（定稿）利用余热饱和蒸汽发电工程项目资金申请报告3

采用工作可靠，编程灵活方便的可编程控制器取代原系统众多的中间继电器和时间继电器，能准确无误地控制直流调速系统工作，且系统线路极少，电气原理图简单明了，维护方便。

数据窗口实时显示龙门刨床运行中的特征参数，直观性好，为操作及维护人员掌握刨床的工作状态提供了极大的方便。

可靠性和可维修性高，不仅故障率低，且保护功能强，具有较强的故障诊断能力和显示工作台自动工作工作台自动工作冗余逻辑工作台后退模拟量输入工作台零速检测后换向减速接社，附录系统程序梯形图刀架进刀右侧刀架正转右侧刀架反转左侧刀架正转左侧刀架反转横梁上升下降夹紧运行指示灯横梁部分油泵自动连续工作垂直刀架正转垂直刀架反转工作台前进工作台控制横梁夹紧控制横梁上升时间秒内部触点实现电气延时秒横梁下降延时横梁放松般其基本性能可达到现代同类机械的水平，但控制和驱动部分则显得不同程度的老化，这对加工性能及成本有很大的影响，有的甚至无法在些加工要求稍高的工件场合下使用，本科题通过对原系统以及龙门刨床加工运行性能和要求进行分析研究，设计了套低成本高性能的控制方案，已成功应用于实践，可最大限度发挥龙门刨床的加工潜力，提高可靠性，降低运行成本，对老式龙门刨床的改造提高有很大的实际意义。

第章可编程控制器工作原理可编程序控制器的定义可编程序控制器，简称或是以微电子技术为基础的专为工业环境下应用而设计的种通用型工业控制设备。

它内部具有存储指令的可编程序的存贮器，允许用户采用编制程序的手段来设置控制功能从而满足对通抬刀电磁铁线圈速度给定输出能，并容易维修和购买备件。

本系统采用直流调速装置和控制，可靠性高，软硬件多层保护，且直流调速器具有故障检测和诊断显示功能。

第章结论现有的龙门刨床电气控制系统存在可靠性差，维护复杂等系列问题。

本文主要采用反电动势反馈的直流调速系统和可编程控制器对龙门刨床的电控系统进行设计，实现了平滑调速和无冲击换向。

本设计完成了以下工作采用接近开关取代原机械撞击式行程开关，利用内部逻辑，实现了工作台的零速换向，可消除原工作台零速换向时产生的冲击现象，能很好地保护电机和传动机构，大大减少了维护成本和工作量采用工作可靠，编程灵活方便的可编程控制器取代原系统众多的中间继电器和时间继电器，能准确无误地控制直流调速系统工作，且系统线路极少，电气原理图简单明了，维护方便直流调速装置内部有参数优化功能，对直流电机实行参数优化以后，工作台速度十分稳定，还可方便地改变慢速切入和慢速退出的时间，大大提高了工作效率和工件表面加工质量。

同时，在指导老师的指导下，并与有共同设计内容的同学交流，分析整理和研究课题，先确立了设计基本思路，遇到问题及时与指导老师沟通，在老师的指点和自己的努力，最后完成了整个设计。

脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难坚持不懈吃苦耐劳的精神是我们在这次设计中最大的收益。

我们想这是次意志的磨练，是对我们实际能力的次提升，也会对我们未来的学习和工作有很大的帮助。

致谢论文终于完成了，在这过程中我们不仅学到了许多知识，而且发现自己的很多不足之处。

首先，我们要感谢我们的指导老师邱世广老师。

本论文从提纲到初稿乃至成稿，都经过他精心的指导和修改，提出了严格的要求和许多宝贵的意见。

可以说，我们的整篇论文凝聚着他的心血。

其次，我们要感谢咱们自动化系的所有老师。

是他们对论文选题选材编写格式等方面给予了细心的指导，使本人的毕业论文设计得以有条不紊地进行。

参考文献李恩林龙门刨床自动控制北京科学出版社，梁述明刘惠康，黄开知龙门刨床全数字直流调速系统武汉冶金科技大学学报刘金琪机床电气自动控制哈尔滨工业大学出版社，秦继荣沈安俊现代直流伺服控制技术及其系统设计北京机械工业出版社，丛望郭镇明电机学哈尔滨哈尔滨工程大学出版社，钟肇新可编程控制器入门教程广州华南理工大学出版社，王永华现代电气控制及应用技术北京北京航空航天大学出版社，许成厚机床电气线路原理调整维修安徽科学技术出版社，陈伯时电力拖动自动控制系统上海上海工业大学出版社，宋银宾电机拖动基础北京冶金工业出版共路数字量输入，路数字量输出，加两路模拟输入。

系统工作流程都由通过输入点的状态来控制，两路模拟输入来自直流调速器内部反电动势值，用来实时检测工作台速度。

所有正反向稳定工作速度值及点动速度值都由通过调速电位计图来给定。

二极管配合程序用来控制调速电位计的导通。

端为速度给定信号，接至直流调速器模拟量输入端子，直流调速器根据模拟量输入端子地给定信号，经内部补偿运算，自动调节工作台运行速度。

表输入的定义表输入的定义油泵连被控作所有通讯都是由个单片机的复位脉冲和个的应答脉冲开始的。

单片机先发个复位脉冲，保持低电平时间最少，最多不能超过。

然后，单片机释放总线，等待的应答脉冲。

在接受到复位脉冲后等待才发出应答脉冲。

应答脉冲能保持。

单片机从发送完复位脉冲到再次控制总线至少要等待。

读时隙需，且在次独立的读时隙之间至少需要的恢复时间。

读时隙起始于单片机拉低总线至少。

在读时隙开始后开始采样总线电平。

写时隙需要，且在次独立的写时隙之间至少需要的恢复时间。

写时隙起始于单片机拉低总线。

的硬件设计在本系统中与发送端单片机的连接。

如图图的硬件连接图显示模块本系统显示模块分两种接收端显示模块用液晶模块。

发送端使用数码管显示。

接收端显示模块本设计在接收端部分采用液晶显示模块来显示温度由上拉电阻提高驱动能力，作为数据输出并作为的驱动，口的分别作为液晶显示模块的使能信号，数据命令选择，端则配置成写。

具体电路如图所示。

图液晶显示模块电路图发送端显示模块本设计在发送端部分采用数码管显示，由上拉电阻提高驱动能力，作为数据输出。

分别作为数码管位显示。

如图所示图发送端数码管显示连接报警电路当外界温度超过预设温度上下限时，为更加有效的引起用户的注意，及时关注温度的变化，本系统设计了声报警电路。

该电路由蜂鸣器和三极管组成，具体电路如图所示。

图接收端报警电路接收端与机通信本系统采用来完成美国电子工业联合会双向电平转换。

内部有电压倍增电路和转换电路，仅需电源便可工作，使用十分方便，其与连接时可以采用最简单的方式连接见图，的引脚与的串行输入口线相连，引脚与的串行输入口线相连，的分别于与的引脚相连。

泵电源引脚必须接电容，如图中的。

图单片机与机串口通信电路电源电路设计本系统单片机需要组电源，采用的电源电路如图所示。

该电路是把市电交流电压经电压器降压至，输入进行全桥整流，成为脉动直流，经过，级滤波后送至三端稳压集成电路稳压，再经二级滤波后即为输出，图的四个二极管组成了全桥整流电路是级滤波电容，是稳压管，是二级滤波电容。

图电源电路本系统无线模块需要电源，采用电源电路如图所示。

该电路把先前转换得到的电源经过低压差电压调节器转换为电源。

图无线模块电源供电电路其他外围电路本系统需要在温度过高的情况下驱动继电器，打开通风系统。

继电器连接发送端单片机口。

系统软件设计单片机软件设计发送端软件设计本系统发送端采用温度传感器采集温度，经收集处理数据，温度数据数码管显示，如果温度过高，则单片机控制继电器工作，再由模块发送到接收端。

其中包括和模块的初始化配置。

软件流程图如。

配置发送模式复位开始发送跳过命令开始温度转换读取温度值继电器工作温度显示数据经发送发送成功温度过高图发送端程序流程图接收端软件设计本系统接收端采用无线模块接收发送端传来的温度数据，经单片机在液晶显示器上显示。

温度过高则报警电路工作。

最后单片机把数据经串口传输给机。

其中包括模块和液晶显示器的初始化。

流程图如。

配置模块为接受模式初始化显示屏接受温度数据显示温度数据把数据传给机开始报警续自动切换接常开左侧刀架快速移动按钮接常开垂直刀架快移自动转换开关接常闭右侧刀架快速移动按钮接常开右侧刀架快移自动转换开关接常闭左侧刀架快速移动按钮接常开左侧刀架快移自动转换开关接常闭横梁上升按钮接常开横梁下降按钮接常开横梁放松行程开关接常开横梁上升限位开关接常闭左侧刀架限位开关接常开右侧刀架限位开关接常开工作台停止按钮接常开工作台步进按钮接常开油压继电器触点接常开工作台极限限位行程开关接常开工作台极限限位行程开关接常开工作台前进按钮接常开工作台后退按钮接常开工作台步退按钮接常开后退减速接常开前进减速接常开步退限位和进刀行程开关接常开步进限位和退刀行程开关接常开横梁夹紧电流继电器接常开表输出的定义油泵垂直刀架正转垂直刀架反转右侧刀架正转右侧刀架反转左侧刀架正转左侧刀架反转横梁上升横梁下升横梁夹紧横梁运行指示灯横梁放松后退抬刀继电器正向给定正向减速正向点动反向点动反向减速反向给定线电位主模块扩展模块模拟输入块直流调速器图接线原理图第章软件设计系统流程图设计系统的主控制程序流程图如图所示初始化是否故障故障处理故障显示报警选择停机工作台移动横梁移动刀架移动位置调整自动循环加工加工行程测算是否启动停机特殊情况位置有误切正常工作状态图主控制程序流程图系统可靠性分析采用接近开关取代原机械撞击式行程开关，利用内部逻辑，实现了工作台的零速换向，可消除原工作台非零速换向时产生的冲击现象，能很好地保护电机和传动机构，大大减少了维护成本和工作量。

采用工作可靠，编程灵活方便的可编程控制器取代原系统众多的中间继电器和时间继电器，能准确无误地控制直流调速系统工作，且系统线路极少，电气原理图简单明了，维护方便。

数据窗口实时显示龙门刨床运行中的特征参数，直观性好，为操作及维护人员掌握刨床的工作状态提供了极大的方便。

可靠性和可维修性高，不仅故障率低，且保护功能强，具有较强的故障诊断能力和显示工作台自动工作工作台自动工作冗余逻辑工作台后退模拟量输入工作台零速检测后换向减速接社，附录系统程序梯形图刀架进刀右侧刀架正转右侧刀架反转左侧刀架正转左侧刀架反转横梁上升下降夹紧运行指示灯横梁部分油泵自动连续工作垂直刀架正转垂直刀架反转工作台前进工作台控制横梁夹紧控制横梁上升时间秒内部触点实现电气延时秒横梁下降延时横梁放松般其基本性能可达到现代同类机械的水平，但控制和驱动部分则显得不同程度的老化，这对加工性能及成本有很大的影响，有的甚至无法在些加工要求稍高的工件场合下使用，本科题通过对原系统以及龙门刨床加工运行性能和要求进行分析研究，设计了套低成本高性能的控制方案，已成功应用于实践，可最大限度发挥龙门刨床的加工潜力，提高可靠性，降低运行成本，对老式龙门刨床的改造提高有很大的实际意义。

第章可编程控制器工作原理可编程序控制器的定义可编程序控制器，简称或是以微电子技术为基础的专为工业环境下应用而设计的种通用型工业控制设备。

它内部具有存储指令的可编程序的存贮器，允许用户采用编制程序的手段来设置控制功能从而满足对