c616车床plc电气改进设计

目录一．绪论 (5)1 普通车床改造的意义和前景 (5)2 PLC控制系统与电气控制系统的比较 (6)3 电气系统改造为PLC控制的意义 (7)二．C616型普通车床的电气控制线路分析 (7)1．主电路分析 (7)2、控制电路分析 (8)三．三菱PLC的选型 (9)四．PLC设计 (11)五．元器件选择 (12)六．电气元件布置图设计 (13)七．安装接线图 (14)八．梯形图设计程序 (15)九．心得体会 (16)十．参考资料 (16)一、设计题目C616型普通车床继电器控制系统的PLC改进设计二、设计步骤1、了解和熟悉 c616型普通车床的工艺过程和机械动作情况，根据已知的继电器电气原理图分析和掌握控制系统的工作原理（了解被控对象）。

2、根据 c616型普通车电气原理图统计PLC的输入信号和输出信号，并确定这些信号的性质（开关量还是模拟量，直流量还是交流量，电压的大小等等）。

3、根据系统复杂程度、I/O点数以及所需存储器的容量等因素确定所需要的PLC型号。

4、主要元器件型号的选择（原来的不能使用的）。

5、通过列表给输入/输出信号分配元件号。

表中体现各信号的意义和符号。

此步既为设计硬件接线图作好了准备，也为设计梯形图作好了准备。

6、设计PLC的外部硬件接线图及其它电气原理图。

7、电器元件布置图。

8、电气安装接线图。

9、设计梯形图程序。

三、设计任务书1、绘制 c616型普通车的继电器电气原理图，并分析控制系统的工作原理。

2、系统改造的现实意义。

3、PLC的选型。

4、元器件型号的选择。

5、系统主电路和PLC接线图及其它电气原理图的设计。

6、梯形图程序的设计。

7、电器元件布置图。

8、电气安装接线图的设计。

9、心得体会（新增功能介绍，此即创新点）。

10、参考资料。

说明1、为了避免抄袭现象的出现，特做如下规定：学号班级PLC机床JZ150混凝土搅拌机1～2号（欧姆龙型）3～ 4号（松下型号）5～ 6号（三菱型号）7～8号（西门子型号）Z35型摇臂钻床9～10号（欧姆龙型）11～12号（松下型号）13～ 14号（三菱型号）15～16号（西门子型号）CA6140型普通卧式车床17～18号（欧姆龙型）19～ 20号（松下型号）21～22号（三菱型号）23～24号（西门子型号）C616型普通车床25～ 26号（欧姆龙型）27～ 28号（松下型号）29～30号（三菱型号）31～32号（西门子型号）M7120型平面磨床33～34号（欧姆龙型）35～ 36号（松下型号）37～ 38号（三菱型号）39～40号（西门子型号）1、在PLC的选型这一步，必须详尽阐述自己所选PLC的优缺点，以优点为主。

不能因为我规定，所以你选它！！！！！！！！！！！！！！！2、机床和PLC型号完全一样的同学，在编程方法以及编程指令的应用上必须有所区别，否则后果自负。

完全一样的，全部重作，否则不及格。

3、所有图形符号和文字符号必须符合国标规定。

JZ150混凝土搅拌机P176 C616型普通车床P112Z35型摇臂钻床P134 M7120型平面磨床P127P114CA6140型普通卧式车床一、绪论1.1 普通机床改造的意义和前景从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。

数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。

数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。

数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。

更新改造旧机床是最近几年发展起来的一个新兴产业，在国外己形成一定规模和市场，涌现出了许多专门从事机床改造的公司。

国外旧机床改造费用大约为同类型新机床价格的60%，尽管费用较高，但由于机床改造后使用效果好，所以仍然受到机床用户的欢迎。

国内近几年才有较多的用户使用数控机床，大多数用户当前最关心的还是怎样用好、维护好数控机床，机床改造还处于起步阶段。

改造旧机床是一项高新技术，风险大，承担者必须具备比较全面的知识和经验，不仅要熟悉各种类型的机床和不同类型的数控及驱动系统，还要熟悉用户的使用要求和机床的优缺点。

因此，实施设备改造的技术难度非常高。

随着科学生产力的发展，机床设备数控化率的提高已是衡量一个国家机械制造业现代化水平的重要标志。

据最近有关资料表明，我国机床总量为380余万台，其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率还不到3%，而一些发达国家早己达到20%以上。

因此，我国机械制造水平与发达国家相比差距很大，设备陈旧，技术水平落后，严重地影响了生产力的发展。

对于一个企业要想在竞争激烈的市场中赢得生存，适应当前产品更新日新月异的发展，要求在最短时间生产出优质、高产、低价的新产品。

采用先进的工艺设备，包括采用数控机床，已显得越来越重要。

因此，逐步提高数控机床的占有比，己经成为我国制造技术发展的总趋势。

提高机床数控化率有两个途径:一是购买新的数控机床;二是对旧机床进行数控改造。

这对于我国一个机床拥有量极大(其中大部分机床役龄较长)，而当前经济财力又不足的发展中国家来说，采用旧机床改造来提高设备的先进性和数控化率，是一个极其有效和实用的途径.即使在发达的工业国家，在大量制造数控机床的同时，也在组建维修改造专业公司，专门从事旧机床的维修和数控化改造，尤其在美国、日本和德国等发达国家机床工业处于不景气的今天，它们的机床改造却是为新的经济增长行业，生意盎然，处在黄金时代。

[用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新行业。

在美国，机床改造业称为机床再生(Remanufacturing)业。

从事再生业的著名公司有:Bertsche工程公司、Ayton机床公司、Devlieg-Bullavd(得宝)服务集团、us设备公司等。

美国得宝公司己在中国开办公司。

在日本，机床改造业称为机床改装(Retrofitting)业。

从事改装业的著名公司有:大限工程集团、岗三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。

由于机床本身的特点，以及相应技术的不断发展进步，机床改造仍是一个“永恒”的课题，并且正在向着更高层次发展。

我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新行业。

结合我国机床业的实际和当前相关新技术的发展，采用数控技术改造旧机床主要有下述适应性和特点:(1) 减少投资、交货期短同购置新相比，一般可以节省60%-80%的费用，改造费用低。

特别是大型、特殊机床尤其明显。

一般大型机床改造，只花新机床购置费用的1/3，交货期短。

但有些特殊情况，如高速主轴、刀具自动交换装置、托盘自动交换装置的制作与安装等过于费工、费钱，往往使改造成本提高2-3倍，与购置新机床相比，只能节省投资50%左右。

(2) 机械性能稳定可靠，但结构受限由于机床本身的特点，它与汽车等类机电产品不同，机床所利用的床身、立柱等基础件都是重而坚固的铸铁构件，而不是焊接构件。

而铸铁件年代愈久，自然时效愈充分，内应力的消除使得精度比新铸件更稳定。

从另一方面来说，这些铸铁件的重复使用，即节约了社会资源，又减少了铸铁件生产时对环保的影响.但旧机床的改造，由于受到原机床机械结构的限制，不宜做突破性的改进。

(3) 熟悉了解设备结构性能，便于操作维修购新设备时，事先不能全面了解机床结构性能，以致很难预计是否能完全适合其加工要求。

改造则不然，由于旧设备已多年使用，机床操作者和维修人员已对其机械性能和结构了解透彻，对机床的加工能力能较准确地估算。

机床数控改造时，可根据企业自身的技术力量和有关条件，采用自己改造或委托专业改造公司，并派原设备维修技术人员参加相结合的方法进行。

这样，既可在数控改造过程中，培养提高相关人员的数控技术水平和有关专业知识，又便于合理选择更换原机床设备中的部份元器件，更主要的通过改造，大大提高了企业自身对数控机床维修的技术力量，并且也大大缩短了对数控机床在操作使用和维修方面的培训时间，机床一旦改造调试完毕，就可很快投入正常全负荷运转，见效甚快。

(4) 可充分利用现有的条件可以充分利用现有地基，不必像购入新设备时那样需重新构筑地基，同时工夹具、样板及外围设备也能再利用。

以加工中心为例子，工艺装备的费用一般要占整个机床售价的10%以上。

(5) 可更好地因地制宜，合理删选功能购买现成的通用数控机床，往往对一个具体的生产加工有一些多余的功能，而又可能缺少某一专用的特殊功能。

如向机床制造厂提出特殊订货，增加某些专用功能，往往费用大、交货期长。

而采用改造的方案，就可灵活选取所要的功能，并可根据生产加工要求，采用组合的方法，增添某些部件，设计改造成专用数控机床。

(6) 可及时采用最新技术、充分利用社会资源由于技术进步和我国机床功能部件专业化生产的发展，目前已有众多的社会资源来支持机械方面的改造。

如可随意采购各种尺寸的滚珠丝杠副，而且交货期短:采用贴塑导轨新技术，不仅可使传统的滑动导轨的摩擦系数降低五至十几倍来防止爬行，还使得刮研极为容易。

这种塑料导轨带和粘结剂，国内己有多家厂生产，可敞开供应。

此外，国产数控系统还具有导轨精度自动补偿的功能，最终可以获得高于导轨实际具有精度。

1.2 PLC控制系统与电气控制系统的比较PLC控制系统与电气控制系统的比较主要有以下优点：（1）控制方法电气控制系统控制逻辑采用硬件接线，利用继电器机械触点的串联或并联等组成控制逻辑，其连线多且复杂、体积大、功耗大，系统构成后，想再改变或增加功能较为困难。

另外，继电器的触点数量有限，所以电气控制系统的灵活性和可扩展性受到很大限制。

而PLC采用了计算机技术，其控制逻辑时以程序的方式存放在存储器中的，要改变控制逻辑只需改变程序，因而很容易改变或增加系统功能。

系统连线少、体积小、功耗小，而且PLC所谓的“软继电器”实质上是存储器单元的状态，所以“软继电器”的触点数量是无限的PLC系统的灵活性和可扩展性也较好。

（2）工作方式在继电器控制电路中，当电源接通时，电路中所有继电器都处于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合，这种工作方式称为并行工作方式。

而PLC的用户程序按一定顺序循环执行，所以各继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，这种工作方式称为串行工作方式。

（3）控制速度继电器控制系统依靠机械触点的动作实现控制，工作效率低，机械触点还会出现抖动问题。