毕业设计车床控制线路的PLC改造.docx

车床控制线路的PLC改造设计任务书
设计题目：车床控制线路的PLC改造
设计要求
1.分析CA6140卧式普通车床的工作原理；
2.设计PLC对CA6140卧式普通车床进行改造的硬件电路；
3.设计PLC对CA6140卧式普通车床进行控制的软件程序；
4.进行调试,找出问题,并改进设计；
5.撰写毕业设计说明书。
设计进度要求：
第一周：确定题目、准备资料、讲解课题；
第二周：收集CA6140卧式普通车床的资料；
第三、四周：方案设计；
第五、六周：调试修正；
第七周：写设计说明书；
第八周：打印报告、准备答辩。

指导教师（签名）：

摘要
可编程控制器（PLCProgrammableLogicController)是在继电器控制和计算机技术的基础上，逐渐发展起来的以微处理器为核心，集微电子技术、自动化技术、计算机技术通信技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。PLC应用技术具有控制能力强﹑可靠性高﹑配置灵活﹑编程简单﹑使用方便﹑易于扩展等优点，不仅可以取代继电器控制系统，还可以进行复杂的生产过程控制以及应用于工厂自动化网络，它已成为现代工业控制的四大支柱技术（可编程控制器技术﹑机器人技术﹑CAD/CAM技术和数控技术）之一。
PLC的功能主要是：控制功能、数据采集、储存与处理功能、通信、联网功能、输入/输出接口调理功能、人机界面功能。在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。
本次设计的内容主要是利用PLC对CA6140型车床的电气控制部分进行改造。首先我对本设计进行总体的分析，使自己有一个大致的总体概念，然后仔细分析CA6140车床，对车床主运动和进给运动还有其它的辅助运动，进行分析。最后根据控制电路的线路图，编译PLC的梯形图，编译通过后，利用PLC实验台进行实验仿真。此次设计还从被控对象的I/O点数和性价比高、综合成本低这几个主要原则出发，主要进行了控制装置选型和导线的选择。改造后的机床在实现机床原有功能的基础上还增加了自动加工、自动换刀等多种功能。

关键词：可编程控制器，CA6140车床，电气控制系统
目录
TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc186361298"摘要
第一章CA6140型卧式车床简介及电路分析
CA6140型卧式车床简介
CA6140型卧式车电路分析
第二章普通车床控制线路改造的意义
第三章CA6140车床的改造的硬件设计与软件设计
PLC的选型
I/O分配表
PLC控制系统外部接线图的设计
CA6140车床的PLC控制梯形图设计
第四章控制电路电气元件的型号选择
附录元器件清单
结论
致谢
参考文献

第一章CA6140型卧式车床简介及电路分析
第一节CA6140型卧式车床简介
CA6140型卧式车床，其结构具有典型的卧式车床布局，它的通用性程度较高。加工范围较广，适合于中小型的各种轴类和盘套类零件的加工；能车削内外圆柱面、圆锥面、各种环槽、成形面及端面；能车削常用的米制、英制、模数制及径节制四种标准螺纹，也可以车削加大螺距螺纹、非标准螺距及较精密的螺纹；还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、滚花和压光等工作。
CA6140型卧式车床主要结构及运动情况
CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。

图1-1CA6140外形结构图
1、11．床腿2.进给箱3.主轴箱4.床鞍5.中滑板6.刀架
回转盘8.小滑板9.尾座10.床身12.光杠13.丝杠14.溜板箱
车床对电力拖动的要求
（1）主电动机Ml(功率为30kw)，完成主轴主运动和刀具进给运动的驱动，电动机采用直接起动的方式起动，可正反两个方向旋转，并可进行正反两个旋转方向的电气停车制动。为加工调整方便，还具有点动功能。
（2）电动机M2拖动冷却泵，在加工时提供切削液，采用直接起动停止方式．并且为连续工作状态。
（3）快速移动电动机M3，电动机可根据使用需要，随时手动控制起停。
控制线路特点与电气线路概述
（1）控制线路的特点
①控制线路装设有起动按钮和停止按钮。
②主电路、控制线路及照明线路的电源引入开关均采用隔离开关。
③由于电动机容量较小，所以三台异步电动机均采用直接起动控制线路。
④M1、M2采用热继电器做过载保护。
⑤控制线路采取了电气措施，以防止发生电源短路事故。
（2）电气线路概述
主电路由三台三相异步交流电动机及其附属电路元件组成。三台异步电动机均采用接触器直接起动
M1是主轴电机，功率为7.5KW，由交流接触器KM1控制其起动与停止。热继电器FR1是过载保护电器。