基于PlC和变频器改造龙门刨床中的应用设计
PLC和变频器在龙门刨床主拖动系统中的应用
（） ４ 工作 台要求能够人工点动运行 ， 工作 台 即“ （） ５ 与刀架 、 横梁的互锁。 刀架与工作台之间、 横 梁与工作 台之间必须有可靠的互锁 ；
龙门刨床 的主运动 ， 是工作 台的直线往复运动。 早期 步进” 工作 台步退” 以利于切削前的调整 ； 和“ ，
统； 另一种是晶闸管 一直流电动机组（ — 系统。 Ｖ Ｍ） 这
ＣＭ — ７ ４ ５ ，其 容 量 为 ９ Ｖ ，额 定 电 流 为 ＩＲ Ｇ Ｂ ０５ ８ｋ Ａ
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（） ６ 与油泵 电动机 的互锁。 只有在油泵正常供油
才 如果 在 工 两种系统 的控制电路 ，普遍采用有触 点的继电器控 的情 况 下 ， 允许 进行 工 作 台 的往 复运 动 ； 制方式 ， 在经过 多年的使用后 ， 系统 电气控制器件已 作 台往复运动过程 中，油泵 电动机因发生故障而停
Ｅ ｕｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎｏ １ ２ １ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｅｒ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ０ ｉ １， １
重 煎
Ｐ Ｃ和变频器在 龙 门刨床主 拖动 系统 中的应用 Ｌ
沈玉梅
（ 大连职业技术学院， 辽宁大连 １６３ １０５）
摘 要 ： 用 Ｐ Ｃ 和 变频 器对 龙 门 刨床 电 气 主拖 动 系统 进 行 改 造 ， 据 龙 门 刨床 电气 主 拖 动 系统 的 控 制 要 求 ， 龙 门 采 Ｌ 根 对
用PLC改造龙门刨床电气控制系统
用PLC改造龙门刨床电气控制系统摘要：本文介绍了如何使用PLC改造龙门刨床电气控制系统，提高了其控制性能和生产效率。
通过安装PLC控制器，并配置相应的逻辑控制程序，实现了对龙门刨床的启动、停止、速度调节、工件夹紧等功能的自动化控制，有效地提高了刨床的生产效率和减少了工人劳动强度。
关键词：PLC，龙门刨床，电气控制系统，自动化控制，生产效率正文：一、龙门刨床的电气控制系统简介龙门刨床是一种常用的大型加工设备，广泛应用于各种金属材料的切削加工和形状加工。
龙门刨床的电气控制系统主要由各种控制按钮、电机控制器、传感器和电气控制箱等组成。
目前，大多数龙门刨床的电气控制系统还是基于传统的电路设计，存在操作不方便、控制性能差、产量低等问题。
二、PLC控制器的优势PLC即可编程序控制器，是一种可编程逻辑控制设备，具有高度可靠性、扩展性和灵活性等特点。
使用PLC控制器改造龙门刨床电气控制系统可以有效地提高其控制性能和生产效率，具有以下优势：1、逻辑控制程序可编程，方便灵活。
2、输入输出模块可扩展，支持多种信号采集。
3、通信接口丰富，可与其他设备联网通信。
4、可靠性高，故障率低，维护成本低。
三、PLC改造龙门刨床电气控制系统的具体步骤及实现效果1、安装PLC控制器在龙门刨床电气控制系统中添加PLC控制器，将其与原有的电气控制元件相连。
根据需要，安装多个输入输出模块，用于控制信号的采集和输出。
2、编写逻辑控制程序利用PLC编程软件编写逻辑控制程序，实现龙门刨床的启动、停止、速度调节、工件夹紧等功能。
通过对节点的逻辑运算和电气控制元件的分配，实现龙门刨床的自动化控制。
3、调试和优化将编写好的逻辑控制程序下载到PLC控制器中，并对其进行调试和优化，确保其正常运行。
在实际的车间环境中，根据需求优化控制程序，达到最佳的控制效果。
使用PLC控制器改造龙门刨床电气控制系统后，可以实现龙门刨床的自动化控制，大大提高了生产效率，缩短了生产周期，减轻了工人劳动强度，同时还可以降低故障率和维护成本。
PLC和变频器在龙门刨床控制中的应用
PLC和变频器在龙门刨床控制中的应用石征锦;孙继亮【摘要】Requirements of the main drag control circuit in planer and design methods and procedures with PLC and Inverter are introduced. Then the PLC ladder programming procedures and Inverter parameter settings are presented. Through Machine reconstruction with PLC and Inverter, driving control is move simplified than original machine tool control. A lot of relay components is saved and maintenance and check is easy. The machine works more efficiently.%叙述了龙门刨床主拖动控制线路的控制要求及采用PLC和变频器进行改造设计的方法和步骤,给出PLC编程程序梯形图、变频器参数设置表.通过PLC和变频器对龙门刨床控制系统的改造,简化了原机床控制电路,节省大量的继电器元件,维修方便,使机床的工作效率更高.【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2011(030)005【总页数】4页(P42-44,49)【关键词】PLC;变频器;龙门刨床;机床改造【作者】石征锦;孙继亮【作者单位】沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110159;辽宁冶金职业技术学院,辽宁本溪117000【正文语种】中文【中图分类】TM921.51龙门刨床作为机械工业中的主要工作母机之一，在工业生产中占有重要地位。
其生产工艺主要是刨削(或磨削)，加工大型、狭长的机械零件，主运动为刨台频繁的往复运动，往复一个周期中，对速度的控制有一定要求。
龙门刨床plc课程设计
课程设计说明书题目：龙门刨床PL C、变频器改造姓名：院系：机电工程学院专业班级：电气工程及其自动化（1）班学号：指导教师：成绩：时间：年月日至年月日目录前言 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
1.B2012A型龙门刨床的运动形式及改造要求 (2)1.1龙门刨床的结构 (2)1.龙门刨床简介 (2)2. 刨床工作过程 (3)1.2.龙门刨床电气控制及改造意义 (3)1.3.B2012A型龙门刨床电气控制改造的总体要求 (4)1.总体设计框图 (4)2 龙门刨床改造的总体要求 (4)3PLC与变频器的选型及参数确定 (5)4 变频器选型 (6)1.4 龙门刨床的电气控制改造方案 (7)2.工作台的变频调速及PLC控制 (8)2.1工作台的运动形式即调速要求 (8)1 调速要求 (8)2工作台自动循环控制电路 (9)3 工作台步进，步退控制 (9)4. 刨台运动的机械特性曲线 (9)2.2工作台的调速方案 (9)2.3 工作台电气控制输入、输出地址分配 (10)2.4工作台电气控制接线图 (11)2.5 工作台的PLC程序 (12)3. 刀架变频调速及PLC控制 (13)3.1刀架运动及调速要求 (14)3.2 刀架的调速方案 (15)3.3 刀架电气控制的输入输出地址分配 (15)3.4 刀架电气控制接线图 (16)3.5 刀架电气控制PLC图 (17)4. 横梁及辅助部分运动控制 (19)4.1 横梁运动形式及拖动方式 (19)4.2. 油泵控制 (20)4.3 铣磨头变频调速方案 (20)4.4 横梁及其辅助运动的输入、输出地址分配 (20)4.5横梁及其它辅助接线图 (22)4.6横梁及其它辅助运动PLC控制及程序 (22)5.课程设计总结 (23)5.1龙门刨床电气控制改造意义与可行性分析 (24)5.2 龙门刨床电气改造效果及解决的主要问题................................. 错误！未定义书签。
龙门刨床控制系统设计
基于PLC、变频器的龙门刨床控制系统设计要求一、龙门刨床系统介绍龙门刨床是一种广泛使用的金属切削加工机床，是具有门式框架和卧式长床身的刨床，是许多大型企业不可缺少的设备。
龙门刨床主要用于刨削大型工件，也可在工作台上装夹多个零件同时加工，是制造重加工各种平面、斜型设备（如大型轧钢机，汽轮机，发电机，矿山设备等）不可缺少的工作母机，是用来，在机械加工行业加工大型而狭长的工件的机床设备（如机床的床身，箱体，导轨等）面、槽，更适合于里应用十分广泛。
两大组成部分，生产工艺对刨床电力拖动自动控制系统的要求和电气控制龙门刨床主要分为机械控制也越来越高，要使龙门刨床运行在最优状态主要取决于电气控制部分。
:龙门刨床工作时需要控制的对象，自动往复循环运行及速度变换。
进\退)●工作台的运动：工作台的人工点动运行(；刀架的运动：垂直刀架和左、右侧刀架的自动进给、手动快速移动●●横梁升降和夹紧等；1.龙门刨床的基本结构，如机床床身、横梁、，更适合于加工大型而狭长的工件龙门刨床主要用来加工各种平面、斜面、槽所示，主要由以下七个部分组成。
立柱、导轨和箱体等。
龙门刨床的结构如图9-1龙门刨床的结构图1.1U形导轨，用于安置工作台。
）机座：是一个箱形体，上有（1V形和）工作台：也叫刨台，用于安置工件。
下有传动机构，可顺着床身的导轨作往复运动。
（2 3）立柱：用于安置横梁及刀架。
（）横梁：用于安置垂直刀架，在切削过程中严禁动作，仅在更换工件时移动，用以调整刀架的高（41度。
（5）垂直刀架：横梁上一般装有左右两个垂直刀架，由一台三相交流异步电动机驱动，通过机械结构切换驱动哪个刀架。
垂直刀架具有自动进给和手动快速移动两种工作方式，每种工作方式下垂直刀架都具有垂直上、下，水平左、右移动四个运动方向。
横梁上的刀架，可在横梁导轨上作横向进给运动，以刨削工件的水平面；刀架亦可偏转一定角度以刨削斜面。
（6）左右侧刀架：在两个立柱上还安装有可沿立柱上下移动的左、右侧刀架, 它们各自由一台三相交流异步电动机驱动，左右侧刀架具有自动进给和手动快速移动两种工作方式，每种工作方式下左右侧刀架只具能沿立柱导轨作上、下运动，以刨削垂直面，以扩大加工范围。
基于PLC的龙门刨床自动控制设计
机电一体化1234?plc变频器触摸屏综合是以plc和变频器控制系统应用和设计为主线?通过对具体控制系统设计总体方案的拟定?控制系统硬件电路的设计安装以及控制程序的编写?使我们学生综合运用plc技术变频技术传感器技术低压电气控制技术和组态控制技术等各方面知识?把多门专业课程有机的结合起来?进行一次全面的训练
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结论
在我做课题设计的过程中，无论是在理论学习阶段，还 是在选题、资料查询、开题、研究和撰写的每一个环节， 无不得到陆伟老师的悉心指导。她多次询问研究进程， 并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热 忱鼓励，感谢她耐心的辅导！这些都将使我终生受益。 借此机会向导师表示衷心的感谢！完成整个论文的过程 中，她不仅提供了大量的资料，及时提出论文中存在的 问题并给予了耐心的指导，对论文初稿进行了认真细致 的审查并提出了许多宝贵的意见。她严谨务实的治学态 度，敏锐的洞察力，准确把握课题研究最新方向的能力 和勇于创新的精神，给我留下了深刻的印象，我从中获 益非浅。为此，特向她致以深深的谢意。
PLC和变频器在B2010A型龙门刨床电气控制系统改造中的应用
龙门刨床的运 行 可 分 为 主 运 动、进 给 运 动 和 辅 助 运 动。龙门刨床的主运动是工作台的纵向往复运动。
龙 门 刨 床 工 作 台 的 自 动 运 行 曲 线 如 图 １ 所 示 。 ［２］ 工 作 台 的 往 复 运 动 可 分 为 以 下 几 个 阶 段 ：工 作 台 前 进 起
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
动 和 刀 具 慢 速 切 入 阶 段 （０～ｔ１ ），切 削 稳 定 前 进 阶 段 （ｔ１～ｔ２），前 进 减 速 退 出 工 作 阶 段 （ｔ２ ～ｔ３），后 退 启 动 和 后 退 稳 定 速 度 工 作 阶 段 （ｔ３ ～ｔ４），后 退 减 速 退 出 工 作 阶 段（ｔ４～ｔ５）。 由 于 工 作 台 在 工 作 时 需 要 几 种 不 同 阶 段 的 速 度 ，原 来 的 控 制 系 统 控 制 复 杂 ，维 修 困 难 ，现 在 变 频 调 速系 统 技 术 成 熟 ，使 用 简 单 ，因 此 这 个 部 分 控 制 系 统 重 新 设 计 成 用 ＰＬＣ＋ 变 频 器 的 变 频 调 速 控 制 系 统 。 在 变 频 器 的 直 流 端 配 上 制 动 电 阻 ，用 于 消 耗 变 频 器 控 制 电 机 减速和制动过程中释放出的多余能量。启动工作台前 需要先启动润滑油泵。工作台的动作设有点动控制和 自 动 控 制 两 种 运 动 方 式 ，其 中 点 动 控 制 用 来 调 整 工 作 台 ；自 动 循 环 控 制 是 以 ＰＬＣ＋ 变 频 器 为 核 心 ，配 合 各 按 钮 、加 在 工 作 台 两 端 相 应 位 置 的 限 位 、保 护 行 程 开 关 和 ＰＬＣ 用 户 程 序 来 完 成 。
了龙门刨床控制系统的改造方案；详细设计 了 基 于 ＰＬＣ 和 变 频 器 的 龙 门 刨 床 的 电 气 控 制 系 统；最 后 给 出
龙门刨床plc课程设计 (2)
郑州华信学院课程设计任务书题目：龙门刨床PLC、变频器控制系统改造专业： 09电气工程一班学号： 0902120137 姓名：苏如如主要内容：通过对B2012A型国产龙门刨床进行PLC改造，以及变频技术的改造以适应现代化的生产要求，改造中涉及PLC的技术应用，变频技术的应用从而使龙门刨床适应现阶段的生产需要，改造中涉及电机的速度的平滑性，电机的正反转龙门刨床的基本结构，以及龙门刨床的总体性能基本要求：1. 改造后的龙门刨床应能正确执行操作步骤进行工件加工。
2. 工作台能实现自动循环工作和点动,可实时精确调节工作台速度,平稳换向,并有自动和点动工作时的极限保护.3．垂直刀架可方便地在水平和垂直两个方向快速移动和进刀, 并能进行快速移动和自动进给的切换.左右侧刀架可在上、下方向快速移动和进刀,能进行快移/自动切换.并有左右侧刀架限位开关,防止其向上移动时与横梁碰撞.4.横梁可方便地上下移动和夹紧放松,加紧程度可调;横梁下降时有回升延时,延时时间可调.5.改造后用的变频技术，应有较好对手滑行和广泛的调速空间。
6.改造后的刨床应能达到价格低廉和应用广泛。
7.改变中不能改变其基本的操作步骤，不能改变龙门刨床的设计要求。
8.通过改造进一步熟悉和掌握各种刨床的改造工艺和改造过程及改造的注意事项。
主要参考资料：1田春霞数控加工工艺机械工业出版社2于立彪, 郑慕侨, 张英负重轮多体接触问题有限元分析北京理工大学学报3胡学林。
电气控制与plc。
冶金工业出版社4林奕鸿。
机床数控技术及应用。
机械工业出版社5卓迪仕。
数控技术及应用。
国防工业出版社6原魁。
变频器基础及应用。
冶金工业出版社7钟肇新。
可编程控制器原理及应用。
华南理工大学出版社完成期限：2012-6-5指导教师签名：课程负责人签名：2012年 6 月 5 日郑州华信学院课程设计说明书题目：龙门刨床PLC、变频器控制系统改造姓名：苏如如院（系）：机电工程学院专业班级： 09电气工程一班学号： 0902120137指导教师：成绩：时间：年月日至年月日目录1.龙门刨床的运动形式及技术改造 (2)1.1龙门刨床的结构及运动形式 (2)1.1.1结构及特点 (2)1.1.2运动形式 (3)1.2龙门刨床电气控制的目的及意义 (5)1.3龙门刨床电气控制改造的总体要求 (6)1.4龙门刨床电气控制改造方案 (6)2．工作台变频调速及PLC控制 (7)2.1工作台运动及调速要求 (7)2.2工作台调速方案 (7)2.3入输出的确定 (8)2.4工作台电气控制接线图电机设置 (9)3．刀架变频调速及PLC控制 (14)3.1刀架运动及调速要求 (14)3.2刀架调速方案 (15)3.3刀架输入输出分配 (16)3.4 刀架电气控制接线图 (17)4.龙门刨床的横梁、磨头及其他辅助设备 (22)4.1龙门刨床的横梁控制 (22)4.2横梁的输入输出分配 (23)4.3横梁运动形式梯形图 (24)4.3龙门刨床的磨头控制 (25)5．变频技术和PLC在龙门刨床中的应用 (28)5.1变频技术的选型和电机及其他辅助设备的选择和设定 (28)5.2 PLC的选择及应用 (28)5.2.1PLC容量的选择 (28)5.2.2 PLC未来发展前景及改造后的总体样本图 (29)6．B2012A型龙门刨床的改造。
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黑龙江东方学院
毕业论文（设计）
题目：PlC和变频器改造龙门刨床中的应用
学生姓名
学号081460320
专业电气工程及其自动化
班级2008级3班
指导教师吴玉祥
学部计算机科学与电气工程
答辩日期2012年5月19日
黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书
PlC和变频器改造龙门刨床中的应用
摘要
龙门刨床主要用来加工大型工件的各种平面、斜面、凹槽等，特别适应于加工大型的、狭长的机械零件，是常见的大型机械加工设备。
传统的龙门刨床的主拖动采用电机扩大机-发电机-电动机（A-G-M）调速系统，电控部分采用继电器逻辑控制，线路复杂，故障率高，检修、维修困难。
本论文根据B2010A型3m龙门刨床的工艺对控制系统的要求，对电气控制系统进行总体的设计。
主拖动采用调速范围宽、节能效果显著的变频器，用PLC取代传统继电器控制方式，实现开关量逻辑控制和变频电动机的转速控制，充分发挥PLC可靠性高、功耗低、维修方便等优势，对龙门刨床进行电气改造，以达到投资小、改造周期短、降低能量损耗等目的，弥补继电器控制方式的不足和缺点，以提高龙门刨床的生产效率，满足加工工艺的要求。
通过对B2010A龙门刨床进行PLC电气改造设计，大大提高了刨床的效率和加工精度，加强了刨床的可靠性和稳定性
关键词：龙门刨床；PLC；变频器
The Design and Realization of Electronic Products
Quotation Website
Abstract
Double housing planer is a common huge machine tool, which mainly used in processing huge workpieces, various plane, bevel face, notch, etc, especially adapts to process huge and long and narrow machine spare part. The main drive of the traditional planer utilizes amplidyne-generator-electromotor drive which is noisy, energy-consuming room-taking. Relay logic control is used in traditional planer, and its circuitry is complicated, so the malfunction rate is high, and it is difficult to find out the malfunction.
The dissertation designs an outline of the electric control system based on the requirement of the technology of the B2010A planer for the control system. The main drive of the planer’s converter, for it has a wide speed regulation range and well effect in saving energy. The planer utilizes PLC instead of the traditional relay controlling way to achieve the logical control, and to control the speed of converter motor. Giving full play to PLC ability of the advantage of high reliability, low energy consumption and convenient maintenance. Transforming electric of the planer to achieve small investment, short transformation cycle and reduced energy consumption, make up the disadvantage and weakness of relay controlling way to improve productivity of the planer, and to sactisfy the need of processing workpieces.
Keywords：Longmen planer; PLC; frequency converte
目录
摘要 (I)
Abstract ................................................................................................................................. I I 第1章绪论. (1)
1.1 开发背景 (1)
1.2课题开发的目的和意义 (1)
1.2.1开发目的 (1)
1.2.2开发意义 (2)
第2章PLC与变频器的介绍 (3)
2.1 PLC的基本组成和特点 (3)
2.1.1PLC概述及组成 (3)
2.1.2 PLC的特点 (5)
2.2 PLC的发展趋势 (5)
2.3 变频器概述 (6)
2.3.1 变频器的发展历史 (6)
2.3.2 变频器的功能及组成 (6)
2.3.3 变频器的工作原理 (7)
2.4 本章小结 (8)
第3章对龙门刨床的分析 (9)
3.1龙门刨床概述 (9)
3.1.1龙门刨床的结构 (9)
3.1.2龙门刨床的运动分析 (9)
3.2本章小结 (12)
第4章利用PLC和变频器对龙门刨床的系统设计 (13)
4.1龙门刨床电力拖动系统主回路设计 (13)
4.2主拖动电机的选型 (14)
4.3 变频器的选择 (14)
4.3.1调速系统简述 (14)
4.3.2变频器选型 (15)
4.3.3主拖动与变频器的连接 (16)
4.3.4 变频器的基本运行配线图 (17)
4.4 PLC的选型及控制接线 (18)
4.4.1 龙门刨床PLC控制系统构成 (18)
4.4.2PLC的选型及输入输出点的分配 (18)
4.4.3PLC I/O输入点数分配表 (19)
4.4.4PLC I/O输出点数分配表 (20)
4.4.5 PLC 控制接线图 (21)
4.5PLC的控制程序设计 (22)
4.5.1PLC程序设计概述 (22)
4.5.2 梯形图编程语言的特点 (22)
4.6 控制程序设计分析 (22)
4.6.1工作台控制程序设计分析 (22)
4.6.2 风机油泵控制程序设计分析 (23)
4.6.3横梁升降控制程序设计分析 (23)
4.6.4刀架运行控制程序设计分析 (24)
4.7故障控制分析 (24)
4.7.1 辅助设备常见故障及措施 (24)
4.7.2工作台常见故障及措施 (24)
4.7.3横梁常见故障及措施 (25)
4.8控制程序梯形图编制 (25)
4.9PLC控制程序指令 (28)
4.10本章小结 (30)
第5章保护和抗干扰措施设计 (31)
结论 (33)
参考文献 (34)
致谢 (35)。