毕业论文：B2012A型龙门刨床的PLC改造 ㊣ 精品文档 值得下载

序功能图是描述控制系统的控制过程功能和特性的种图形，也是设计可编程控制器的顺序控制程序的有力工具。

顺序功能图并不涉及所描述的控制功能的具体技术，它是种通用的语言，可以供进步设计和不同专业人员之间作技术交流之用。

梯形图的设计方法以转换为中心的编程方法在顺序功能图中，如果转换所有的前级步都是活动步并且满足相应的转换条件，则转换实现。

即所有有向线段与相应转换符号相连的后续步变为活动步，所有与转换符号相连的前级步都变为不活动步。

在以转换为中心的编程方法中，用该转换所有前级步对应的存储器位的常开触点与转换对应的触点或电路串联即起保停电路中的起动电路，作为使所有后续步对应的存储器位置位使用置位指令和使所有前级步对应的存储器位复位使用复位指令的条件。

在任何情况下代表步的存储器位的控制电路都可以用这原则来设计，每个转换对应个这样的控制置位和复位电路块。

这种设计方法非常有规律。

在设计复杂的顺序功能图时既容易掌握，又不容易出错。

使用这种编程方法时，不能将输出位的线圈与置位指令和复位指令并联。

龙门刨床的工作原理龙门刨床的组成龙门刨床是制造大型设备，如大型轧钢机气轮机发电机矿山设备等不可缺少的工作母机，主要用来加工大型工件的各种平面斜面和槽。

特别适用于加工大型的狭长的机械零件，如机床的车身箱体导轨等。

应用非常广泛，具有多种控制要求。

龙门刨床的基本结构主要由七部分组成床身是个箱形体，其上有形和形导轨，用于安置工作台。

刨台也叫工作台，下有传动机构，可顺着床身的导轨作往复运动。

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，用以调节刀架的高度。

左右垂直刀架安装在横梁上，可沿水平方向移动，刨刀也可以沿刀架本身的导轨垂直移动。

左右侧刀架安置在立柱上，可上下沿柱移动。

立柱用于安置横梁及刀架。

龙门顶用于紧固立柱。

龙门刨床的工作过程分析原理工作特点工作过程龙门刨床的刨削过程是工件与刨刀作相对运动的过程。

为此，工作台与工件须频繁的进行往复运动，工件的切削加工仅在工作行程内进行，而返回行程只做空运转。

在切削过程中没有进给运动，只有在工作台返回行程转到工作行程的期间内刀架才位移定的距离。

主运动龙门刨床的主运动是工作台和工件的纵向往复运动。

辅助运动是横梁的上下移动以及刀架沿横梁的左右移动，以及侧刀架在立柱上的上下往复运动。

主运动的工作特点运行速度如图所示。

图时间工段图各时间段的工作情况工作台前进启动阶段刀具低速切入阶段加速至正常刨削阶段正常刨削阶段减速退出工件阶段制动到退出工件阶段高速后退阶段后退减速阶段后退前进阶段主刨台分析刀具进入工件之前减速的目的是为了防止因撞击而崩坏工件。

同时也为了减小刀具在进入时所承受的冲击，延长刀具的使用寿命，称为低速切入段。

进入工件后再加速到规定的切削速度段。

离开工件之前减速的目的是为了防止工件边缘的崩裂段。

返回过程中不切削工件为提高生产效率，返回时直接加速到高速后退速度段。

返回行程再反向到工作速度之前，为了减小反向时因冲力过大而引起的越位和对传动机构的冲击，还要求有个减速过程段。

行程开关的安排龙门刨床中常见的布置方法，共有个行程开关，分别是碰撞行程开关的是个挡块，分别是，它们的布置示意所示。

假设刨台正处于刨削过程中，各行程开关的动作顺序如下退出工件段挡块碰，使刨削速度降为低速，刨刀准备退出工件。

高速返回段挡块碰，使刨台高速返回如果刨台因发生故障而未返回，则挡块将碰，迫使刨台停止运行在返回过程中，与相继复位。

缓冲段挡块碰，使返回速度降为低速，准备反向。

切入工件段挡块碰刨台反向，低速切入工件如果刨台因发生故障而未反向，则挡块将碰，迫使刨台停止运行在反向过程中，复位。

图传感器位置与工作行程示意图正常切削段复位。

刨台升速为所要求的切削速度。

重复上述过程。

辅助运动的工作特点刀架的运动龙门刨床的刀架垂直刀架有两个，装在横梁上，由同台电动机拖动，只能左右移动。

侧刀架有两个，左右个个，装在立柱上，各自有台电动机拖动，只能上下移动。

对刀架运动的基本要求刀架既可以自动进给，也可以快速移动，有进刀箱上的机械手柄的位置来决定。

快速移动与自动进给不能同时进行。

自动进给在每次刨台后退结束时进行，进刀量的多少由机械结构控制。

在刨台自动循环时，刀架不能快速移动。

刀架的移动都有限位控制。

刀架在切削完毕返回之前，必须抬刀，以免刨刀在返回过程中在工件上留下划痕，影响光洁度。

抬刀动作由抬刀电磁铁来完成。

横梁的运动对横梁控制的主刨台所用的变频器，是左右刀架共用的变频器，是垂直刀架用变频器可以用个三位切换开关来控制，的三个位置分别是左刀架右刀架和左右刀架同时移动。

正转和反转是控制电机的运行方向。

和是控制变频器的按钮开关，和是控制的按钮开关，和是控制变频器的按钮开关。

和分别是和变频器的故障信号。

左右刀架和垂直刀架都有相应的行程开关来限制刀架的运行，防止越位出现事故。

由于横梁移动的电动机容量较大，且横梁移动对调速的要求不高，故般情况下，从降低改造成本考虑，可不采用变频调速。

但如果采用控制，则控制电路可以大为简化。

电流继电器用语控制横梁的夹紧程度形成开关用于反映横梁的放松状态，当横梁放松完毕后，闭合，允许横梁移动。

和是油泵的按钮开关，是油泵的故障开关。

输出定义分别控制变频器的外接输入端子的不同组合控制继电器，用来给变频器供电。

控制继电器，用来控制主拖刨台电机正转。

控制继电器，用来控制主拖刨台电机反转。

控制变频器通电指示。

控制变频器故障信号。

分别控制变频器的外接输入端子的不同组合控制继电器，用来给变频器供电控制继电器，用来控制左右刀架电机正转。

控制继电器，用来控制左右刀架电机反转。

控制继电器，用来控制右刀架电机。

控制继电器，用来控制左刀架电机。

控制变频器通电指示。

控制变频器故障信号。

分别控制变频器的外接输入端子的不同组合控制继电器，用来给变频器供电。

控制继电器，用来控制垂直刀架电机正转。

控制继电器，用来控制垂直刀架电机反转。

控制变频器通电指示。

控制变频器故障信号。

控制抬刀继电器，用来控制刀头活动。

控制继电器，用来控制横梁夹紧电机的正转。

控制继电器，用来控制横梁夹紧电机的反转。

控制继电器，用来控制横梁升降电机的正转。

控制继电器，用来控制横梁升降电机的反转。

控制继电器，用来给油泵电机供电。

控制油泵故障信号。

控制继电器，用来给刨台电路系统供电。

来控制刨台总停指示信号另外，还设定了互锁功能。

如，电机的正反转互锁，工作台的上下左右前后的互锁，以及主电机正反转的互锁等。

输入输出端子的接线如图所示。

开始启动刨台停止紧急停车低速切入正常切削低速切出高速返回低速返回停止返回前进前极限后极限正转反转通电断电故障通电断电故障左刀动作正转反转左上限位左下限位左上极限左下极限右上限位右下限位右上极限右下极限通电断电故障正转反转左限位右限位左极限右极限上升下降夹紧放松上限位下限位上极限下极限已经夹紧放松完毕油泵通电油泵断电通电指示故障信号通电指示故障信号通电指示故障信号抬刀油泵故障油泵故障左右刀架刨台主拖垂直刀架横梁油泵刨台总停指示左刀动作左右刀动作图图端子分配图长条形工件平面的加工过程以及顺序功能图图刨台示意图长条形工件平面加工流程将起动按钮按下，接通，变频起动主刨台驱动电机，接通，然后就进入正转运行状态，开始运行，工作台开始往复运动。

工作台碰到限位开关时，准备低速切入，工作台碰到限位开关时，刨台开始正常速度刨削。

工作台碰到限位开关时，准备低速切出。

工作台碰到限位开关时，准备高速返回。

如果故障工作台碰到限位开关时，刨台停止。

工作台碰到限位开关时，准备低速返回。

工作台碰到限位开关时，停止返回前进，如果故障工作台碰到限位开关时，刨台停止。

主刨台驱动电动机工作过程如图所示种长条形工件平面的加工顺控程序功能图梯形图见附录。

结束语本次毕业设计是针对型龙门刨床的设计。

在设计之前，我认真的收集现场资料，熟悉了有关规程规定等，树立设计必须安全可靠经济的观点，并实地参观了南京汽轮机制造有限公司，保证了设计的科学性和实用性。

了解到了型龙门刨床的控制现状和发展趋势，并对系统有了初步的认识。

在系统设计任务和技术指标确定后，即进行系统总体方案的设计。

首先，进行主电路图的设计，然后选择的类型及容量，绘制的输入输出的外部接线图，再绘制顺序功能图，自动程序梯形图，自动程序指令表，最后将梯形图输入计算机用软件进行调试和运行，并最终通过了仿真试验。

仿真实验如下项目的生成可编程控制器型号的设置和编写选择编程语言梯形图编写用户程序编译程序检查，调试程序程序的下载上装和清除用的输入小开关来代替行程开关热继电器电流继电器等来运行用户程序进行仿真实验。

通过这次的完成设计计算绘图编写说明书等任务我已初步掌握了自动化专业设计流程和方法，培养了严肃认真实事求是和刻苦钻研的精神。

致谢本论文是在唐义锋老师的悉心指导下完成的。

唐老师能结合我公司的生产实践，提出了具有研究价值的课题型龙门刨床电动机控制系统的设计。

在完成整个论文的过程中，他不仅给我的设计提出了严格的要求，还给我在设计中出现的问题与疑问作了耐心的指导。

对论文的初稿进行了严格的审查，并提出了许多宝贵的意见和建议。

唐老师的严谨治学态度，敏锐的洞察能力，以及准确把握课题研究方向的能力等都给我留下了深刻的印象，使我从中受益非浅。

为此，向他表示由衷的感谢。

另外，还要感谢培养我的母校，感谢学校和系领导的关心。

感谢母校多年来对我的精心培养。

最后还要感谢在整个设计过程中帮助过我的所有老师。

参考文献张燕宾电动机变频调速图解北京中国电力出版社韩安荣通用变频器及其应用北京机械工业出版社曾毅变频调速控制系统的设计与维护山东山东科学技术出版社赵秉衡工厂电气控制设备北京冶金工业出版社李恩林龙门刨床自动控制北京科学出版社杨工源可编程控制器原理与应用北京电子出版社杨工源机床设备电气与控制重庆重庆大学出版社李发海，王岩电机与拖动基础北京清华大学出版社廖卫献数控机床及加工中心自动编程北京国防工业出版社陈在平，赵相宾可编程控制器技术与应用系统设计北京机械出版社廖常初梯形图的顺序控制设计与顺序功能图电工技术杂志廖常初梯形图的顺序控制设计法电工技术杂志周林，廖常初的功能指令电工技术杨兴瑶电动机调速原理及系统水利电力出