基于PLC的XA6132数控铣床电气控制系统设计

基于PLC的XA6132数控铣床电气控制系统设计

摘要：本毕业论文主要研究了运用可编程型控制器（PLC）对XA6132型万能型铣床（UMM）的电器部分相关的改进设计。首先，本毕业设计给出整体的改造构思，使本人具备一个改造整体概念，然后认真研究了XA6132型铣床（MM），该铣床除了主运动与较为复杂的进给类运动以外，还包括其它辅助性运动，例如圆形作业台的转动，圆形作业台是为了增大机床设备的产品生产能力而设置的附属构件。此外，该铣床运动作业比较多，电气类控制比较复杂，为保证安全工作，同时配备技术先进的连锁类保护。了解铣床（MM）主要结构与电气类控制之后，依据电气相关电路原理图，编译运用可编程型控制器（PLC）梯形图模型，然后运用可编程型控制器（PLC）实验平台进行实验模拟仿真。所以铣床（MM）在实现原有主要功能以外，同时具备组装简单、稳定性好、便于维护、可扩展能力强等特征。

关键词：可编程逻辑控制器（PLC）；XA6132型万能铣床；电气电路控制；技术改造

摘要 1

第1章课题的目的与意义 3

1.1课题目的 3

1.2课题意义 3

1.3铣床的分类以及选用 4

第2章 XA6132型万能卧式铣床的结构与运动方式 5

2.1 XA6132型卧式铣床的基本结构 5

2.2 XA6132型卧式铣床的移动结构 5

2.3 XA6132型卧式铣床电气类控制类电路研究 6

2.4关键电路研究 7

2.5 控制类电路研究 7

2.5.1主转轴电动机M1的控制 7

2.5.2 进给电机M2的控制 8

2.5.3 降温泵电机以及照明线路的控制 11

第3章 PLC控制设备的改造 12

3.1 PLC以及其特征 12

3.2 PLC的选取 14

3.3 输入/输出地址分配表 15

3.4 输入/输出接线图 16

3.5 PLC程序设计 16

第4章 XA6132型万能卧式铣床PLC改造后模拟仿真实验 24

4.1 模拟仿真实验设计 24

4.1.1 主转轴电动机M1的控制 24

4.1.2 进给电机M2的控制 25

4.2 模拟仿真效果检验 28

第5章总结 30

5.1 XA6132卧式铣床PLC改造后总结 30

5.2可提升空间 30

结论 31

参考文献 31

第1章课题的研究目的与意义

1.1课题研究目的

本毕业论文首先描述了XA6132型万能型铣床（UMM）电气类控制的工作机理，阐述了用可编程型控制器(PLC)改进设计的详细方法，主要目的是提升整个电气类控制设备的运行性能。

铣床（MM）是采用铣刀（MK）对加工构件进行铣削类加工的机床设备。铣床（MM）除了可以铣削加工平面、沟型槽、机械齿轮、螺纹以外，同时可以制作较为复杂的类型剖面，效率比刨床加工更高，在机械加工与维修部门获得广泛运用。早期的铣床（MM）由美国技术人员在1818年首先研制的横卧式铣床（MM）；为了铣削加工麻花型钻头的螺旋型凹槽，美国科学家布朗于1862年制造了首台万能型铣床（UMM），这是升降类铣床（MM）的最早形态；后来又产生了龙门型铣床（MM）；20世纪20年代产生了半自动型铣床（MM），其作业台运用挡模块可实现“进给与快速”或者“快速与进给”的快速转换，1950年之后，铣床（MM）在操控系统方面进展非常迅速，数字型操控的运用极大的提升了铣床（MM）的自动化水平。特别是1970年之后，微型处理器的数字型操控系统与自动型换刀设备在铣床（MM）上进行运用，增大了铣床（MM）的加工制作范围，提升了加工制作精准度。

1.2课题研究意义

自1969年首台可编程型控制器（PLC）出现以来，其在工业自动控制中获得普遍的运用。近年来，国内在石化、机械、轻工业、电力、橡胶生产等加工制作的产业电气类控制中，更加多开始运用PLC控制机操控，并且得到了明显的效果，受到各产业的普遍关注。铣床（MM）已成为以各种电机为动力源的动力传送设备与设备的对象并完成产品生产过程自动设备。伴随电子科技的进展，可编程型控制器（PLC）日益普遍的运用于机械工业，并广泛应用在电子加工制作与系统电气改进设计中。

20世纪80年代之后，铣床（MM）加工业的进展尽管一直处于波动之中，不过对自动型控制科技与自动铣床（MM）仍然受到极大关注。通过95自动型车床与加工制作中心包含自动型铣床（MM）的产品生产基地的诞生，中档型自动型铣床（MM）的功能与稳定性已具备比较强的国际竞争力，不过在中档和高档自动型铣床（MM）方面，与国际先进的产品比较依然具有比较大距离。

伴随科技的持续进步，产品生产工艺的持续进步改进，尤其是PC机科技的运用，新的控制模式的产生，持续改变着电气类控制科技的发展，在控制方式方面，从手动型控制改进到自动型控制；在设备控制能力方面，从简单功能控制改进到智能化功能控制；在操作控制上，从侧重改进到信息化处理，在控制机理上，从单独触点直接连线继电器控制设备改进到以微控制器或者PC机为核心的网络自动型控制设备，XA6132型计算机机科技、微电子、检测方法、自动型控制方法、智能方法、通信方法、网络手段等各类科技成果。

XA6132型铣床（MM）是从普通机床设备改进而来，其组成涵盖机械构件、液压构件、气动构件、伺服构件、测量构件、电气类自动型控制、先进控制机制、PC机控制等科技内容，从而可以充分保证加工制作质量，克服传统工艺中的技术难题，同时又具备某种柔性的产品生产系统。

万能型铣床（UMM）的普遍运用，为机械加工的产品生产模式，产品与产业结构引入了深刻的变革，其科技水平高或低与运用程度，是评价某个国家与企业科技化程度的一个关键标志。一类新的控制设备，一种先进的运用方法，总是依据工业产品生产的实际需求而出现的。

可编程型控制器PLC属于一类专为在工业生产环境下运用而研制的数字型计算操作的电子设备。它运用能够编写软件的存储器，用于在它的内部存储能够运行逻辑计算、顺序计算、时间计时、数量计数与算术计算等的代码指令，并且可以完成数字式的Input与Output，控制各类类别的机械设备或者产品生产过程。可编程型控制器(PLC)其具备可靠性好，抗扰力强，维护修理简单等技术优势，适用于万能型铣床（UMM）的控制，得到普遍的推广，现在万能型铣床（UMM）以全部运用可编程型控制器(PLC)控制。

1.3铣床（MM）的类型及选择

XA6132型万能型铣床（UMM）是一类常用的机床设备，它能够进行平面加工、斜面加工、螺旋面加工以及定型表面加工制作，是一类较为精细的加工制作系统，它运用多点触接器电路完成电气类控制，可编程型控制器(PLC)转为工业生产环境运用而设计，其明显的特征之一就是抗扰能力更强、稳定性高，将XA6132型万能型铣床（UMM）电气类控制电路改进设计为可编程型控制器控制，能够提升整个电气类控制设备的工作类性能，缩减维护相关工作量。

1. 可以实现大量普通机床设备无法加工制作或者根本不可以加工制作的复杂类型剖面的加工。

2. 运用XA6132型铣床（MM）能够提升零部件的加工制作精准度，提升产品的加工质量。

3. 运用XA6132型设备能够比普通机床设备提升三倍的生产效率，对复杂零部件的加工制作，产品生产效率能够提升数十倍。

参考文献

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