C650型普通卧式车床电气控制系统的PLC改造 刘璇.doc

武汉职业技术学院毕业论文
课题名称:C650型普通卧式车床电气控制系统的PLC改造
姓名:刘璇
学号:09022784
班级:JD09302
专业:机电一体化技术
指导老师:姜新桥
时间:2012年4月8日
论文标题:C650型普通卧式车床电气控制系统的PLC改造
摘要:
本设计主要介绍了利用PLC 对C650 车床的改造,详细介绍了基于PLC的电气控制系统改造过程,即根据C650 车床的控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,设计出梯形图。实践表明,基于PLC 的控制系统具有可靠性高,使用方便等优点。
关键词:
车床控制系统 PLC
目录
摘要: 2
第一章绪论 1
一、PLC的基础知识 1
二、PLC工作原理 2
三、PLC控制系统与电气控制系统的比较 3
四、电气系统改造为PLC控制的意义 4
五、PLC相关概述 5
第二章车床总体改造方案 6
一、C650车床的主要结构 6
二、改造方案的确定 7
三、车床改造方案和要求 7
第三章PLC 对C650 卧式车床的改造 8
一、主电路 8
二、C650 卧式车床PLC 改造I/O 分配图 9
三、C650 卧式车床PLC 改造接线图。(下图2) 10
四、C650 卧式车床PLC 改造梯形图 11
第四章调试 14
一、M1的正转点动调试 15
二、M1正转调试 16
三、反转调试 17
四、反转制动调试 17
五、M2的起动调试 19
六、M2的停止调试 19
七、M3的起动调试 19
第五章结论 20
致谢 21
参考文献: 22
第一章绪论
一、PLC的基础知识
PLC(即可编程逻辑控制器,Programmable Logic Controller)是用来取代用于电机控制的顺序继电器电路的一种器件(图1-1)。是由模仿原继电器控制原理发展起来的,二十世纪七十年代的PLC只有开关量逻辑控制,首先应用的是汽车制造行业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求,并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器,在程序运行过程中,每执行一步该计数器自动加1,程序从起始步起,依次执行到最终步,然后再返回起始步循环运算。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的PLC,循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。
图1-1可编程序控制器的基本结构
PLC用梯形图编程,在解算逻辑方面,表现出快速的优点,在微秒量级,解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理,16位为一个模拟量。大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。把计算结果送给PLC的控制器。相同I/O点数的系统,用PLC比用DCS,其成本要低一些。PLC没有专用操作站,它用的软件和硬件都是通用的,所以维护成本比DCS要低很多。一个PLC的控制器,可以接收几千个I/O点。如果被控对象主要是设备连锁、回路很少,采用PLC较为合适。PLC由于采用通用监控软件,在设计企业的管理信息系统方面,要容易一些。
PLC在实际中用的很多。只要有工业的地方,就有PLC存在的机会。如果你就在机器制造、包装、物料输送、自动装配等行业中工作,那么你可能已经在使用它了。
二、PLC工作原理
当可编程逻辑控制器投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段, 即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
1、输入采样阶段
在输入采样阶段,可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
2、用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段,可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即,在用户程