T68卧式镗床电气控制设计报告
T68型卧式镗床PLC控制系统设计
T68型卧式镗床PLC控制系统设计目录1.T68卧式镗床控制原理说明书 (1)2.T68型卧式镗床电气控制主回路 (2)3.安装板电气元件平面布置图 (3)4.控制面板按钮、行程开关平面布置图 (4)5.镗床控制系统P L C外部接线图 (5)6.镗床控制系统P L C梯形图 (6)7.触摸屏控制 (7)8.电气元件一览表 (7)9.参观工厂有感 (8)10.实习心得 (9)11.附录A：实习日记 (9)1 T68型卧式镗床控制原理说明书1.1．T68型卧式镗床的用途T68型卧式镗床主要用于钻孔、镗孔、铰孔及加工端平面等。
1.2 电气控制线路的特点（1）主电机为双速电机，它提供机床的主运动和进给运动的动力。
高低速转换，由主轴孔盘变速机构内的限位开关S控制，S常态时接通低速，被压下时接通高速。
由接触器KM6及KM7实现定子绕组从三角形接法转接成双星型接法。
（2）主电机可正反转、点动及反接制动。
（3）主电机用低速时，可直接启动；但用高速时，则由控制线路先起动到低速，延时后再自动转换到高速，以减少起动电流。
（4）在主轴变速或进给变速时主电动机能缓慢转动，使齿轮易于啮合。
1.3 控制线路工作原理（1）主轴的点动控制主轴的正反向点动由按钮SB3和SB4操纵。
按下正向点动按钮SB3后，PLC输出使KM1、KM6线圈得电动作。
因此，三相电源经KM1主触点、限流电阻R和接触器KM6的主触点接通电动机M1，使电动机在低速下旋转。
放开按钮时，KM1和KM6都相继断电释放，电动机断电停止。
反向点动与正向点动相似，由SB4操纵，经接触器KM2及KM6相互配合动作来完成。
（2）主电机的正反向长动主电机正反控制由SB1和SB2操纵。
当要求电动机低速运转时，限位开关XK为断开状态，按下起动按钮SB1、KM1、KM3、KM6得电动作。
主电机就在全电压和三角形接线下，直接起动低速运行。
使用高速时，限位开关XK闭合，按下SB1后，电动机先低速起动，延时5秒后KM6断开，再经0.6秒KM7得电动作。
T68型卧式镗床电气控制
6
7
变压器 8
主电机控制
正转
反转
低速
9 10 11 12 13
14
15
高速
1617FFra bibliotek1 L1 L2 L3
QS KM1 9
FR 11
FU2
KM2 13
KM6 18
TC 29
36V 28
FU4
27 6.3V
110V
3
1
ST3
FU3
4
KM7
2
SB1
19
5
SB2 6
SB3 SB4
SB5 10
ST2 12 15
9
13
KM2
4 12 9 4 17 4
KM3 KM4
3 6 15 4 14
3
4
3
4
KM5
2 6 17 2 16 2
KT 15 14
快速移动
正转
反转
18
19
指示灯 20
照明灯 21
ST4 28
27 6.3V 36V
ST6 ST5 23 25 ST5 ST6 24 26
开 关 SA
HL EL
3
29
KM6 KM7
67 67 67
T68型卧式镗床电气控制
1、外形
T68型卧式镗床电气控制
2、结构与运动形式
后立柱 导轨
尾架
床身
工作台
镗轴
前立柱 导轨 镗头架
下溜板 上溜板
T68型卧式镗床电气控制
3、电力拖动特点
❖双速笼型异步电动机作为主拖动电机。 ❖进给运动和主轴及花盘旋转用同一台电动机拖动，
主轴电动机能正反向点动，并有准确的制动。 ❖主轴电动机低速时直接起动，高速时先低速启动，延时后转为高速运转。 ❖主轴变速和进给变速设低速冲动环节。 ❖各运动部件能实现快速移动。 ❖工作台或镗头架的自动进给与主轴或花盘刀架的自动
T68型卧式镗床电气系统设计
T68型卧式镗床电气系统设计一、设计背景和要求1.可靠性：电气系统应具有较高的可靠性，能够满足连续工作的需求。
2.精确性：电气系统应具有较高的控制精度，确保工件的镗削质量。
3.灵活性：电气系统应具有一定的灵活性，能够适应不同尺寸、形状的工件的镗削。
4.安全性：电气系统应具有安全保护功能，能够保护操作人员和设备的安全。
二、电气系统设计内容1.电气控制系统：采用PLC作为核心控制器，负责实时控制各个执行单元的操作。
PLC应具有良好的性能，能够满足高精度的控制要求。
同时，还应具备通信功能，以便与外部设备进行数据交互。
2.电气传动系统：根据镗削工艺的需求，设计相应的电气传动系统，包括电机、驱动器、传感器等。
电机应选择适合的规格和型号，能够提供所需的转速、扭矩和精度。
驱动器应具有良好的控制性能，能够实现精确的位置和速度控制。
传感器应用于检测和反馈工件的位置、速度等参数，以实现闭环控制。
3.电气保护系统：设计适当的电气保护装置，保证设备和人员的安全。
包括过流保护、过载保护、短路保护等。
此外，还可以设计电气隔离开关、急停按钮等安全装置，以应对突发情况和紧急停机需求。
4.人机界面：设计合适的人机界面，使操作人员能够方便地进行设备的操作与监控。
可以采用触摸屏、按钮、指示灯等方式，提供直观的操作界面和状态显示。
5.配电系统：设计合理的配电系统，满足设备的电能需求。
需要根据设备的功率和电气负载来选择合适的电缆、开关和断路器等。
三、设计步骤和注意事项1.分析镗床的工作原理和工艺要求，明确电气系统的功能模块。
2.根据功能模块，选择适合的电气元件和设备，包括PLC、电机、驱动器、传感器等。
3.设计电气控制回路，包括开关电源、保护电路、控制电路等。
4.进行电气布线设计，确定电缆的走向和连接方式。
5.进行电气系统的总体布置，包括安装位置、固定方式等。
6.进行电气系统的接线和调试工作，确保各个功能模块正常工作。
7.进行整机调试和测试，验证电气系统的性能指标和功能。
T68型卧式镗床的PLC的电气控制改造设计
T68型卧式镗床的PLC的电气控制改造设计主编:刘伟主审:田林红前言PLC(可编程序控制器)是以微机技术为核心的通用工业控制装置。
它是将传统的继电器-接触器控制技术与计算机技术和通信技术融为一体，具有功能大、环境适应性好、编程简单、使用方便等优点。
因此，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面，PLC得到广泛的应用。
学习、掌握和应用PLC技术对提高我国工业自动化水平和生产效率具有十分重要的意义。
目前，部分中小型企业及高校仍广泛使用传统的继电器控制机床，这些机床经历了比较长的历史，虽然它能在一定范围内满足单机和自动生产线的需要，但由于它的电控系统是以继电器、接触器的硬连接为基础的，技术上比较落后，特别是其触点的可靠性问题，直接影响了产品质量和生产效率。
而用PLC 对它进行技术改造，便能取得很好的效果。
对T68镗床的电气控制线路进行了分析与研究后,T68镗床具有主轴转速高、调速范围宽等功能外；T68镗床的电气控制系统,还存在控制线路上一些复杂性、故障率高、维护工作量大、可靠性差、灵活性差等缺点;给生产与维护带来诸多不便，严重地影响生产。
采用可编程序控制器(PLC)对T68镗床传统的电气控制系统进行改造,在实际生产线上有着明显的效率，这也使整个生产系统带来推动的力量。
PLC对T68镗床控制改造的设计梯形图,提高了T68镗床电气控制系统的可靠性和抗干扰能力；然而PLC对T68镗床的继电器接触式控制系统进行技术改造,从而保证了电控系统的快速性、准确性、合理性,更好地满足了实际生产的需要,提高了经济效益。
本设计主要介绍的是T68镗床的PLC改造控制。
第一章介绍T68镗床的电气控制原理；第二章介绍三菱公司的FX2N系列的PLC；第三章介绍三菱FX2N系列PLC对T68镗床的改。
本设计在手法上采用模块化结构，运用图解的方法，意图为主，以文为辅。
本设计对梯形图的每个梯级和语句表的每个语句都添加注解说明，解释和说明该梯级和语句的作用，并且用电路工作过程图与电器元件和编程元件动作顺序表相结合的方法来说明PLC的控制过程。
T68型卧式镗床电气控制电路分析
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一、机床主要结构和运动形式
T68卧式镗床结构示意图 1-床身 2-镗头架 3-前立柱 4-平旋盘 5-镗 轴 6-工作台 7-后立柱 8-尾座 9-上溜板 10-下溜板 11-刀具溜板
1、结构 2、运动形式 主运动：镗轴和花盘的旋转运动； 进给运动：镗轴的轴向移动、花盘 上刀具溜板的径向移动、工作台的 横向移动、工作台的纵向移动和镗 头架的垂直直给； 辅助运动：工作台的旋转、尾架随 同镗头架的升降和后立柱的水平移 动。
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电 器 位 置 图
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常见故障分析：
1、主轴能低速起动，但不能高速运 转 （1）手柄在高速位置时没有能把行 程开关SQ压下，主要原因是SQ位置 变动或松动，应重新调整位置，拧紧 螺钉。 （2）行程开关SQ或时间继电器KT 触点接触不良或接线脱落。 2、主轴电动机不能制动 （1）速度继电器损坏，其正转常开 触点KS—1和反转常开触点KS—2不 能闭合。 （2）接触器KM1或KM2的常闭触点 接触不良。
8）由于运动部件多，应设有必要的联锁与保护环节。
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三、电气控制电路分析
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1、主电路分析
由自动空气开关QS引入三相电源。M1是一台主轴电机，M2是一台快速 移动电机。KM1、KM2为正反转接触器、KM3为制动接触器，M1起动
和运行时KM3主触头闭合，R短接不起 作用，反接制动时R串入电路中。 KM7(或KM8)动合触点闭合时，M1定子 绕组为YY接法电动机为高速；KM6动合
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3、主轴变速手柄拉开时不能制动 （1）主轴变速行程开关SQ1的位 置移动，所以主轴变速手柄拉开时 SQ1不能复位。 （2）速度继电器损坏，其常开触 点不能闭合，使反接制动接触器不 能吸合。 4、进给变速手柄拉开时不能制动 原因与3基本相同，不过应检查进 给变速行程开关SQ3有没有复位， 速度继电器是否工作正常。
(完整word版)T68型卧式镗床的PLC的电器控制改造设计
一. 毕业设计任务书一、设计题目T68型卧式镗床的PLC的电器控制改造设计二、设计的目的1) 掌握T68型卧式镗床的电气控制功能。
2）掌握用PLC改造电器设备的方法选择。
3）掌握电气控制元件的选择与计算方法。
三、设计要求结合有关教材选择合适的用于PLC的改造电气控制1) 完成镗床的电气控制线路的设计、调试任务，能够完成电气控制操作。
2）完成镗床的PLC电器控制改造设计任务，能够完成PLC 控制操作。
注意：1. 原有的动作顺序及功能不变。
2. 各种连锁关系不变。
3. 增加有工作状态指示。
3）能够进行现场组态监控操作。
四、完成的任务1) 完成电气元器件的选择，电气控制线路的设计，位置分布图及安装接线图的设计及绘制。
2）选择PLC型号，分配I/O端口，设计I/O电路、选择元件，绘制梯形图、编织语句表（提供的为S7-200 226型号PLC）3）组态软件的选择、应用，系统设计、程序编写及通讯调试完成。
4）毕业设计说明书（10000以上）。
1. 设计题目。
2. 控制原理说明设计3. 主要器件选择依据与计算4. 主要参考资料五、建议参考文献工厂电气控制技术机械工业出版社主编方承远工业电气控制设备机械工业出版社主编许廖机床电器控制技术机械工业出版社主编王炳实（西门子）可编程序控制器的应用技术廖常初（西门子）可编程序控制器的原理及程序设计廖常初组态技术应用（组态王）二．PLC的概述2.1 PLC的简述及定义在可编程控制器问世之前，继电器接触器控制在工业控制领域中占有主导地位，通过在以前的学习中可知，继电器按接触器控制系统是采用固定接线的硬件实现控制逻辑，如果生产任务或工艺发生变化就必须重新设计，改变硬件结构这样造成时间和资金的浪费。
另外，大型控制系统用继电器接触器控制，使用的继电器数量多，控制系统的体积大，耗电多，且继电器触点为机械触点工作频率较低，在频繁动作情况下寿命短，造成系统故障，系统的可靠性差。
为了解决这一问题，早在1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM公司），为了适应汽车型号不断翻新，以求在激烈竞争的汽车工业中占有优势，提出要用一种新型的控制装置取代继电器接触器控制装置，并且对未来的新型控制装置作出了具体设想，要把计算机的完备功能以及灵活性、通用性好等优点和继电器接触器控制的简单易懂，操作方便，价格便宜等优点溶入于新的控制装置中，且要求新的控制装置编程简单，使得不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术，为此以下公司招标技术要求如：（1）编程简单方便，可在现场修改程序；（2）硬件维护方便，采用插件式结构；（3）可靠性高于继电器接触器控制装置；（4）体积小于继电器控制装置；（5）可将数据直接送入计算机；（6）用户程序存储器容量至少可以扩展到4KB；（7）输入为交流115V；（8）输出为交流115V，能直接驱动电磁阀交流接触器；（9）通用性强，扩展方便；（10）成本上可以与继电器接触器控制系统竞争。
T68卧式镗床电气控制线路设计开题报告
一、选题的依据及意义：随着社会经济的迅速发展，随着机械工业的发展，作为工作母机的各类机床得到了广泛的应用，而这些机床的自动化和精密程度却有很大的差异。
在欧美，日本等国家里，他们的机床数控化程度都相对比较高，但在我国国内的机床绝大部分还处于老式的继电器控制下。
由于继电器控制的机床有耗材、耗能、故障效率高的缺陷，从而浪费了很多的人力、物力和财力。
如果说把这些机床全部都更新换代，那样会需要很大的一笔资金，就目前情况上来说是不现实的，所以就有人开始尝试从控制部分的改造方面来下手，将它们的性能提升一个档次，更可以解决它的一些弊端。
由于现代加工技术的日益提高，对加工机床特别是工作母机的要求越来越高，由此人们也将注意力集中到机床上来，数控技术是计算机技术、信息技术、现代控制技术等发展的产物，它的出现极大的推动了制造业的进步。
虽然目前数控机床以其良好的加工性能得到了人们的肯定，但是其昂贵的价格是一般用户望尘莫及的，所以设计机床达到使用要求是比较现实的，也是必须得。
经过实践证明这样的设计改造是可以满足大多数情况下的精度和其他加工要求，并且在实践中已取得相当好的效益。
机床的控制系统的优劣与机床的加工精度息息相关吗，特别是PLC广泛应用于控制领域后，已经显现出它的优越性。
可编程控制器PLC已广泛应用于各行各业的自动控制。
在机械加工领域，机床的控制上更显示出其优点。
由于镗床的运动很多、控制逻辑复杂、相互连锁繁多，采用传统的继电器控制时，需要的继电器多、接线复杂，因此故障多维修困难，费工费时，不仅加大了维修成本，而且影响设备的功效。
采用PLC控制可使接线大为简单化，不但安装十分方面而且工作可靠、降低了故障率、减小了维修量、提高了功效。
基于以上的情况，我选择了用PLC来完成T68卧式镗床传统电气控制部分的设计题目，目的是使机床能快速响应运动，灵活可靠的完成生产任务，逻辑出点与机械触点相比动作时间大大缩短，连接快而可靠，还有就是它的寿命比机械触点有很大幅度的增长，可达到几百万次到千万次。
T68型卧式镗床电气控制线路分析
T68型卧式镗床电气控制线路分析电控箱是T68型卧式镗床的核心部件之一，它负责控制整个机床的运行。
电控箱内包含了主电源开关、按钮开关、接触器、继电器等元件，通过这些元件的互相配合来实现机床的各项功能。
在电控箱内，主电源开关是机床的总电源开关，它负责机床的整体供电控制。
通常情况下，主电源开关的分电缆会分别连接到操作台、伺服系统和液压系统等部件。
按钮开关是操作人员用来控制机床运行的主要手段之一、电控箱内的按钮开关通常分为启动按钮和停止按钮两类。
操作人员按下启动按钮后，电控箱会将电压传递给伺服系统，从而使伺服系统开始工作；当操作人员按下停止按钮后，电控箱会切断电流，使伺服系统停止工作。
在电控箱内，接触器是电气信号传递的关键元件之一、接触器通常由电磁线圈和主动触点组成。
当启动按钮被按下时，电磁线圈会被激活，使得主动触点闭合，从而使电流能够流通。
在接触器内还有辅助触点，用于传递一些额外的电气信号。
例如，当机床运行状态发生故障时，接触器的辅助触点会打开，从而切断电流，保护机床和操作人员的安全。
继电器是电控箱内另一个重要的元件，它主要用于控制机床的各种电气设备。
继电器由电磁铁和触点组成。
当电磁铁被激活时，触点会闭合，从而使电流得以连接。
在T68型卧式镗床的电控箱内，继电器通常用来控制伺服系统的电机和电磁阀等设备。
通过控制继电器的开关状态，可以实现机床的加工功能、速度控制和油路控制等。
操作台在T68型卧式镗床的电气控制系统中也起着至关重要的作用。
操作台上面通常有按钮开关和显示屏等元件。
操作人员可以通过按下按钮开关来控制机床的启停、运行速度等。
显示屏上可以显示机床的运行状态、故障信息和加工参数等。
伺服系统是T68型卧式镗床中的另一重要组成部分，它由电机、编码器和控制器等组件组成。
伺服系统通过接收来自电控箱的信号来控制电机的运动。
编码器可以实时监测电机的运动状态，将运动信号反馈给控制器。
控制器负责根据操作人员的指令和编码器的反馈信息来控制电机的速度、位置等。
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T68卧式镗床电气控制的PLC课程设计报告
一、 T68卧式镗床电路分析
1、主电机为双速电机，它提供机床的主运动和进给运动的动力。
高低速转换，由主轴孔盘变速机构内的限位开关S控制，S常态时接通低速，被压下时接通高速。
由接触器KM6及KM7实现定子绕组从三角形接法转接成双星型接法。
2、主电机可正反转、点动及反接制动。
3、主电机用低速时，可直接启动；但用高速时，则由控制线路先起动到低速，延时后再自动转换到高速，以减少起动电流。
4、在主轴变速或进给变速时主电动机能缓慢转动，使齿轮易于啮合。
二、PLC在机床电气控制中的应用
PLC 是一种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置，其实质是一种工业控制用的专用计算机。
它的组成与一般的微机计算机基本相同。
CPU——是PLC的核心部分。
与通用微机CPU一样，CPU在PC系统中的作用类似于人体的神经中枢。
其功能：
1. 用扫描方式接收现场输入装置的状态或数据，并存入输入映象寄存器或数据寄存器；
2. 接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；
3. 诊断电源和PC内部电路的工作状态及编程过程中的语法错误；
4. 在PC进入运行状态后：
（1）执行用户程序——产生相应的控制信号（从用户程序存储器中逐条读取指令，经命令解释后，按指令规定的任务产生相应的控制信号，去启闭有关的控制电路）（2）进行数据处理——分时、分渠道地执行数据存取、传送、组合、比较、变换等动作，完成用户程序中规定的逻辑或算术运算任务。
（3）更新输出状态——输出实施控制（根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，再由输入映象寄存器或数据寄存器的内容，实现输出控制、制表、打印、数据通讯等）
三、控制线路工作原理
1. 主轴的点动控制
主轴的正反向点动由按钮SB3和SB4操纵。
按下正向点动按钮SB3后，PLC输出使KM1、KM6线圈得电动作。
因此，三相电源经KM1主触点、限流电阻R和接触器KM6的主触点接通电动机M1，使电动机在低速下旋转。
放开按钮时，KM1和KM6都相继断电释放，电动机断电停止。
反向点动与正向点动相似，由SB4操纵，经接触器KM2及KM6相互配合动作来完成。
2. 主电机的正反向长动
主电机正反控制由SB1和SB2操纵。
当要求电动机低速运转时，限位开关XK为断开状态，按下起动按钮SB1、KM1、KM3、KM6得电动作。
主电机就在全电压和三角形接线下，直接起动低速运行。
使用高速时，限位开关XK闭合，按下SB1后，电动机先低速起动，延时5秒后KM6断开，再经0.6秒KM7得电动作。
KM7的主触点使电机的绕组连成双星形并重新接入电流，从而使主电动机从低速再起动到高速。
反向起动原理与正向起动相同，但参与控制的按钮为SB2，接触器为KM2、KM3、KM6及KM7。
3. 主电机的反接制动控制
当电动机正转时，速度继电器的正转动合触点Kn闭合，而正转动断触点Kn断开，当按下SB5时，KM1断电释放，切断了主电机电源。
延时0.6秒后，KM2闭合和KM6得电，使三相电源经过KM2主触点，限流电阻R和KM6主触点反接给电动机。
电动机反接制动。
当电动机转速降低到一定速度时，正转动合触点Kn打开，切断KM2的通电回路，使KM2和KM6相继断电释放，及时切断电动机的反接电源，制动结束。
反向运行时的制动过程与正向相似。
此时参与控制的电器是速度继电器的反转动合触点Kn 接触器KM1、KM2。
4. 主轴或进给变速时主电机的缓转控制
主轴变速时，主轴电动机可获得缓慢转动，以利于齿轮顺利啮合。
将S1、S2闭合，KM1、KM6线圈得电动作，电机得电，正向加速，当达到一定速度时，速度继电器Kn的动断触点断开，动合触点闭合，延时0.6秒后，KM2闭合，电机开始反接制动，当电机低于某一速度时，Kn动作，KM2断开，延时0.6秒后KM1闭合，正向加速，如此反复，实现缓动。
进给变速时缓转控制原理与主轴时完全相同，不过用的是限位开关是S3、S4。
四、原理图
图错误！文档中没有指定样式的文字。
1 T68卧式镗床主电路
三、T68卧式镗床改造为PLC控制的软件设计
1、三菱PLC编程软件FXGP-WIN-C的介绍
三菱FX系列PLC程序设计软件（不含FX3U）,支持梯形图、指令表、SFC语言程序设计，可进行程序线上更改、监控及调试，具有异地读写PLC程序功能。
2、I/O分配表如下：
输入设备PLC
输入继电器
代号功能
SB6M1的停止按钮X005
SB1M1的正转按钮X001
SB2M1的反转按钮X002
SB3M1的正转点动按钮X003 SB4M1的反转点动按钮X004 SQ 高低速转换行程开关X006 SQ1主轴变速行程开关X007 SQ2主轴变速行程开关X010 SQ3进给变速行程开关X011 SQ4进给变速行程开关X012 SQ5工作台或主轴箱机动进给限位X013 SQ6主轴或花盘刀架机动进给限位X014 SQ7快速电动机M2正转限位X015 SQ8快速电动机M2反转限位X016 FR M1热继电器动合触点X000 KS1速度继电器正转触点X020 KS2速度继电器反转触点X021
输出设备PLC
输出继电器代号功能
KM1 M1的正转接触器Y000 KM2 M1的反转接触器Y001 KM3 限流电阻制动接触器Y002 KM4 M2的正转接触器Y003 KM5 M2的反转接触器Y004 KM6 M1低速△接触器Y005
3、梯形图
图1 T68卧式镗床控制电路4、I/O分配图
、图3 I/O分配图
总结
在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和INTERNET 成了我们很好的助手。
在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。
在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。
有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。
自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。
为以后的工作积累了经验，增强了信心。
这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。