电 器 M0.0 线圈会得电并形成自锁。 （按下启动按钮 SB2 时候，I0.3 的常开触点会 闭合，中间继电器 M0.0 线圈会得电并形成自锁。 ）在网路 2 中中间继电器 M0.0 的常开触点得电会闭合，为网路 2 中主电动机接触器 KM2 得电，使得 Q0.5 得 电。网路 4 中中间继电器 M0.0 的常开触点得电会闭合，为中间继电器 M0.1，M0.2，M0.3,M0.4，M0.5 得电做准备了。 主轴上刀或者跟换铣刀的时候，主电动机不得旋转，否者会发

34、生严重的人 身伤亡事故。所以上刀制动环节，由主轴上刀制动开关 SA2 控制。 在主轴上刀之前，将 SA2 扳到接通位置，所以在网路 1 中，制动开关 SA2 的触点为常闭的 I0.7。 中间继电器线圈 M0.0 得电，当按下停止按钮 SB1，I0.0 的常闭触点会断开， 使得线圈 M0.0 失电。 （当按下停止按钮 SB2，I0.1 的常闭触点会断开，使得线 圈 M0.0 失点）网路 2 跟网路四中的常开触点恢复。电路停止工作。 图 4-5 梯形图 2 第四章 X62W 万能铣床基于 PLC 改造的具体设计 1717 网路 2 中，中间继电器 M0.0 常开触点得电，此时主电动机 M1 接触器

35、 KM2 得电，线圈 Q0.5 得电,主电机正常转动，当触发主电动机 M1 转向预选开关 SA4，则主电动机 M1 转向预选开关 SA4 的常开触点会闭合，常闭触点断开， 此时主电动机 M1 接触器 KM1 得电，线圈 Q0.4 得电，电机反转。 由于限位开关 SQ5 为主轴变速冲动开关 主轴变速时候，扳动主轴变速冲动开关 SQ5 的常开触点 I1.7 会闭合。在控 制电路上，实现变速操作。 在将变速手柄推回原位的时候，将瞬间压下主轴变速冲动开关 SQ5，使得 主轴变速冲动开关 SQ5 的常开触点 I1.7 恢复，主轴的变速冲动运动结束。 图 4-6 梯形图 2 网 3 络中，当在网络 2 触

36、发主电动机 M1 转向预选开关 SA4，则主电动机 M1 转向预选开关 SA4 的常开触点会闭合，常闭触点断开时候，I1.1 闭合，使得 电磁离合器线圈 Q0.0 得电。 在网络 1 中主轴上刀或者跟换铣刀的时候，主电动机不得旋转，否者会发 生严重的人身伤亡事故。所以上刀制动环节，由主轴上刀制动开关 SA2 控制。 当主轴上刀制动开关 SA2 扳动为不通状态，其常开触点会闭合，所以 I0.7 接通， 使得 中间继电器 KA3 线圈 Q0.0 得电。 当需要电路停止时候，按下停止按钮 SB1，I0.0 会短暂的接通，中间继电器 线圈 Q0.0 得电，形成电动。 淮安信息职业技术学院设计论文 18

37、18 图 4-7 梯形图 3 网络 4 中，表达了工作台六个方向的进给、工作台的快速进给、进给冲动、 电路照明逻辑关系。 当 M0.0 的常闭触点闭合,圆形工作台转换开关 SA3 按下，I1.0 常开触点一 直闭合，圆台工作台工作。 工作台若左右（纵向）移动，圆形工作台转换开关 SA3 必须按下，若要工 作台向右进给，向左进给限位开关 SQ1 必须受到挤压，其常开触点 I1.3 会闭合， 使得中间继电器 M0.1 的线圈得电。在网络 6 中，中间继电器 M0.1 的常开触点 会闭合，使得线圈 Q0.6 得电，所以 KM3 通电，M2 正转。 所以工作台需要向左进给移动时候工作原理跟向右时候是相

38、似的。 同样，工作台上下、前后进给时，圆形工作台转换开关 SA3 也必须按下。 若工作台向下进给，向上进给限位开关 SQ3 必须受到挤压，其常开触点 I1.5 会 闭合，使得中间继电器 M0.3 线圈得电。在网络 6 中，中间继电器 M0.3 的常开 触点会闭合，使得线圈 Q0.6 得电，所以 KM4 通电，M2 反转。 类似的，工作台的向下移动跟向上移动的控制类似。 当进给变速运动开关 SQ6 闭合，使得中间继电器 M0.5 线圈得电，YC3 接通， 线圈 Q0.2 得电，工作台按原运动方向做快速移动。 第四章 X62W 万能铣床基于 PLC 改造的具体设计 1919 图 4-8 梯形图 4

39、 在网络 5 中，当 M0.0 的常闭触点闭合,圆形工作台转换开关 SA3 按下，I1.0 常开触点一直闭合，中间继电器 M0.6 线圈得电。 在网络 6 中，由网络 4，跟网络 5 可知，中间继电器 M0.1，M0.23，M0.6 得电都使其常开触点闭合，使得线圈 Q0.6 得电，从而形成 Q0.6 的自锁。 淮安信息职业技术学院设计论文 2020 图 4-9 梯形图 5 在网络 7 中，按下快速进给开关 SB3 或者 SB4，都会使得线圈 Q0.7 得电， 使得 KM4 接通从而实现快速进给运动。 在网络 8 中，在网络 4 中可知当进给变速运动开关 SQ6 闭合，使得中间继 电器 M0.

40、5 线圈得电，YC3 接通，线圈 Q0.2 得电，工作台按原运动方向做快速 移动。 结论 2121 结 论 我所选论文题目是“PLC 的 X62W 万能铣床电气控制系统设计”，论文的主 要过程如下： 开始是搜集资料。在指导老师的指点下，通过各种渠道开始准备工作通 过网络、图书馆搜集相关学术论文、核心期刊、书籍等。通过一两个星期的深 入学习，搜集了一大堆与毕业设计相关的资料，在景老师的指导下，摒弃了一 些无关紧要的内容，保留了有参考价值的资料作为备用。在这段时期，我整天 出入图书馆。在中国知网上，我搜索了一些学术论文和期刊文章；以及充分利 用身边的学习教材。 我开始对所搜集的资料进行整理、分析研

41、究，根据取其精华，去其糟粕的 原则，我撰写了初稿，在此期间，我多次与景老师见面、电话或短信以及利用 E-mail 进行沟通，听取老师好的建议，积极采纳。 老师将初稿修改后及时反馈给我，看了之后才发现论文中的论文漏洞很多， 特别是论文的格式，而就设计规划来说，提出了几点建议，如不要全盘覆盖课 本上的知识，用一个章节作为典型来表达你的创新点就可以了。至此，我发现， 要干好一件事并非那么简单，但也不是很难，敷衍了事是万万不可的，对待任 何事情都要认真去思考，用思想来完成任务。 一篇优秀的论文不是写出来的，而是修改出来的，这需要的是耐心，还要 用心。在论文设计过程中，我遇到的问题很多，有些是在自己知识

42、所在范围之 外，每当无法实现自己的想法或者运行不下去的时候，我就会出现浮躁的情绪， 但是我没有放弃，而是适时地调节自己的心态，在同学老师的帮助下，完成了 初次的设计。越是不懂的东西才要去学，在学习的过程中你会收获很多，其中 一点就是互相学习是最好的学习途径，在学习之后你会感觉到很有成就感，这 也是我在完成设计之后体会到的。 在整个毕业论文设计的过程中我学到了做任何事情所要有的态度和心态， 首先我明白了做学问要一丝不苟，对于出现的任何问题和偏差都不要轻视，要 通过正确的途径去解决，在做事情的过程中要有耐心和毅力，不要一遇到困难 就打退堂鼓，只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的。在工作中要学会与

43、 人合作的态度，认真听取别人的意见，这样做起事情来就可以事倍功半。 此次论文的完成既为大学三年划上了一个完美的句号，也为将来的人生之路 做好了一个很好的铺垫。 参考文献 2222 参考文献参考文献 1 廖常初.设备改造中的 PLC 梯形图设计方法J.北京:电工技术杂志,2001.9 2 张万忠.可编程控制器应用技术M.北京:化学工业出版社,2002 3 陈远龄.机床电气自动控制M.重庆:重庆大学出版社,1997 4 吕景泉.可编程控制器及其应用M.北京:机械工业出版社,2001 5 谭维瑜.电机与电气控制M.北京:机械工业出版社,2003. 12 6 王春江. 用 PLC 改造 X62W 万能铣床J.南钢科技, 2003, (02) 7 李旭芳. X62W 万能铣床的 PLC 控制J. 民营科技, 2009, 8 吴国强. PLC 在 X62W 万能铣床改造中的应用J. 广西轻工业, 2007, (02)