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开题报告---基于PLC触摸屏和变频器的T68卧式镗床电气控制设计
上海电机学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称 __基于PLC触摸屏和变频器的 _ T68卧式镗床电气控制设计 学 院 电气学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 定稿日期： 2013 年 2月24 日
基于PLC触摸屏和变频器的 T68卧式镗床电气控制设计
摘要：卧式镗床是镗床中应用最广泛的一种，它主要用于孔加工，其镗孔精度可达IT7
级。 PLC是现代工业控制的基础部件，是工厂自动化的支柱之一。在工业自动控
制领域中，传统的继电接触器控制系统存在比较明显的缺点,使用PLC触摸屏和变频器的技术越来越广泛。本课题基于PLC触摸屏和变频器对T68卧式镗床进行电气控制方面的研究和设计。
关键词：卧式镗床，PLC，变频器，触摸屏
1 文献综述
随着社会经济的迅速发展，现代加工技术的日益提高，对加工机床特别是工作母机的要求也越来越高。由此人们也将注意力集中到机床上来。数控技术是计算机技术、信息技术、现代控制技术等发展的产物，它的出现极大的推动了制造业的进步。机床的控制系统的优劣与机床的加工精度息息相关，特别是 PLC 广泛应用于控制领域后，已经显现出它的优越性。可编程控制器 PLC已广泛应用于各行各业的自动控制。在机械加工领域，机床的控制上更显示出其优点。 镗床是冷加工中使用比较普遍的设备它主要用于加工精度、光洁度要求较高的孔以及各孔间的距离要求较为精确的零件（如一些箱体零件） ，属于精密机床。主要用于加工工件上的精密圆柱孔。这些孔的轴心线往往要求严格地平行或垂直，相互间的距离也要求很准确。由于镗床的运动很多、控制逻辑复杂、相互连锁繁多，采用传统的继电器控制时，需要的继电器多、接线复杂，因此故障多维修困难，费工费时，不仅加大了维修成本，而且影响设备的功效。采用 PLC 控制可使接线大为简化，不但安装十分方便而且工作可靠、降低了故障率、减小了维修量、提高了功效。
2 选题背景及其意义
PLC 的国内外研究现状：在国内 PLC 生产厂 30 多家，但没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，还有一部分是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产。 虽然我国在 PLC 生产方面比较弱，但在 PLC 应用方面，我国是很活跃的， 近年来每年约新投入 10 万台套 PLC 产品，年销售额 30 多亿人民币，应用的行业也很广。 在我国应用的 PLC，几乎涵盖了世界所有的品牌，呈现百花齐放的态势， 但从行业上分，有各自的势力范围。大中型集控系统采用欧美 PLC 居多，小型控制系统、机床、设备单体自
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动化及 OEM 产品采用日本的 PLC 居多。欧美 PLC 在网络和软件方面具有优势，而日本 PLC 在灵活性和价位方面占优势。 我国的 PLC 供应渠道，主要有制造商、分销商（代理商）、系统集成商、OEM 用户、最终用户。其中，大部分 PLC 是通过分销商和系统集成商达到最终用户的。在国外也有许多著名的 PLC 公司如施耐德公司，Quantum、Premium、 Momentum 等；罗克韦尔（A-B 公司），SLC、MicroLogix、Control Logix 等； 西门子公司，SIMATIC S7-400/300/200 系列； GE 公司；日本欧姆龙、三菱、富士、松下等。
本课题将采用西门子公司 PLC 进行电气控制设计。西门子的S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；具有一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少；其具备强大的通信功能，可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。
卧式镗床的控制电路为继电器控制，接触触点多、线路复杂、故障多、操作人员维修任务较大，为了克服以上缺点，降低设备故障率，提高设备使用效率，我们采用 PLC 控制其继电器控制电路。目的是使机床能快速响应动作，灵活可靠的完成生产任务，而故障率要相应降低。PLC 以内部的逻辑触点代替了继电器的机械触点，来控制机床的动作，逻辑触点与机械触点相比动作时间大大缩短，连接快而可靠，还有就是它的寿命比机械触点有很大幅度的增长，可达到几百万次到千万次。
3 研究内容
3.1镗床
镗床主要用于孔的精加工，可分为卧式镗床、落地镗床、坐标镗床和金钢镗床等。卧式镗床应用较多，它可以进行钻孔、镗孔、扩孔、铰孔及加工端平面等，使用一些附件后，还可以车削圆柱表面、螺纹，装上铣刀可以进行铣削。本毕业设计以T68卧式镗床为例。
3.2 T68型卧式镗床的基本工作原理
T68型卧式镗床共由两台三相异步电动机驱动，即主拖动电动机M1和快速移动电动机M2。熔断器FU1作电路总的短路保护，FU2作快速移动电动机和控制电路的短路保护。M1设置热继电器作过载保护，M2是短时工作，所以不设置热继电器。M1用接触器KM1和KM2控制正反转，接触器KM4和KM5作三角型一双星型变速切换，接触器KM3用作限制M1的制动电流。M2用接触器KM6和KM7控制正反转。
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