B2012a型龙门刨床基于PLC的自动化改造解析
郑州华信学院
课
程
设
计
报
告
书
题目：B2012a型龙门刨床基于PLC的自动化改造
课程设计说明书
题目：龙门刨床PLC、变频器控制系统改造
姓名：
院（系）：
专业班级：
学号：
指导教师：王仁光马宪华
成绩：
时间：年月日至年月日
目录
目录_____________________________________________________________________ 2
摘要 _________________________________________________________________________ 3前言 _________________________________________________________________________ 3
1龙门刨床的运动形式及改造要求_________________________________________________ 4
1.1龙门刨床结构及运动形式___________________________________________________________ 4
1.2龙门刨床电气控制改造目的及意义___________________________________________________ 4
1.3龙门刨床电气控制改造总体要求_____________________________________________________ 5
1.4龙门刨床电气控制改造方案_________________________________________________________ 7
2工作台变频调速及PLC控制____________________________________________________ 8
2.1工作台运动及调速要求_____________________________________________________________ 8
2.2工作台调速方案___________________________________________________________________ 9
2.3工作台电机变频器接线____________________________________________________________ 11
2.4工作台变频器设置________________________________________________________________ 11
3.刀架变频调速及PLC控制_____________________________________________________ 12
3.1刀架运动及调速要求______________________________________________________________ 12
3.2刀架调速方案____________________________________________________________________ 12
3.3刀架电机变频器接线及参数________________________________________________________ 13
4.横梁及辅助运动控制__________________________________________________________ 15
4.1横梁运动形式及拖动方式__________________________________________________________ 15
4.2油泵控制________________________________________________________________________ 15
4.3横梁及油泵电机接线图____________________________________________________________ 16
4.4铣磨头电机控制__________________________________________________________________ 16
4.5铣磨头电机变频器接线及参数______________________________________________________ 17
5.PLC程序及地址分配 _________________________________________________________ 18
5.1 PLC输入输出地址分配___________________________________________________________ 18
5.2PLC梯形图程序 __________________________________________________________________ 19
5.3PLC外接线示意图 ________________________________________________________________ 24
6.龙门刨床电气改造意义与效果__________________________________________________ 25
7.课程设计总结________________________________________________________________ 27
摘要
分析了龙门刨床的运动特点，利用PLC和变频技术对B2012A型龙门刨床进行自动化改造，以提高其加工效率和精度。
关键词：龙门刨床；PLC；变频。
前言
龙门刨床是机械工业的主要工作母机之一，在工业生产中占有重要的位置。其电气控制系统包括工作台的主传动和进给机构逻辑时序控制两大部分。龙门刨床工作台的行程控制多采用传统的继电器、行程开关控制方式来实现，该方式存在着故障率高、接线复杂、灵活性小、检修不方便等缺点。这对加工性能及成本有很大的影响，有的甚至无
法在一些加工要求稍高的工件场合下使用。
但是，目前部分中小型企业及高校仍广泛使用这种传统的继电器控制机床。在资金紧张的情况下，更新机床是不太现实的。因此，对龙门刨床加工性能和要求进行分析研究，设计一套低成本高性能的控制方案，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。
1龙门刨床的运动形式及改造要求
1.1龙门刨床结构及运动形式
龙门刨是机械制造业中的主要工作机床。常用它来加工大型机械零件，如导轨、立柱、箱体和机床的床身等部件，龙门刨的结构示意图如上。
工作台2在床身1上，工作台由直流电动机拖动可在床身上作往复运动。刨刀装在垂直刀架4和侧刀架5上。侧刀架可上下移动并横向进给，它又分为左侧刀架和右侧刀架。垂直刀架装在横梁3上，它可作横向移动和垂直进给，它又分为左垂直刀架与右垂直刀架。横梁可沿着立柱6作上下移动。7为龙门顶。
龙门刨床主要由7部分组成，如图1所示，其中床身为
箱体型零件，其上有V形导轨。工作台安放在床身上，工作
台下面有斜齿条，可以往复运动。横梁用于安装垂直刀架，
刨削加工时严禁动作，只有在工作台停止运动时才能移动，
以调整刀架高度。两个垂直刀架可沿横梁导轨在水平方向。
或沿刀架本身的滑板导轨在垂直方向作快速移动或工作进
给。左右侧刀架及进给箱可沿立柱导轨上下快速移动或自动
进给。
1.2龙门刨床电气控制改造目的及意义
龙门刨床是机械工业的主要工作母机之一，在工业生产中占有重要的位置。其电气
控制系统包括工作台的主传动和进给机构逻辑时序控制两大部分。龙门刨床工作台的行程控制多采用传统的继电器、行程开关控制方式来实现，该方式存在着故障率高、接线复杂、灵活性小、检修不方便等缺点。这对加工性能及成本有很大的影响，有的甚至无法在一些加工要求稍高的工件场合下使用。但是，目前部分中小型企业及高校仍广泛使用这种传统的继电器控制机床。在资金紧张的情况下，更新机床是不太现实的。因此，对龙门刨床加工性能和要求进行分析研究，设计一套低成本高性能的控制方案，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。
由于近几年来在工业自动化，机电一体化，改造传统产业等方面，PLC得到广泛的应用。学习，掌握和应用PLC技术对提高我国工业自动化水平和生产效率具有十分重要的意义。采用可编程序控制器(PLC)对龙门刨床的传统控制系统进行改造，同时将PLC 与变频器结合使用，可以对电动机进行很方便的调速控制，所以用PLC和变频器结合使用将具有投资小、改造周期短，节能降耗、提高功效显著的优点，同时也提高了工作的安全可靠性，加工的产品质量也得到了提高。
1.3龙门刨床电气控制改造总体要求
B2012A型龙门刨床的工作台是往返交替循环直线运动的，工件固定在工作台上与刀具作相对运动。工作台在工作行程是进行切削加工，各种台返回时，刀具自动抬起，不进行切削加工。工作台返回时速度较快，以减小空行程时间。
B2012A型龙门刨床的主拖动系统要求比较高，它不仅要求足够大的切削功率，较大的调速范围，而且能够按照要求实现自动的速度循环。对于刀架得移动．进刀．退刀．抬刀．横梁放松与夹紧．横梁上升与下降．工作台步进与步退等各种电动机与控制电器配合实现电器配合实现。B2012A型龙门刨床对电气控制和PLC控制的系统要求综合起来有以下几个方面：
1、要求有比较宽的调速范围.
由于在加工过程的材料和零件不同，这就要求机床有不同的速度，以便满足不同加工工艺的要求。
B2012A型龙们刨床采用电机放大机作为直流发电机励磁调节器的直流发电机-电动机组系统并加一级机械变速，从而保证工作台调速范围达到20：1工作台在低速档的速
度为6—60m/min在高速档的速度为9—90m/min在低速档或高速档范围内，可实现电气的无机调速，以便生产时能选择最合理的切削速度。2、电气控制电路能保证2、机床可靠地自动工作.
工作台往复运动一次后，刀架自动进给。后退行程中，刀架自动抬起。工作台在行程末尾可进行减速、反向等运动的自动变换。
3、工作台能够按照需要实现自动往返循环。
在高速切削时，为了减小刀具的冲击，应使刀具慢速切入工件。若切削速度与冲击为刀具所能承受时，利用转换开关，可以取消慢速切入。在工作台前进与返回行程末尾，工作台能自动调速，以保证刀具慢速离开工件，防止工件边缘剥裂，同时可减小工作台反向时的冲程和对电动机及其他机械的冲击。
4、工作台速度调整可无须停车.
用于磨削时，工作台应能降低速度至1m/min，以便保持磨削时工件的精度。能自动调速，以保证刀具慢速离开工件，防止工件边缘剥裂，同时可减小工作台反向时的冲程和对电动机及其他机械的冲击。
5、刀架能自动进给和快速退刀.
进行加工时，工件装在工作台上，工作台沿床身导轨作直线往复运动。横梁上的垂直刀架和立柱上的侧刀架都可以垂直或水平进给，以便使加工工件的质量和速度同时提高，同时也能够节约时间。
6、系统的机械特性有一定的硬度.
为了避免因起切削符合发生变化引起的工作台速度有较大的波动，以至于影响加工工件表面的质量，同时系统的机械特性应具有下垂特性，当负荷过大时，能使拖动工作台的直流电动机的转速迅速下降，直至停止，从而达到保护电动机及机械装置的目的。
7、有必要的联锁保护和检测报警装置.
为了使各部分能够安全有序的进行，必须要有必要的联锁保护，防止由于误动作引起的机器系统的紊乱，导致损坏机器甚至对人身造成不必要的伤害，发生故障时也可以有效的做出停车等安全保护。
1.4龙门刨床电气控制改造方案
1、对各控制电机的启动.
对B2012A型龙门刨床的主拖刨台电动机、左右刀架电动机和垂直刀架电动机、铣磨头电动机都用变频起动。采用变频调速，可以通过降低起动时的频率来减小起动电流。同时，也可通过逐渐增大频率以减缓起动过程，如在整个起动过程中，使同步转速与转速间的转差限制在一定的范围内，则起动电流也将限制在一定的范围内，另一方面，也减小了起动过程中的动态转矩，升速过程将能保持平稳，减小对生产机械的冲击，对控制横梁升降的电机和控制油泵的电动机由于功率较小，启动方便，采用直接启动即可。
2、对各控制电机的制动.
主电机的制动、左右刀架电动机铣磨头电动机和垂直刀架电动机的制动也都采用变频制动，在变频器中加合适的制动电阻器，保证能够安全稳定的制动，对控制横梁升降的电机和控制油泵的电动机由于功率较小，启动方便，制动停止也比较容易，直接制动即可。
3、对各控制电机的调速.
龙门刨床的主拖刨台电动机、左右刀架电动机和垂直刀架电动机、铣磨头电动机都用变频调速，对变频器进行合适的设置，就可以对个电动机进行有效的调速，由于横梁和油泵电机只有正反转控制，可以不考虑调速。
4、对控制系统的保护及检测.
控制系统安装有正常运行及故障等监视装置，保证机器安全有序的运行，另外刨床停止时要装有抬刀的继电器，保证抬刀迅速准确。
5、总体控制.
各电动机和系统的保护及检测装置都用PLC控制，可以手动和自动进行循环，当机器遇到故障时能够快速切断电源保证机器及人身的安全。
2工作台变频调速及PLC控制
2.1工作台运动及调速要求
下图是工作台的运动形式图，分析如下:
0-a 工作台前进启动阶段;
a-b 刀具低速切入阶段;
b-c 加速至正常刨削阶段;
c-d 正常刨削阶段;
d-f 减速退出工件阶段;
f-h 制动到退出工件阶段;
h-i 高速后退阶段;
i-k 后退减速阶段;
k-l 后退→前进阶段;
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（a－b段）。进入工件后再加速到规定的切削速度（c-d段）。离开工件之前减速的目的是为了防止工件边缘的崩裂（d-f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（h-i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，还要求有一个减速过程（i-k段）。
2.2工作台调速方案
对工作台采用FR-A540变频器调速，对变频器设置三个速度频率，高、中低速度低速设为10hz,中速设为50hz,高速设为110hz,通过对变频器设置合适的过渡时间让其调速平稳，工作台用55KW的三相异步电动机拖动。
龙门刨床的工作台两边需要设置一些行程开关，来控制刨床的各阶段的准确运行，方法如下
龙门刨床中常见的布置方法，共有6个行程开关，分别是SQ1～SQ6；碰撞行程开关的是4个挡块，分别是1、2、3、4，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：
图2.2传感器位置与工作行程示意图
(1)退出工件段:
挡块2碰SQ3，使刨削速度降为低速，刨刀准备退出工件。
(2)高速返回段:
挡块1碰SQ4，使刨台高速返回；如果刨台因SQ4发生故障而未返回，则挡块1将碰SQ6，迫使刨台停止运行；在返回过程中，SQ4与SQ3`相继复位。
(3)过度段:
挡块3碰SQ5，使返回速度降为低速，准备反向。
(4)切入工件段:
挡块3碰SQ6刨台反向，低速切入工件；如果刨台因SQ6发生故障而未反向，则挡
块4将碰SQ1，迫使刨台停止运行；在反向过程中，SQ6复位。
(5)正常切削段:
SQ1复位。刨台升速为所要求的切削速度。
当开关打到自动挡时，程序可以自动运行，PLC程序设置有报警及检测装置，可以安全的进行控制，必要时可以切断电源，使机器安全停车。
对刨台的调速设计选择.
B2010A系列龙门刨床，其最低刨削速度是4.5m/min，最高刨削速度是90m/min，调速范围为20。
为了提高电动机的工作效率，龙门刨床采取两级齿轮变速箱变速的机电联合调速方法。即：45m/min以下为低速挡，45m/min以上位高速挡。
刨台运动的负荷性质如下图
刨台的计算转速25m/min：
切削速度v
Q
≤25m/min，在这一速度段，由于受刨刀允许切削刀的限制，在调速过程中负荷具有恒转矩性质。
切削速度v
Q
＞25m/min，在这一速度段，由于受横梁与立柱等机械结构强度的限制，在调速过程中负荷具有恒功率性质。刨床对电动机机械特性的要求：
龙门刨床在刨削过程中，由于工件表面不平、工件材质不均匀，以及工件内部存在砂眼等原因，负载转矩可能发生变化。当负载转矩发生变化时，要求电动机的转、速变化越小越好，要求电动机有较硬的机械特性。
龙门刨床把负荷变化时引起的转速变化Δn
M 与最低速时的理想空载转速n
OL
之比称
为静差度s，即 s＝Δn
M /n
OL
×100% 。
龙门刨床对静差度的要求是s≤0.05～0.1 。
对静差度的要求实际上也就是对电动机机械特性硬度的要求，机械特性越硬越好。
2.3工作台电机变频器接线
工作台电机变频器（变频器1）接线.
图2.3
2.4工作台变频器设置
表1 工作台变频器参数
3.刀架变频调速及PLC控制
3.1刀架运动及调速要求
对于龙门刨床的刀架
（1）垂直刀架有两个，装在横梁上，由同一台电动机拖动，只能左右移动。
（2）侧刀架有两个，左右个一个，装在立柱上，各自有一台电动机拖动，只能上下移动。
对刀架运动的基本要求：
（1）刀架既可以自动进给，也可以快速移动，由变频器来设置。快速移动与自动进给不能同时进行。
（2）自动进给在每次刨台后退结束时进行，进刀量由变频器控制。
（3）在刨台自动循环时，刀架不能快速移动。
（4）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。各刀架正向进给，反向快速退刀。
3.2刀架调速方案
由于变频器能够十分准确地控制运行频率和升、降速时间，而PLC又能够准确地计
时。因此，采用PLC配合变频调速来控制进刀量，非但机械结构简单了许多，还能提高控制进刀量的精度，三台刀架电动机的容量都设置为1.5KW。对于进刀机构可以采用3台1.5 kV·A小变频器分别控制垂直刀架和左右侧刀架3台2．2 kW异步电动机，实现无级调速，形成了新的进给系统，使进刀量准确，提高了加工精度。另外增加一个11 kW 的变频器控制的铣刀头，作为附加组件。
垂直刀架用一个变频器，左右刀架合用一个变频器。刀架正向进给时速度要尽量低，反向退刀时要快一点，为了节约时间。
3.3刀架电机变频器接线及参数
垂直刀架电机变频器(变频器2)接线图
图3.4-a
垂直刀架电机变频器（变频器3）接线图:
图3.4-b
表2 刀架变频器参数
4.横梁及辅助运动控制
4.1横梁运动形式及拖动方式
在加工过程中，横梁是不准移动的。只有在加工完一个工件准备加工另一个工件时，才需要根据工件的高矮调整刀架的高度而移动横梁。横梁的运动形式可分为上升和下降，放松和夹紧，其工作过程为放松—上升—夹紧；放松—下降—夹紧（回升）—夹紧。
横梁是用两台三相异步电动机拖动，一台控制横梁的升降，另一台控制横梁的夹紧和放松。通过和工作台的协调配合完成对工件的加工。
4.2油泵控制
油泵由一台电动机控制，转换开关SA7转到自动或连续位置时，油泵电动机得电运行，油泵正常工作后工作台才能自动循环，它是由润滑压力继电器KP的常开触点来实现的。油泵电动机的控制较简单，采用较小功率的电动机即可满足要求。
4.3横梁及油泵电机接线图
三台电机自左依次为：横梁升降电机、横梁松紧电机、油泵电机。
图4.3
4.4铣磨头电机控制
铣磨头电机启停为开关SA8，开关闭合时经PLC的X19端口送入，使Y007、Y008、Y009输出信号，从而控制变频器来实现铣磨头电机的调速控制。铣磨头电机的正反转要用扭子开关来控制。
4.5铣磨头电机变频器接线及参数
铣磨头电机变频器（变频器4）接线图
图4.5
表3 磨头变频器参数表
5.PLC程序及地址分配5.1.PLC输入输出地址分配
5.2.PLC梯形图程序
6米龙门刨数控改造方案
龙门刨大修改装数控铣床 技 术 方 案 XXXXXXX有限公司 2019年1月
龙门刨床常用来加工大型工件的各种平面、斜面和槽，特别适宜于加工大型的、狭长的机械零件，如机床的床身、导轨等，但对于中小型件、非连续面、端面，如箱体等等，其加工效率就显得较低。随着近年来产品结构的不断调整，各种中小型、非连续的加工零件也越来越多，单靠刨削加工已远远不能适应生产快速发展的需要。经过对设备进行机械、电气的综合技术改造，将单一的龙门刨床改为数控机床,既能适应各种加工要求，又能节能降耗、有效提高加工效率。 原机床状况描述： 此次需改造的龙门刨床由 无锡机床厂生产，工作台为 1200×6000mm。原工作台运行 采用发电机组调速方式，逻辑 控制采用中间继电器控制。原 电气系统噪音大、能耗高、效 率低，且经过多年长期运行，该系统电气元器件老化严重，连接电缆多，体积大结构复杂，故障率高，配件采购困难，维修难度较大且费用昂贵；尤其是工作台往复换向时对齿轮箱的撞击非常大，严重影响设备的使用寿命。机床现已不能满足生产需要。 改造及加装要求： 对原机床进行机械、电气一体化改造，刨头改为立式铣头,满足机床的铣削加工要求。数控系统选用凯恩帝2000M控制，实现机电一体化操作。
机床改造前，按龙门铣床行业标准或随机合格证进行工作性能、工件试切及机床精度检查。根据精度误差情况及存在问题，决定具体改装项目与验收要求，并做好技术准备,恢复机床出厂前的精度后方可进行数控化改装。 一、机床解体 1、切断机床主电源，卸下照明灯及电气线路等电气设备。 2、依次卸下4个刨头、横梁、立柱、床身、工作台、减速箱等。 3、将拆卸机床大件进行清洗、清理，并涂上底漆，转入待加工准备。 二、主要部件加工及装配 1、立铣头选型及安装，重新制作连接滑板，与横梁进行配括。 2、工作台纵向传动机构改造，采用伺服电机带动滚珠丝杠传动。工作台导轨贴塑、配括，床身导轨采用伸缩式不锈钢防护罩。 3、横梁横向移动机构改造，采用伺服电机带动滚珠丝杠传动，横梁导轨采用风琴式导轨防护罩。 4、更换自动润滑系统。 5、数控控制系统安装、调试。 三、主要部件的装配及精度恢复 1、铣头选型：满足加工要求，操作方便，安全可靠以及外观方面的要求外，应特别考虑到横梁的刚性，如果铣头较重而横梁承载能力较小，会出现铣头抖动从而影响工件的加工精度和表面光洁度。 A、根据设备状况，精选高性价比的龙门铣专用铣头XH-TX500。通过手柄3档调速，62-792mm/min共九种主轴速度，重量600KG，主
龙门刨床控制系统
PLC和变频器在龙门刨床控制系统改造中的应用 王海平 （常州铁道高等职业技术学校机械工程系江苏常州213011） 摘要：针对龙门刨床主传动系统的结构及控制特点，本文采用PLC和变频技术对传统的B2016龙门刨床控制系统进行改造。工作台的主运动及进刀机构分别采用变频器进行控制，制动系统采用能量回馈装置，全部工艺过程及相关信号由PLC进行控制。与原系统相比较，改造后的变频调速系统主传动装置容量节省了300kW，传动效率提高了一倍，调速范围增大到1:35，静差度<3%，同时还大大简化了拖动系统，减小了维护工作量，经济性和可靠性都有了很大的提高。 关键词：龙门刨床；PLC；变频器；控制系统 1 引言 龙门刨床的电气控制系统主要包括工作台的主传动和进给机构的逻辑控制两大部分。目前，国内龙门刨床主要采用的主传动系统有三种：一种是50年代的电机扩大机—发电机—电动机组（A—G—M）系统，第二种70年代改型的晶闸管—电动机组（V —M）系统，这两种系统的逻辑控制普遍采用继电器控制，故障率高，低速时损耗大，功率因素低，且对电网和机械的冲击很大，维修麻烦。80年代后随着变频技术的高速发展和可编程控制器(PLC)的不断更新，为龙门刨床提供了一种更好的控制系统[1]。用这种系统控制的龙门刨床不仅克服了以上其它控制系统的各个缺点，还大大提高了控制精度和加工质量，更主要的是节约了大量的能源。因此，龙门刨床控制系统的变频及PLC 改造已成必然的趋势。 本文结合变频技术和PLC控制，对传统的B2016龙门刨床控制系统进行改造，有很好的应用价值。2 龙门刨床的基本结构 2.1 龙门刨床的基本结构 龙门刨床主要由七部分组成，如图1所示。 其中床身为箱体型零件，其上有V形导轨。工作台安放在床身上，工作台下面有斜齿条与传动机构齿轮相啮合，可作往复运动。横梁用于安装垂直刀架，刨削加工时严禁动作，只在工作台停止运动时才能移动，以调整刀架高度。两个垂直刀架可沿横梁导轨在水平方向，或沿刀架本身的滑板导轨在垂直方向作快速移动或工作进给。左右侧刀架及进给箱可沿立柱导轨上下快速移动或自动进给。
基于plc的龙门刨床控制系统设计(定稿)
滨州学院专科毕业设计（论文） 基于PLC的龙门刨床控制系统设计 摘要 传统的龙门刨床控制系统可靠性差，维护困难，加工质量及生产效率低。如今PLC技术的不断发展，用PLC设计电气控制系统是简便可行的方法。本文介绍的用PLC设计龙门刨床的电气控制系统，不但满足了所需的各种控制功能，而且在节省资金的前提下，还具有结构简单，运行稳定和便于维护等特点。特别是其硬件简单可靠,软件丰富灵活,运行效果好。以可编程控制器检测速度过零为换向条件实现了工作台的无冲击换向。以精密电位计为速度给定元件，可手动实时精确地调节主电机转速，从根本上克服了龙门刨床换向冲击大、工作效率不高、耗电量大等一系列缺点。系统以数字显示输出主电机实时转速和电枢电流值，显示准确、直观。 利用PLC对龙门刨床电控系统进行设计的途径和方法，为改进机床设计提供了新的思路, 对促进工业企业技术进步具有一定意义。 关键词：PLC，龙门刨床，控制系统 i
滨州学院专科毕业设计（论文） Designthe Electric Control Systemof Planers Basedon PLC Abstract The traditional 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 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 premise of saveing money it is also simple, stable and easy to maintain operational characteristics.Especially its hardware is simple and reliable,and its software is rich and nimble.The movement effect is good.The system realizes zero-speed reversing of the work platform and eliminates the impact of original system.The precise potentionmeters are in this system as the speed regulating elements.It can regulate the real-time rotational speed of the main electromotor accurately,and the disadvantages of the original system are hurdled in this system.The real-time rotational speed and the armature current of the main electromotor can be shown accurately and digitally. The ways and means that designing gantry planer electrical control system with PLC provide a new approach for improving the machines design and promote industrial enterprises with a certain sense of technological progress. Key words: PLC，cantry planer，control system ii
龙门刨床说明书讲解
主电路图及控制电路图
主要结构运动形式 结构： B2012A型龙门刨床有工作台、立柱、横梁左右侧刀架及垂直刀架、床身等部分组成。 运动形式： B2012A型龙门刨床可分为主运动、进给运动、辅助运动三种。 主运动是指工作台连续往返运动。 进给运动是指刀架的进给。 辅助运动是指调整刀具而设置的，如横梁的夹紧与放松，上下移动和抬刀。电力拖动的特点及控制要求 1、B2012A型龙门刨床是频繁往复运动的生产机械，前进行程就是切削过程，后退行程是不作切削的，但后退速度要高于切削速度，为了满足不同的金属材料和不同的加工工艺，要求工作台有较宽的调试范围和较硬的机械特性，在前进和后退的变换过程中要求有一定的平滑加速，而且动作反应要快，但由于工作长短不同，要求要求工作台的行程可以根据需要调整。 2、机床采用电动机与一档机械齿轮变速，保证工作台速度有较宽的范围内无极变速。低速档4.5-40米/分，高速档9-90米/分，工作台速度还可以降低到1米/分，供磨削加工之用。 3、工作台前进与后退速度能单独作无级调速，无需停车。 4、工作台往返一次后刀架自动进给，后退行程中刀架自动抬起，工作台在行程末尾时自动减速，反向运动得自动变换。 5、高速切削时，在前进行程的起始可使刀具慢速切入工件，而后增加到规定速度。 6、在前进和后退的行程末尾，工件自动减速，以保证刀具慢速离开工件，以防止工件边缘崩裂，同时提高反向时的准确度。 7、有限位保护功能（限位开关和液压安全器作限位保护）和电气联锁保护。 8、有横梁夹紧功能和升降功能。
9、有停车制动功能。 电路保护元件 电路短路保护：自动空气开关UZ、1UZ、2UZ，熔断器1RL、2RL、3RL。电路过载保护：热继电器JR-A、JR-B、JR-FB。 润滑油保护：压力继电器Je. 直流主回路过电流保护：直流电流继电器JL-F。 工作台极限保护：限位开关1HXC、2HXC。 主电路分析 主电路由刀开关、熔断器、热元件、主接触器及电动机组成。 A为拖动交流电动机 B为扩大机用电动机 FB为通风机用电动机 RB为润滑泵电动机 C为垂直刀架电动机 Y为右侧刀架电动机 Z为左侧刀架电动机 H为横梁升降电动机 J为横梁夹紧电动机
2m×7m龙门铣床电气改造
２００４年第２期（总１１３０期） ２ｍｘ７ｍ龙门铣床电气改造 樊东升徐斌王永堂 【提要］：介绍龙门铣床的电气改造及可编程序控制器在龙门铣床上的应用。 关键词：龙门铣电气改造Ｐｌ＿Ｃ应用 ２ｍｘ７ｍ龙门铣床是２０世纪７０年代原苏制产品，该设备己闲置多年，电气元件、电气系统都己损坏，且技术资料全部遗失，原系统无法修复，为使设备重新工作，须进行电气更新改造。 １改造方案 根椐机械动作测绘后重新设计电气原理图，控制系统采用ＯＭＲＯＮ可编程序控制器，动作经由ＰＬＣ程序的逻辑进行控制。立铣头镗杆旋转由一台５５ｋＷ直流电动机驱动，直流调速系统采用西门子６ＲＡ７０。侧铣头套筒旋转由一台３０ｋＷ交流电动机驱动。立铣头、侧铣头和工作台的进给运动分别由４套ＫＳＡ２３直流调速系统驱动。其中侧铣头的套筒进出和滑板升降是由一套系统控制，由电磁阀控制切换。 ２电气原理 机床的控制电源采用隔离的２２０Ｖ，操作回路用直流２４Ｖ电源保障操作人员安全。主电源采用三相４线制，输入端加漏电保护器，保障设备和人身安全。直流调速系统都设置送电接触器，使系统在准备好后再接入主电源，在故障状态下，可快速切断主回路电源。 机床的操作由ＰＬＣ控制，它可简化操作线路，提高控制精度。ＰＬＣ输入用７块型号为ＩＤ２１２的１６点输入卡，共用９９个输入点。输出用３块型号为０Ｄ２１３的３２点晶体管输出卡。共用８４个输出点。输入和输出模块都需用直流２４Ｖ电源，输出模块是晶体管输出单元，模块电源要按照模块的极性接入。 输出点最大容量１６ｍＡ，因此每个输出点都带小型中间继电器，再由中间继电器控制其它电器元件，ＰＬＣ的ＣＰＵ选用ＣＱＭｌＨ—ＣＰＵ２１，最大可带Ｉ／Ｏ２５６点，程序容量３．２１千字，可支持ＲＳ２３２接口。 首先，根椐机床所需电气元件，绘制电气原理图。确定电气元件在ＰＬＣ中的地址，再根椐机一７２一 床的动作和工作原理，在计算机中绘制ＰＬＣ的梯 形图（即ＰＬＣ工作程序），编制ＰＬＣ程序利用０ＲＭＯＮ公司的ＳＹＳＭＡＣ—Ｃ胛程序开发平台，可进行离线编程和在线调试。 在梯形图的设计中，为保护机床及系统的安全，控制回路及调速系统都装有送电接触器，机床工作前首先要控制送电。为防止机床误动作，所有选择开关在“零”位的情况下，才能进行控制送电。同样，主传动和各进给系统送电，也需要各操纵开关在“零”位的情况下，才可进行送电操作。系统送电后，机床的各项准备工作开始动作。如液压泵启动、夹紧块松开、激磁送电等，所有条件都具备后，准备好得电，操作面板上指示灯亮，即可进行正、反运动操作。在运动过程中，为防止误操作造成机床停机，在控制上使用自锁，使改变运动方向、变速等操作，都要在运动停止以后才能进行。主传动的停止分两种情况，一种是主传动单独工作，停主传动时马上执行。另一种情况是主传动工作时，进给运动也在工作，停主传动时进给运动先停，主传动延时１ｓ后停止。这样设计是为防止停车时打刀。 垂直铣头滑枕和滑板的夹紧放松工作比较复杂，选择滑枕时液压电机开始工作，液压油通过液压缸推动夹紧块放松，放松到位时，放松限位动作发出信号，液压泵停止工作。不选滑板时，滑枕需要夹紧。首先液压泵开始工作，夹紧电磁阀得电，液压油反向推动液压缸，带动夹紧块夹紧滑枕。为使滑枕可靠夹紧，液压泵延时１５ｓ停止，夹紧电磁阀断电，夹紧过程结束。垂直铣头滑板的夹紧放松过程，与滑枕的动作一样。由于滑枕和滑板可同时工作，因此滑枕和滑板可分别夹紧、放松。也可以同时夹紧放松。由于滑板和滑枕共用一台液压泵，在夹紧、放松动作开始时，液压泵启动、动作结束后液压泵停止。而滑枕、滑板的夹紧放松动作，既可单独工作又可同时工作。为实现这一过程，在梯形图的设计中，先用中间继电器预置，用内部时间继电器控制动作时间，利用ＰＬＣ的逻辑控制实现这一过程。
B2012a型龙门刨床的自动化改造设计
目录 前言----------------------------------------------------------- 3 摘要----------------------------------------------------------- 3 第一章绪论-------------------------------------------------- 4 1.1龙门刨床简介-------------------------------------------- 5 1.2 PLC的基本概念------------------------------------------ 1.3本文研究的目的及意义------------------------------------ 第二章 B2012A龙门刨床的基本情况------------------------------- 2.1基本结构------------------------------------------------ 2.2工作过程------------------------------------------------ 2.3运动分析------------------------------------------------ 2.4传动系统------------------------------------------------ 第三章龙门刨床对控制系统的要求-------------------------------- 3.1要求有宽广的调速范围------------------------------------ 3.2电气控制电路能保证机床可靠地自动工作--------------------- 3.4工作台速度调整------------------------------------------ 3.5刀架能自动进给和快速移动-------------------------------- 3.6系统的机械特性要有一定的硬度---------------------------- 3.7有必要的联锁保护---------------------------------------- 第四章 B2012A型龙门刨床的电气控制---------------------------- 4.1交流机组拖动系统组成------------------------------------ 4.2直流发电—拖动系统组成--------------------------------- 4.3各控制电路概述------------------------------------------ 4.3.1 主拖动机组电动机M1控制电路----------------------- 4.3.2 横梁控制电路-------------------------------------- 4.3.3 工作台自动循环控制电路--------------------------- 4.3.4 工作台步进，步退控制------------------------------ 4.3.5 刀架控制电路--------------------------------------- 第五章变频技术------------------------------------------------ 5.1变频技术的优越性------------------------------------------ 5.2系统对变频器的控制要求-------------------------------------- 5.3变频器的选型---------------------------------------------------------------- 5.4设备组成---------------------------------------------------- 5.5组成框图--------------------------------------------------- 第六章 B2012A型龙门刨床PLC控制系统组成---------------------------- 6.1龙门刨床的特点--------------------------------------------- 6.2输入/输出分配表----------------------------------------------- 6.3PLC类型选定--------------------------------------------------- 6.4工作台控制流程------------------------------------------------ 6.5 PLC控制接线图------------------------------------------------ 6.6 设计控制程序------------------------------------------------ 第七章 B2012A型龙门刨床改造效果------------------------------------ 毕业设计总结-------------------------------------------------- 参考文献-------------------------------------------------------
龙门刨床电气控制系统的设计
运动控制课程设计与综合实验报告 设计课题：龙门刨床电气控制系统的设计 学院： 专业班级： 学号： 姓名：+++++++++++ 指导教师： 完成日期：
前言 电气传动技术以电动机为控制对象，以微电子装置为控制核心，以电力电子功率变化装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成电气传动控制系统，以达到控制电机转速或位置的目的。 按照电动机的种类不同，电力拖动分为直流拖动和交流拖动两类。采用直流电动机拖动成为直流拖动，采用交流电动机拖动的称为交流拖动。 直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。直流拖动控制系统在理论上和时间上都比较成熟，而且从控制理论的角度看，它又是交流拖动系统的基础。所以直流拖动在现在的电气自动化中占据了很重要的地位。 运动控制系统是自动化专业的主干专业课，具有很强的系统性、实践性和工程背景，运动控制系统课程设计的目的在于培养学生综合运用运动控制系统的知识和理论分析和解决运动控制系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确实用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，设计计算和绘图能力，实验研究及系统调试能力，编写设计说明书的能力。 我在设计过程中虽然花了不少的精力，但仍难免有错误和不足之处，殷切期望老师批评指正。
目录 前言 (1) 第一章概论 (3) 1.1本次课程设计的研究课题 (3) 1.2本次设计的基本要求 (3) 第二章调速系统的方案选择 (4) 2.1龙门刨床简介 (4) 2.2龙门刨床的工艺特点及其对自动控制系统的要求 (4) 2.3龙门刨床的动力来源的选择 (5) 2.4调压调速的选择 (5) 2.5主拖动电动机供电方式的选择 (7) 2.6双闭环控制系统的选择 (7) 2.7触发电路的选择 (8) 2.8调压调速控制系统主回路的选择 (8) 2.9可控硅-电动机直流调速的介绍 (9) 第三章调速系统主回路的设计 (11) 3.1主回路的电气原理图 (11) 3.2主电路的过电压和过电流保护 (11) 3.3主回路的参数计算 (12) 第四章调速系统各功能模块的电路选择 (15) 4.1逻辑无环流系统 (15) 4.2逻辑装置的组成与分析： (18) 4.3各功能模块的实现 (18) 4.3.1速度调节器 (18) 第五章双闭环调速系统的常规工程设计 (27) 5.1调速系统的静态计算 (27) 5.2调速系统的动态计算 (29) 5.2.1电流调节器的设计 (29) 5.2.2转速调节器的设计 (32) 第六章系统的调试 (36) 6.1系统的安装及检查 (36) 6.2系统的调试 (36) 6.3小结 (38) 总结 (39) 参考文献 (40) 附一逻辑无环流系统实验报告 (41) 附二龙门刨床电气控制系统原理图 (48)
利用PLC对龙门刨床的改造设计
利用PLC对龙门刨床的改造设计 发表时间：2016-08-19T15:46:54.517Z 来源：《低碳地产》2015年第19期作者：郭清霄 [导读] 工作台自动运行和横梁升降的故障诊断程序是用顺序功能图来设计的，这种设计方法的思路清楚，可以用于其他复杂设备的故障诊断。 郭清霄 江苏红日新能源有限公司江苏省无锡市 214199 【摘要】本论文根据龙门刨床的工艺对控制系统的要求，对电气控制系统进行总体的设计。主拖动采用调速范围宽、节能效果显著的变频器，用PLC取代传统继电器控制方式，实现开关量逻辑控制和变频电动机的转速控制，充分发挥PLC可靠性高、功耗低、维修方便等优势，对龙门刨床进行电气改造，以达到投资小、改造周期短、降低能量损耗等目的，弥补继电器控制方式的不足和缺点，以提高龙门刨床的生产效率，满足加工工艺的要求。 【关键词】可编程序控制器，龙门刨床，变频器，电气改造 The dissertation designs an outline of the electric control system based on the requirement of the technology of planer for the control system.The main drive of the planer’s converter，for it has a wide speed regulation range and well effect in saving energy.The planer utilizes PLC instead of the traditional relay controlling way to achieve the logical control，and to control the speed of converter motor.Giving full play to PLC ability of the advantage of high reliability，low energy consumption and convenient maintenance.Transforming electric of the planer to achieve small investment，short transformation cycle and reduced energy consumption，make up the disadvantage and weakness of relay controlling way to improve productivity of the planer，and to satisfy the need of processing work pieces. 引言 随着计算机技术的高速发展，推动了工业科技发展的步伐，给机械制造业带来根本性的变化。近几年来，我国在普通机床改造方面取得了很大的成就，普通机床的控制系统逐步被PLC控制的高效率，高精度的数控机床所代替，产生了巨大的生产力，然而在机械加工制造中被广泛使用的用来加工大型工件的设备—龙门刨床的改造却少之又少，在一定程度上影响着制造业的发展。 1龙门刨床的结构及电气分析 1.1 龙门刨床的结构 1.2 龙门刨床的工艺流程对控制系统的要求 1）调速范围 加工不同的工件需要使用不同的刀具，要求机床具有不同的速度，以满足生产工艺的要求。JF-D调速系统的速度范围为100~1000 ，即调速范围为10：1，有磨削功能的JF-D调速系统的速度范围为25~1000 ，即调速范围为40：1，实际上工作台最高转速为600~700 ，最低速度为50 。 2）静差度 实际加工过程中由于工件表面不平及材料的不均匀性，将会导致刨削力的波动，为保证工作台速度不致因负载波动而变化太大，因此对系统的静差度有一定的要求。一般要求S = 0.1~0.05，即S = 10%~5%。 4）刀架的移动、进刀、退刀和抬刀要与工作台的运动有机地配合，在调节时刀架应能快速移动。 5）设置必要的连锁 为保证刨床的各部位动作协调、工作安全可靠，避免因机床的误动作而引起人身事故，机床必须设置必要的连锁装置。例如在工作台越位、横梁或刀架快速移动时，连锁功能应能使工作台停止运动。
龙门刨床plc设计作业1..
目录 1.龙门刨床运动形式及改造要求........................ - 1 - 1.1龙门刨床结构及运动形式 .................................. - 1 - 1.2龙门刨床电气控制改造目的及意义 .......................... - 2 - 1.3龙门刨床电气控制改造总体要求 ............................ - 3 - 1.4龙门刨床电气控制改造方案 ................................ - 5 - 2.工作台变频调速及PLC控制......................... - 7 - 2.1工作台运动及调速要求 .................................... - 7 - 2.2工作台调速方案 .......................................... - 9 - 2.3工作台电气控制输入、输出确定 ........................... - 10 - 2.4工作台电气控制接线图 ................................... - 11 - 2.5工作台PLC电气控制程序 ................................. - 12 - 3.刀架变频调速及PLC控制.......................... - 13 - 3.1刀架运动及调速要求 ..................................... - 13 - 3.2刀架调速方案 ........................................... - 13 - 3.3刀架电气控制输入、输出确定 ............................. - 13 - 3.4刀架电气控制接线图 ..................................... - 14 - 3.5刀架PLC电气控制程序 ................................... - 15 - 4.横梁及辅助运动控制............................. - 17 - 4.1横梁运动形式及拖动方式 ................................. - 17 - 4.2油泵控制 ............................................... - 18 - 4.3铣磨头变频调速控制方案 ................................. - 18 - 4.4横梁及其它辅助运动控制接线图 ........................... - 18 - 5.课程设计总结................................. - 20 - 5.1龙门刨床电气控制改造意义与可行性分析 ................... - 20 - 5.2龙门刨床电气控制改造效果和解决的主要问题 ............... - 21 - 5.3心得体会与建议 ......................................... - 30 - 5.4结束语 ................................................. - 31 -
X2010A龙门铣床电路改造
X2010A龙门铣床电路改造 X2010A龙门铣床是我公司加工四方钻杆或六方钻杆和芯棒打孔等多种产品不可缺少的设备，其工作台的进给运动是通过操纵面板上的多级转换开关调节给定电位器和给定电压大小来进行有极调速的，由于长期使用的多级转换开关轴套断裂，其动、静触点时闭时断，造成给定电压时有时无，致使工作台运动出现窜动，无法正常工作。 1.给定信号及信号前置放大部分的概述 图1为给定信号及信号前置放大部分，给定电源U1为200V，整流输出为250V，稳压输出为105V，图中的CF为测速机，调速器TS即为多级转换开关，调速器的总阻值为10kΩ，通过调整调速器TS手柄各点电位，给定电压从高到低变化（或从低往高变化），给定电压和测速机负反馈及电压、电流微分负反馈比较后加到放大器5BG的输进端，放大器导通后输出直流控制电压Uy，Uy与锯齿波电压比较后来控制脉冲形成环节的晶体管通断，从而输出同步脉冲来控制晶闸管的导通，改变控制电压Uy的大小即改变了Uy与锯齿波交点的时刻，因而可进行移相，从而控制输出电压的大小，改变电动机的转速。
2.改造方案的确定 从图2中我们可以看出，当调整调速器手柄改变给定电压大小时，断开和接通各级电阻是靠其动、静触点图2原电路多级转换开关的断开和闭合来实现的，由于该多级转换开关轴套断裂，其动、静触点时闭时断，造成给定电压时有时无，致使工作台的进给运动出现窜动，无法正常工作。由于该种多级转换开关现在已经淘汰，无处购置，经过分析计算决定对该设备给定电路进行改造，新电路往除多级转换开关，决定采用型号为WXD7-33-5W10kΩ，线性精度为±0.1%～±0.3%，阻值公差为±2%～±5%的多圈电位器代替图2中的多极转换开关TS进行给定调节。
6m B201 6A龙门刨床工作台及横梁的改造4页word
6m B201 6A龙门刨床工作台及横梁的改造当前，我国机械加工的实力比较强，拥有一大批具有自主产权的生产设备，龙门刨床作为机械加工的主要设备，已是所有机械加工领域不可或缺的产品，然而我国部分企业的机械设备都是20世纪中期的产品。工作台拖动还是依靠交流电动机-直流发电动机-直流电动机这种老式的系统，电气控制相比落后，从而导致了效率低、耗能高，加上强大的噪声不但严重地污染车间的环境，同时也大大影响了工人们的工作效率和身心健康。鉴于此，我们必须对所有的设备进行改造，为龙门刨床的改造提供可靠性发展前景。 1 优化龙门刨床刨削性能 龙门刨床主在拖动过程中对电气的驱动有着特殊的要求，它的特点就是小精度差、快速平稳过渡、宽调速范围、大力矩低速切削等指标。根据操作情况我们设计了如下图所示的拖动调速系统的负荷性质：图中n1为切削速度，Nm为最大切削力矩，Pm为最大切削功率，n2为最大转矩时的最高速度，在n2-n3范围内进行横功率调速，而在n1-n2范围内进行恒转矩调速。 基于以上分析，我们设计了以下4种改造方案，实施利用交流变频器调速、KBS-Ⅲ型晶闸管调速柜、数字直流调速器加PLC和数字直流调速器进行了试验。实验表明，4种方案节能效果都比较明显，不过也存在一些细微上的差异。如利用交流变频器调速方案要把直流电动机换成交流电动机不经济；KBS-Ⅲ型晶闸管调速柜方案属于早期产品，体积大，调速控制复杂，分立元件多，现已不宜推广；数字直流调速器方案调速系统改造升
级，但是电控部分未改造，所以故障率还未降低；所以还是数字直流调速器加PLC的方案改造龙门刨床效果最好。 原刨床属于继电器组成的控制系统，所以元件数量比较多，出现故障的概率也就很高，对于这种情况，我们在电路图的设计上选用PLC作为核心，用PLC直接控制调速装置，从而取得稳定性和可靠性的保障。至于机床电器的其他一些部件比如液压泵、风机、进刀、抬刀、横梁加紧、横梁升降及信号灯指示都是利用PLC来控制的，这样一来外围线路就会大大减少，重新设计出来的线路就会变得简单而清晰，接触器、继电器都是按照“模块”化的方式进行组合，数量一步到位直接减少为14个，值得一起的是除PLC及调速器之外，所有的部件都是国内产品。 2 改造横梁刨铣两用 进过我们改造过的机床主要具有低速转矩的恒定输出、无极变速、以及操作方便等特点，同时还大大提高了加工的效率，并且初次将出现故障的概率降低到80％，平均能够节电30％，这就完全改善了以往的工作环境。在进行试验的一年多的时间里，所有的操作者都反映比较良好。不过随着分厂生产任务的逐渐增加，因为该机床只由单一的刨削而缺少铣削功能，所以还是大大制约了企业生产效率。 基于此，实验人员同技术部的机械技术人员共同对该刨床的横梁进行了实地考察,同时还参照了济南第二机床厂龙门刨床的铣头结构，结合我们单位的龙门刨床的横梁结构，绘制出了机械零件的结构图，然后才进行了关于变速箱零件的安装和加工。在变速箱的设计完成之后我们再将其与外购的铣头进行了配套调试，实行机械二挡，共分6种速度的变速
基于plc的龙门刨床控制系统设计(定稿)
基于PLＣ的龙门刨床控制系统设计 摘要 传统的龙门刨床控制系统可靠性差,维护困难，加工质量及生产效率低。如今PLC技术的不断发展,用PＬＣ设计电气控制系统是简便可行的方法。本文介绍的用PＬC设计龙门刨床的电气控制系统，不但满足了所需的各种控制功能，而且在节省资金的前提下，还具有结构简单,运行稳定和便于维护等特点。特别是其硬件简单可靠,软件丰富灵活,运行效果好。以可编程控制器检测速度过零为换向条件实现了工作台的无冲击换向。以精密电位计为速度给定元件，可手动实时精确地调节主电机转速,从根本上克服了龙门刨床换向冲击大、工作效率不高、耗电量大等一系列缺点。系统以数字显示输出主电机实时转速和电枢电流值,显示准确、直观。 利用PLC对龙门刨床电控系统进行设计的途径和方法，为改进机床设计提供了新的思路, 对促进工业企业技术进步具有一定意义。 关键词:ＰＬC，龙门刨床,控制系统
Ｄesigntｈe Elecｔric ＣonｔｒｏｌSｙstemｏf Pｌaｎers B ａｓｅｄｏn PＬC Ａbｓtrａct Tｈe ｔradiｔional ｃｏntroｌsysteｍoｆgantｒｙpｌａner has the shortcｏmings in reliaｂility, maintｅnanｃe,proｃeｓsing ｏf qualitｙand effｉｃieｎcy oｆproducｔion.Ｎｏｗaｓ a rｅsult ｏｆthe PLＣｔeｃhｎｏlogy uｎceasing development,designing ｔhe elｅctriｃal coｎtrol ｓystem ｗith PLC is a ｓｉmｐle anｄfeaｓiｂle metｈod.Tｈis papｅｒpreseｎts ｔhｅdesｉgnｏf gaｎtry plａner ｗitｈPLＣｆor tｈeｅlecｔrical control system,which wｉll ｓａtｉsｆｙthe nｅeｄsｏf coｎｔrol functions.Mｏreover, under tｈe ｐremise of sａveing moｎeｙit isａlso siｍpｌｅ, stabｌe aｎｄeaｓy tｏｍａiｎｔaｉn opｅratioｎal cｈaｒacｔｅristics．Eｓpｅcｉally ｉｔs ｈardwａre is simplｅａnｄrｅliable,and itｓｓofｔｗａrｅis riｃh and ｎｉmble.Thｅmｏｖｅmｅｎt efｆect isｇoｏd.Thｅsｙｓtem rｅaｌizeｓzerｏ－speed ｒｅｖｅrｓing of the worｋpｌaｔfoｒm aｎd ｅliminａｔes tｈe impact of ｏrigiｎａl systｅm.Ｔheｐrecisｅpotentｉonmeteｒｓaｒe in ｔhiｓｓysteｍａs the sｐeｅd reguｌatingｅlements．It ｃaｎrｅgulａｔe the ｒｅａl-ti ｍe rotａｔiｏnａl spｅｅd ｏf thｅmain elｅctromｏｔoｒａcｃuratelｙ，and tｈe disadvａｎtageｓof the ｏriginal system are hｕrdled ｉn this sｙsｔem.Thｅreal-ｔimｅｒotatioｎａl sｐeｅｄand tｈeａｒmaturｅcurｒｅnｔoｆtｈe main eleｃtromｏtor caｎbe ｓhｏwn accurately and dｉｇiｔally. The ways and meａns ｔhat dｅsiｇningｇanｔrｙpｌａner electrical cｏｎtｒol ｓyｓtem with PＬＣprｏvｉde a ｎeｗaｐproａch fｏｒimｐｒovｉng ｔhe machines deｓｉgn and pｒomｏｔe ｉndustrｉal ｅntｅｒｐriseｓｗiｔh a cerｔaｉn sense of technological progrｅｓｓ. Keｙwｏrds：PLC,ｃantｒｙｐlaner，ｃｏｎtｒoｌsystem
龙门刨床速度控制系统设计参考答案
指导教师评定成绩：审定成 绩： 重庆邮电大学 自动化学院 自动控制原理课程设计报告 设计题目：龙门刨床速度控制系统 单位（二级学院）： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 设计时间： 重庆邮电大学自动化学院制 目录
一、设计题目??????????????????.2 二、设计报告正文????????????????.3 （一）、摘要????????????????????3 （二）、关键字???????????????????3 （三）、报告内容??????????????????4 I ，龙门刨床的工作原理????????????4 II ，各部分的原理及传递函数?????????..6 III 、系统的时域分析和频域分析????????10 （四）、系统校正????????????????.17 三、设计总结???????????????????23 四、参考文献???????????????????23
自动控制原理课程设计任务书 龙门刨床速度控制系统原理如下图所示。 要求：查阅相关资料，分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 分析系统每个环节的输入输出关系，代入相关参数求取系统传递函数。分析系统时域性能和频域性能。 运用根轨迹法或频率法校正系统，使之满足超调量小于20%，调节时间小于1s。摘要 关键字: 一、原理介绍在工业控制中，龙门刨床速度控制系统就是按照反馈控制原理进行工作的。通常，当龙门刨床加工表面不平整的毛胚时，负载会有很大的波动，但为了保证加工精度和表面光洁度，一般不允许刨床速度变化过大，因此必须对速度进行控制。图1-1 是利用速度反馈对刨床速度进行自动控制的原理示意图。图中，刨床主电动机SM 是电枢控制的直流电动机，其中电枢电压由晶闸管整流装置KZ 控制，并通过调节触发器CF 的控制电压u k ，来改变电动机的电枢电压，从而改变电动机的速度（被控制量）。测速发电机TG 是测量元件，用来测量刨床速度并给出与速度成正比的电压u t 。然后，将u t反馈到输入端并与给顶电压u0反向串联便得到偏差电压Vu = u0 - u t 。在这里，u0是根据刨床工作情况预先设置的速度给定电压，它与反馈电压u t 相减便形成偏差电压，