畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于plc的龍門刨床系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于PLC的龍門刨床系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　傳統(tǒng)的龍門刨床控制系統(tǒng)可靠性差，維護(hù)困難，加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率低。如今PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，用PLC設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)是簡便可行的方法。本文介紹的用PLC設(shè)計(jì)龍門刨床的電氣控制系統(tǒng)，不但滿足了所需的各種控制功能，而且在節(jié)省資金的前提下，還具有結(jié)構(gòu)簡單

2、，運(yùn)行穩(wěn)定和便于維護(hù)等特點(diǎn)。特別是其硬件簡單可靠,軟件豐富靈活,運(yùn)行效果好。以可編程控制器檢測速度過零為換向條件實(shí)現(xiàn)了工作臺的無沖擊換向。以精密電位計(jì)為速度給定元件，可手動(dòng)實(shí)時(shí)精確地調(diào)節(jié)主電機(jī)轉(zhuǎn)速，從根本上克服了龍門刨床換向沖擊大、工作效率不高、耗電量大等一系列缺點(diǎn)。系統(tǒng)以數(shù)字顯示輸出主電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速和電樞電流值，顯示準(zhǔn)確、直觀。</p><p>　　利用PLC對龍門刨床電控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的途徑和方法，為改進(jìn)機(jī)床設(shè)計(jì)

3、提供了新的思路, 對促進(jìn)工業(yè)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步具有一定意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC；龍門刨床；控制系統(tǒng)；</p><p>　　The Planer PLC based control system design</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The traditiona

4、l control system of gantry planer has the shortcomings in reliability, maintenance,processing of quality and efficiency of production. Now as a result of the PLC technology unceasing development, designing the electrical

5、 control system with PLC is a simple and feasible method.This paper presents the design of gantry planer with PLC for the electrical control system,which will satisfy the needs of control functions.Moreover, under the pr

6、emise of saveing money it is also simple, stab</p><p>　　The ways and means that designing gantry planer electrical control system with PLC provide a new approach for improving the machine's design and pr

7、omote industrial enterprises with a certain sense of technological progress.</p><p>　　Key words: Programmable Logic Controller (PLC)；Gantry Planer；Control System</p><p><b>　　目錄</b>&l

8、t;/p><p>　　摘 要 ……………………………………………………………………………………Ⅰ</p><p>　　Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ</p><p>　　目 錄………………………………………………………………………………………i　</p><p>　　第一章緒論…………………

9、…………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1選題背景……………………………………………………………………………………………</p><p>　　1.2龍門刨床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)………………………………………………………………………………</p><p>　　1.3本論文研究的目的及意義………………………………………………………………

10、…………</p><p>　　第二章龍門刨床電氣控制系統(tǒng)的硬計(jì)……………………………………………………………</p><p>　　2.1系統(tǒng)的總體方案…………………………………………………………………………………………</p><p>　　2.2 系統(tǒng)主要配置和設(shè)置</p><p>　　2.3系統(tǒng)工作流程和控制功能實(shí)現(xiàn)</p>

11、<p>　　第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 PLC的邏輯控制及接線</p><p>　　3.2 邏輯控制電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p><b>

12、　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　謝詞</b></p><p><b>　　第一章引 言</b></p><p><b>　　1.1 選題背景</b></p><p>　　傳統(tǒng)的龍門刨床可靠性差，維護(hù)困難，影響了加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率。本文著重介紹

13、了利用PLC及直流調(diào)速器對其電氣系統(tǒng)進(jìn)行的設(shè)計(jì)。</p><p>　　本文以龍門刨床的電氣控制系統(tǒng)為研究對象。龍門刨床是工廠的大型關(guān)鍵設(shè)備之一，是制造重型機(jī)械不可缺少的工作母機(jī)，電氣設(shè)備較為復(fù)雜，生產(chǎn)工藝對刨床電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求也越來越高。龍門刨床主要被用來加工大型狹長平面、斜面或槽，對主拖動(dòng)系統(tǒng)有很高的要求,不僅要求有足夠大的切削功率和較寬的調(diào)速范圍，而且要求其在工作循環(huán)中能自動(dòng)調(diào)節(jié)速度，以滿足不同的工

14、作需要。</p><p>　　1.2 龍門刨床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　龍門刨床主要由七部分組成，如圖1.1所示。</p><p>　　1—床身 2—工作臺 3—橫梁 4—左右垂直刀架 5—左右側(cè)刀架及進(jìn)給箱 6—立柱 7—龍門頂 </p><p>　　1.1龍門刨床結(jié)構(gòu)簡圖 </p

15、><p>　　床身是一個(gè)箱形體，其上有V形和U形導(dǎo)軌。工作臺或稱刨臺，下面有齒條與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪相嚙合，可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。橫梁平常加工時(shí)嚴(yán)禁動(dòng)作，只在更換工件時(shí)才移動(dòng)，以調(diào)整刀架的高度。左右垂直刀架可沿橫梁導(dǎo)軌在水平方向或沿滑板導(dǎo)軌在垂直方向作快速移動(dòng)或工作進(jìn)給。左右側(cè)刀架及進(jìn)給箱可沿立柱導(dǎo)軌上下快速移動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)給。</p><p>　　1.3本論文的研究目的及意義</p><p

16、>　　國內(nèi)、外在大型龍門刨床的電氣控制方面先后也應(yīng)用了較多的調(diào)速技術(shù)。為了克服F-D調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，70年代以來出現(xiàn)了晶閘管直流電動(dòng)機(jī)模擬調(diào)速系統(tǒng)(SCR-D調(diào)速系統(tǒng))，取代F-D調(diào)速系統(tǒng)，縮小占地面積，減少了噪音，節(jié)能等，但系統(tǒng)性能差，當(dāng)電阻及電容參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)性能惡化[1]。其次，眾多功能單元連線多，因而可靠性不理想，維護(hù)、維修難度較大，現(xiàn)在應(yīng)用的SIEMENS 6RA70系列及歐陸590系列，調(diào)速裝置性能越來

17、越完善，通用性強(qiáng)，操作方便，具有自動(dòng)定相功能，具有電流環(huán)自整定功能，具有自適應(yīng)尋優(yōu)功能，保證系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)，具有完善的過流、過壓，缺相，欠磁，超速等保護(hù)功能，但諸多企業(yè)在使用中還是采用機(jī)械限位開關(guān)或晶體管接近開關(guān)來完成換向，其故障率高，在現(xiàn)場經(jīng)常撞壞；同時(shí)操作者要經(jīng)常調(diào)節(jié)標(biāo)鐵的位置，以改變刨臺的行程，這就給人工操作帶來許多不便，無工作行程數(shù)控定位，本設(shè)計(jì)將應(yīng)用系統(tǒng)中先進(jìn)的數(shù)字定位技術(shù)，能使刨刀及工作臺按設(shè)定的行程和速度進(jìn)行有序的運(yùn)行

18、，按著刀架進(jìn)給→刀架落刀→工作臺前進(jìn)→工作臺加速→工作臺速度保持→工作臺減速→工作臺前進(jìn)到位→刀架后退→工作臺后退到位→刀架進(jìn)給→自</p><p>　　第二章龍門刨床電氣控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1系統(tǒng)總體方案</b></p><p>　　針對原系統(tǒng)的缺陷和改造要求實(shí)現(xiàn)的功能，本文設(shè)計(jì)了以可編程控制器為核心的直流調(diào)速

19、控制系統(tǒng)，系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)圖見硬件圖所示。系統(tǒng)通過全數(shù)字直流調(diào)速裝置實(shí)現(xiàn)對工作臺主拖動(dòng)直流電機(jī)的自動(dòng)調(diào)速，采用可編程控制器進(jìn)行運(yùn)行邏輯控制和工作臺零速換向控制，采用電位計(jì)作為調(diào)速元件，用以給定工作臺速度。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)主要配置和設(shè)置</p><p>　　針對原系統(tǒng)特點(diǎn)，經(jīng)分析和研究，系統(tǒng)采用如下配置。</p><p>　　主拖動(dòng)直流電機(jī)采用型號為Z4

20、-200-31，額定電樞電壓為220V，額定直流電流為305A；其余的交流電動(dòng)機(jī)采用型號為JB-2-4，額定電壓為380V；主電機(jī)全數(shù)字直流調(diào)速裝置6RA7081，裝置額定直流電壓為420V，額定直流電流為400A；額定功率為168KW，接3AC380V電源時(shí)，額定輸出直流電壓為420V，接3AC220V電源時(shí)，額定輸出直流電壓為220V，控制功能強(qiáng)大，過載能力強(qiáng)，設(shè)置使用方便[6]；可編程控制器采用西門子的S7-200系列，包括主模塊

21、CPU224(AC/DC/繼電器)，數(shù)字量I/0擴(kuò)展模塊(EM223)和模擬量擴(kuò)展模塊(EM231)，運(yùn)行可靠，可在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及WINDOWS平臺上方便編程；電位計(jì)采用5KΩ特種導(dǎo)電塑料電位器，調(diào)速線性度好；采用直流三線制電感式接近開關(guān)替代常規(guī)的工作臺行程開關(guān)；用三位半數(shù)字面板表顯示輸出電流、速度，代替常規(guī)的指針式電流、速度表，直觀性好；主回路用變壓器，3AC 380V/220V；勵(lì)磁回路用變壓器，2AC 380V/260V[7]；

22、設(shè)置了主電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)的聲光報(bào)警裝置；其他常規(guī)低壓電器及相關(guān)器件供電電源。</p><p>　　2.3系統(tǒng)工作流程和控制功能實(shí)現(xiàn)</p><p>　　本系統(tǒng)主拖動(dòng)直流電機(jī)的電樞工作電源和勵(lì)磁電源都由直流調(diào)速器提供，該裝置具有反電動(dòng)勢控制的無測速機(jī)系統(tǒng)，反電動(dòng)勢控制不需要測速裝置，只需測量直流調(diào)速器的輸出電樞電壓，測出的電樞電壓經(jīng)電機(jī)內(nèi)阻壓降補(bǔ)償處理。補(bǔ)償量的大小在電流調(diào)節(jié)器優(yōu)化過程中自動(dòng)確

23、定，系統(tǒng)將得到的反電動(dòng)勢反饋到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器比較由反電動(dòng)勢表征的實(shí)際速度值與速度給定值的大小，根據(jù)偏差自動(dòng)調(diào)節(jié)電樞電壓與電流，從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。</p><p>　　系統(tǒng)采用可編程控制器進(jìn)行邏輯控制和電機(jī)反電動(dòng)勢Ea過零的實(shí)時(shí)檢測，以實(shí)現(xiàn)零速換向。</p><p>　　可編程控制器的模擬量輸入端口，直接與直流調(diào)速器反電動(dòng)勢Ea輸出端子連接，以獲得實(shí)時(shí)信號，并對信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)

24、測。可編程控制器I/O擴(kuò)展模塊的公共端，用以輸出速度給定控制信號，接至直流調(diào)速器模擬量輸入端子工作臺運(yùn)行時(shí)的速度給定由電位計(jì)的預(yù)給定通過可編程控制器的控制來提供。調(diào)速電路工作電源(士15V, 0V)由外部電源提供，均接至直流調(diào)速器模擬量輸入端子。當(dāng)工作臺運(yùn)行觸發(fā)減速位置開</p><p>　　2.1系統(tǒng)調(diào)速原理框圖</p><p>　　關(guān)時(shí)，直流調(diào)速器獲得零速給定，工作臺減速(減速時(shí)間通過

25、按鍵設(shè)定，由斜坡函數(shù)發(fā)生器給定)。當(dāng)可編程控制器檢測到Ea為零時(shí)，即觸發(fā)邏輯換向開關(guān)，控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)零速換向。刀架、橫梁、潤滑泵、等設(shè)備的控制均由PLC通過內(nèi)部邏輯完成。</p><p>　　第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 PLC的邏輯控制及接線</p><p>　　

26、針對系統(tǒng)控制特點(diǎn)，KM1、KM3、KM4、KM5、KM6、KM7、KM8、KM9、KM10、KM11、KM12、KM13采用實(shí)際接觸器，KM2采用實(shí)際繼電器，其余控制繼電器均采用PLC內(nèi)部邏輯繼電器，所有接觸器均只接入一對觸點(diǎn)，作為PLC的輸入，其余觸點(diǎn)均用PLC內(nèi)部邏輯觸點(diǎn)，各個(gè)按鈕、開關(guān)(包括接近開關(guān)、行程開關(guān))也均只接入一對點(diǎn)作為PLC的輸入，其余都用PLC邏輯觸點(diǎn)控制[8]。PLC輸入、輸出分別見表3.1、表3.2。</p

27、><p>　　主模塊采用的是CPU224，類型為AC/DC繼電器，模塊集成14路輸入、10路輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。內(nèi)含6個(gè)高速計(jì)數(shù)器，其中4個(gè)單相計(jì)數(shù)器，2個(gè)雙向計(jì)數(shù)器，都是20kHz時(shí)鐘速率。內(nèi)含256個(gè)定時(shí)器，可方便地通過程序進(jìn)行延時(shí)、計(jì)數(shù)控制，處理速度快，準(zhǔn)確性高。</p><p&

28、gt;　　數(shù)字量擴(kuò)展模塊采用的是EM223，模塊共16路DC輸入、16路繼電器輸出。數(shù)字量擴(kuò)展模塊為使用除了主模塊集成的數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)外更多的輸入/輸出提供途徑，靈活性強(qiáng)，很容易擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)，當(dāng)應(yīng)用范圍擴(kuò)大，需要更多輸入/輸出點(diǎn)數(shù)時(shí)，PLC可以增加擴(kuò)展模塊，即可增加I/O點(diǎn)數(shù)。</p><p>　　模擬量擴(kuò)展模塊采用的是EM231，模塊共4路模擬輸入。模擬量擴(kuò)展模塊具有很好的適應(yīng)性，可適用于復(fù)雜的控制場合，

29、12位的分辨率和多種輸入/輸出范圍使其能夠不用外加放大器而與傳感器和執(zhí)行器直接相連，當(dāng)實(shí)際應(yīng)用變化時(shí)，PLC可以相應(yīng)地進(jìn)行擴(kuò)展，并可非常容易地調(diào)整用戶程序。</p><p>　　本系統(tǒng)一共26路數(shù)字量輸入，20路數(shù)字量輸出，加兩路模擬輸入。系統(tǒng)工作流程都由PLC通過輸入點(diǎn)的狀態(tài)來控制，兩路模擬輸入來自直流調(diào)速器內(nèi)部反電動(dòng)勢值，用來實(shí)時(shí)檢測工作臺速度。所有正反向穩(wěn)定工作速度值及點(diǎn)動(dòng)速度值都由PLC通過調(diào)速電位計(jì)(圖

30、3-3)RP1~RP4來給定。二極管V1~V6配合PLC程序用來控制調(diào)速電位計(jì)的導(dǎo)通。G端為速度給定信號，接至直流調(diào)速器模擬量輸入端子，直流調(diào)速器根據(jù)模擬量輸入端子地給定信號，經(jīng)內(nèi)部補(bǔ)償運(yùn)算，自動(dòng)調(diào)節(jié)工作臺運(yùn)行速度。</p><p>　　表3.1 PLC輸入</p><p>　　表3.2 PLC輸出</p><p>　　圖3.1PLC接線原理圖</p>

31、;<p>　　3.2 邏輯控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 工作臺控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　工作臺控制電路包括自動(dòng)循環(huán)工作、步進(jìn)、步退、以及抬刀電磁鐵控制電路，其控制邏輯電路原理圖如圖3.4所示。</p><p>　　圖3.2工作臺控制邏輯電路原理圖</p><p>　　工作臺自動(dòng)循環(huán)工作是借助于六個(gè)接近開關(guān)

32、來實(shí)現(xiàn)的。前進(jìn)減速開關(guān)SA6，后退減速開關(guān)SA5，前進(jìn)、步進(jìn)限位開關(guān)SQ7，后退、步退限位開關(guān)SQ8, 極限限位開關(guān)SQ5、SQ6。假定系統(tǒng)已得電起動(dòng)，橫梁己夾緊，油泵己上油。SA7是橫梁夾緊電流繼電器的常閉觸點(diǎn)，當(dāng)橫梁夾緊到一定程度時(shí)動(dòng)作，夾緊完畢后自動(dòng)復(fù)合。當(dāng)按下前進(jìn)按鈕SB8(1)時(shí)，繼電器JI得電，JI的常開觸點(diǎn)JI(1)自鎖，JI(2)、JI(3)、JI(4)均接通。SB8(1)接通時(shí)SB8(2)斷開，因而繼電器H不能動(dòng)作，這

33、是為了避免工作臺前進(jìn)控制繼電器Q與后退控制繼電器H同時(shí)接通引起控制故障。又因JI(2)接通，則繼電器Q得電動(dòng)作，其所有常閉觸點(diǎn)均斷開，繼電器H、2H不得電，刀具處于放下位置，可編程控制器接通調(diào)速回路(調(diào)速電路見下章)，直流調(diào)速器通過調(diào)速電位計(jì)獲得正向給定，工作臺開始前進(jìn)加速至穩(wěn)定工作階段[11]。</p><p>　　當(dāng)工作臺前進(jìn)至觸發(fā)減速接近開關(guān)SA6時(shí)，SA6(1)、SA6(2)均接通，減速繼電器J動(dòng)作，PL

34、C接通調(diào)速回路，直流調(diào)速器獲得零速給定，工作臺開始減速。當(dāng)可編程控制器檢測到工作臺速度為零時(shí)，繼電器1H動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)1H斷開，繼電器Q失電，Q的所有常閉觸點(diǎn)接通，則工作臺后退控制繼電器H得電，H的常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，所以H得電期間，繼電器Q不能得電。因繼電器H的常開觸點(diǎn)接通，后退行程抬刀控制繼電器2H得電，其常開觸點(diǎn)2H (1)自鎖，2H (2)接通，中間繼電器KM2得電，其常開觸點(diǎn)KM2接通，又因所用刀架的手動(dòng)選擇開關(guān)(1

35、KK-4KK)早已閉合，則所選刀架的抬刀電磁鐵(1T-4T)得電，刀具抬起，同時(shí)可編程控制器接通調(diào)速回路，直流調(diào)速器通過調(diào)速電位計(jì)獲得負(fù)向給定，工作臺開始后退[11]。</p><p>　　當(dāng)工作臺后退至觸發(fā)減速接近開關(guān)SA5時(shí)，SA5(1)、SA5(2)均接通，減速繼電器J動(dòng)作，直流調(diào)速器通過PLC獲得零速給定，工作臺開始減速。當(dāng)PLC檢測到工作臺速度為零時(shí)，繼電器1Q動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)1Q斷開，繼電器H失電，H

36、的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)接通，則繼電器Q得電，其所有常閉觸點(diǎn)斷開，繼電器H、2H均不得電，刀具放下，PLC接通調(diào)速回路，直流調(diào)速器通過調(diào)速電位計(jì)獲得正向給定，工作臺又開始前進(jìn)。如果要求工作臺停止運(yùn)行，按停止按鈕SB6，即斷開工作臺控制電路，使繼電器JI失電，繼電器Q、H、J也相繼失電，工作臺便迅速制動(dòng)停車。</p><p>　　步進(jìn)、步退電路控制電路工作原理：當(dāng)按下步進(jìn)按鈕SB7，繼電器Q得電，工作臺以步進(jìn)速度前

37、進(jìn)，步進(jìn)速度由可編程控制器通過調(diào)速電位計(jì)給定。由于無自鎖觸點(diǎn)，故松開按鈕，工作臺就停止前進(jìn)；當(dāng)按下步退按鈕SB10時(shí)，工作臺步退，原理同上。</p><p>　　在JI繼電器回路中，串有KM12(橫梁夾緊時(shí)動(dòng)作)、KM1(橫梁放松時(shí)動(dòng)作)兩個(gè)常閉觸點(diǎn)，在橫梁調(diào)整時(shí)，保證工作臺自動(dòng)循環(huán)電路不能接通。另外還串有SQ5， SQ6兩個(gè)正反向極限限位接近開關(guān)的常閉觸點(diǎn)，工作臺一觸發(fā)接近開關(guān)，JI繼電器即失電，工作臺停止，防

38、止調(diào)試時(shí)因操作不當(dāng)而使工作臺沖出去。</p><p>　　3.3.2 橫梁控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　橫梁與刀架、潤滑泵控制邏輯電路如圖3.5所示。橫梁在移動(dòng)(上升或下降)時(shí)工作臺不準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)首先必須放松，待上升或下降到所需位置后自動(dòng)夾緊。常閉觸點(diǎn)JI (1)只在工作臺停止運(yùn)動(dòng)時(shí)才閉合，只有在此種情況下才能操作橫梁電路。3.4.2 調(diào)速繼電控制邏輯電路設(shè)計(jì)</p>&

39、lt;p>　　調(diào)速繼電控制邏輯電路如圖3.7所示。圖中，士l0V與0電位為調(diào)速電路工作電源，由外部電源提供，均接至直流調(diào)速器模擬量輸入基準(zhǔn)電壓端子。Q為工作臺前進(jìn)控制線圈觸點(diǎn)，H為工作臺后退控制線圈觸點(diǎn)，JI為工作臺自動(dòng)工作控制線圈觸點(diǎn)，J為減速控制線圈觸點(diǎn)。RP1~RP4為5KΩ 精密可調(diào)電阻，用來給定速度值，士l0V對應(yīng)正反向最大速度，0對應(yīng)0速。 Rl，R2為5KΩ精密可調(diào)電阻，用以保護(hù)電路，防止工作電源短路。1V~6V為二

40、極管，G為刨臺速度主給定端，接至直流調(diào)速器模擬量輸入端子主給定端，0接至直流調(diào)速器模擬量輸入端子主給定負(fù)端及參考地端。工作臺前進(jìn)：Q線圈動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。當(dāng)工作臺自動(dòng)工作時(shí)，線圈JI動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，通過調(diào)速電位計(jì)RP3可接通正向給定回路，</p><p>　　圖3.7 調(diào)速繼電控制邏輯電路</p><p>　　G端給定輸出模擬量(0-l0V )，模擬量

41、的大小通過調(diào)節(jié)RP3的觸頭來控制，直流調(diào)速器根據(jù)給定模擬量的大小來調(diào)節(jié)主拖動(dòng)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　當(dāng)工作臺前進(jìn)至觸發(fā)減速接近開關(guān)時(shí)，線圈Q，JI，J均處于得電狀態(tài)，其常開觸點(diǎn)均閉合，減速給定回路接通，給定端G輸出0電位至直流調(diào)速器，主電機(jī)隨即減速至零再換向。當(dāng)工作臺步進(jìn)時(shí)，JI線圈不得電，其常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合，通過調(diào)速電位計(jì)RP1可接通點(diǎn)動(dòng)給定回路，點(diǎn)動(dòng)的速度可通過RP1來調(diào)節(jié)。</

42、p><p>　　工作臺后退時(shí)原理也一樣。電路還設(shè)置了觸點(diǎn)互鎖，確保某一條給定回路接通時(shí)其余給定回路處于斷開狀態(tài)。</p><p><b>　　第四章軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)的主控制程序流程圖如圖4.1所示 。</p><p>　　圖4.1 主

43、控制程序流程圖</p><p>　　電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，其梯形圖如圖4.2所示。</p><p>　　梯形圖中I0.0為SB1，I0.1為SB2，I0.2為SB3，I0.3為KP，均接常開，Q0.1為KM1，Q0.2為KM2。</p><p>　　工作臺自動(dòng)循環(huán)工作時(shí)的前進(jìn)換向控制原理圖，如圖4.3所示。</p><p>　　4.2 系統(tǒng)可靠

44、性分析</p><p>　　采用接近開關(guān)取代原機(jī)械撞擊式行程開關(guān)，利用PLC內(nèi)部邏輯，實(shí)現(xiàn)了工作臺的零速換向，可消除原工作臺非零速換向時(shí)產(chǎn)生的沖擊現(xiàn)象，能很好地保護(hù)電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，大大減少了維護(hù)成本和工作量。</p><p><b>　　圖4.2 梯形圖</b></p><p>　　圖4.3換向控制原理圖</p><p>

45、;　　采用工作可靠，編程靈活、方便的可編程控制器取代原系統(tǒng)眾多的中間繼電器和時(shí)間繼電器，能準(zhǔn)確無誤地控制直流調(diào)速系統(tǒng)工作，且系統(tǒng)線路極少，電氣原理圖簡單明了，維護(hù)方便。</p><p>　　數(shù)據(jù)窗口實(shí)時(shí)顯示龍門刨床運(yùn)行中的特征參數(shù)，直觀性好，為操作及維護(hù)人員掌握刨床的工作狀態(tài)提供了極大的方便[19]。</p><p>　　可靠性和可維修性高，不僅故障率低，且保護(hù)功能強(qiáng)，具有較強(qiáng)的故障診斷能

46、力和顯示功能，并容易維修和購買備件。本系統(tǒng)采用直流調(diào)速裝置和PLC控制，可靠性高，軟硬件多層保護(hù)，且直流調(diào)速器具有故障檢測和診斷顯示功能[20]。</p><p>　　附 錄系統(tǒng)程序梯形圖</p><p><b>　　第五章設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　現(xiàn)有的龍門刨床電氣控制系統(tǒng)存在可靠性差，維護(hù)復(fù)雜等一系列問題。本文主要采用反電動(dòng)勢反

47、饋的直流調(diào)速系統(tǒng)和可編程控制器對龍門刨床的電控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了平滑調(diào)速和無沖擊換向。</p><p>　　本設(shè)計(jì)完成了以下工作：采用接近開關(guān)取代原機(jī)械撞擊式行程開關(guān)，利用PLC內(nèi)部邏輯，實(shí)現(xiàn)了工作臺的零速換向，可消除原工作臺零速換向時(shí)產(chǎn)生的沖擊現(xiàn)象，能很好地保護(hù)電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，大大減少了維護(hù)成本和工作量；采用工作可靠，編程靈活、方便的可編程控制器取代原系統(tǒng)眾多的中間繼電器和時(shí)間繼電器，能準(zhǔn)確無誤地控制直流調(diào)速

48、系統(tǒng)工作，且系統(tǒng)線路極少，電氣原理圖簡單明了，維護(hù)方便；直流調(diào)速裝置內(nèi)部有參數(shù)優(yōu)化功能，對直流電機(jī)實(shí)行參數(shù)優(yōu)化以后，工作臺速度十分穩(wěn)定，還可方便地改變慢速切入和慢速退出的時(shí)間，大大提高了工作效率和工件表面加工質(zhì)量。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李恩林.龍門刨床自動(dòng)控制[M].北京：科學(xué)出版社，1978：12-17.</

49、p><p>　　[2]梁述明.劉惠康，黃開知.龍門刨床全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)[J].武漢冶金科技大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，21(2)：65-89.</p><p>　　[3]劉金琪.機(jī)床電氣自動(dòng)控制[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999：93-106.</p><p>　　[4]秦繼榮.沈安俊.現(xiàn)代直流伺服控制技術(shù)及其系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993：56-84.&

50、lt;/p><p>　　[5]叢望.郭鎮(zhèn)明.電機(jī)學(xué)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，1996：62-80.</p><p>　　[6]鐘肇新.可編程控制器入門教程[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，1999：124-164.</p><p>　　[7]王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003：64-98.</p>

51、<p>　　[8]許成厚.機(jī)床電氣線路原理、調(diào)整、維修[M].安徽：科學(xué)技術(shù)出版社, 1988：73-94.</p><p>　　[9]陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)[M].上海：上海工業(yè)大學(xué)出版社，1993：60-81.</p><p>　　[10]宋銀賓.電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1993：124-150.</p><p><b&

52、gt;　　謝辭</b></p><p>　　論文終于完成了，我們由衷地感謝xx老師對我們論文的悉心指導(dǎo)，從論文選題到論文的寫作過程給予我們真誠的鼓勵(lì)、中肯的建議和指導(dǎo)。xx老師一直以來在畢業(yè)論文指導(dǎo)方面認(rèn)真負(fù)責(zé)，及時(shí)督促畢業(yè)論文的寫作進(jìn)程。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)深深地影響了我們，使我們在論文寫作上不斷改進(jìn)和完善。對xx老師的辛勤指導(dǎo)，呈上我們最誠摯的謝意！同時(shí),也感謝大學(xué)三年以來教誨我們的老師們!謝謝你們給