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基于西门子S7-200PLC万能铣床控制系统的设计 
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基于西门子S7-200PLC万能铣床控制系统
摘要:X62W铣床是用于加工的机械工具,在生产加工中起着相当的重要地位。电气控制在各大领域都有相当重要的身份地位,在铣床的运用中起着主导作用,是当今业界最广泛应用的一种自动控制方式。在实际的使用中,控制着工业设备进行一系列的工作。在我们的生活当中到处可以见到电气控制的机器。所以这种控制方法十分重要。
由此PLC 有着强大的可靠性,它是程序软件的控制,比继电器接触器控制更加稳定与可靠,能够更好满足铣床的控制要求,从经济方面来看相对比较划算,更适合现代化的工业。所以本次铣床的控制将运用 PLC来控制来代替继电器接触器控制。这样铣床可以更好的完成一些工具的加工,减少维修的费用,使铣床的问题得到了解决。总体来说,PLC是当今世界主流的东西,它在不断的变化,来适应社会的发展。本次课题使用它很正确,很有效。
关键词:X62W铣床;电气控制;PLC 

Based on Siemens S7-200PLC universal milling machine control system
Abstract: X62W milling machine is a machine tool for processing, which plays an important role in the production and processing. Electric control plays an important role in various fields and plays a leading role in the application of milling machines. It is the most widely used automatic control method in the industry. In the actual use, control the industrial equipment to carry on a series of work. Electrical control machines are everywhere in our lives. So this kind of control is very important.
This PLC has a strong reliability, it is a program software control, more stable and reliable than the relay contactor control, can better meet the milling machine control requirements, from the economic point of view is relatively more cost-effective, more suitable for modern industry. Therefore, the control of the milling machine will use PLC to control instead of relay contactor control. This kind of milling machine can better complete the processing of some tools, reduce the maintenance costs, and solve the problems of milling machines. In general, PLC is the mainstream of the world today. It is constantly changing to adapt to the development of society. The use of this topic is correct and effective.
Keywords: X62W milling machine; electrical control; PLC


第一章 绪论
1.1铣床国内外研究与发展历程
在人类的生活当中,工业很重要。在1969年科技领先的美国引进第一台可编程控制器以来,在国内外的工业生产中已经逐渐地占据重要的地位了。近年来,我国石油、化工、机械、轻工、电子、塑料加工等工业设备的电气控制和PLC控制应用已经到处可见,尤其在工厂当中涉及的方面较多,取得受到业界的热烈欢迎。受到了许多大小公司一致好评,足可证明其地位不可撼动。
铣床是实现生产过程自动化的技术设备,是各种电机的传动装置和系统对象。随着人类对科技的重视,电子技术的发展逐渐地蓬勃起来,可编程控制器的产品已经在世界的各个角落出现了,布满了它的身影与脚印。1988年,可编程控制器应用于万能铣床。在国外有许多PLC的制造商,其中最著名的是美国的a-b和GE FANUC公司,日本的欧姆龙和三菱,德国的AEG和西门子,法国的TE公司。他们被称为PC世界的“大男孩”,代表着个人电脑的最高水平。他们在中国有自己的代理商,有着自己专业的品牌,可以很容易地购买他们的产品,在PLC领域中受到许多公司的欢迎,尤其做机器人的一类公司,运用的PLC控制器的等级越来越来高,如S7-200到S7-300,由于机器人的要求越高,于是出现了S7-1200 和S7-1500等。国内PLC主要为小型,大部分为一般产品,I/0为128。上海工业自动化仪表研究所、北京机械自动化研究所、无锡华电子有限公司、中国科学院自动化研究所、上海天涛机电制造有限公司,但它们的技术比较狭隘,远没有达到国外的水平。所以这些公司通常只处理开关数量、逻辑操作、顺序操作。
铣床设备的出现,为机械的加工提供了可靠的途径。在工厂有关的机器材料大大提高了效率,改变了工厂一些状况。尤其在内燃机零件的生产中的作用越来不可想象,超出人类的预想范围。随着铣床的逐渐发展,有了更多铣床的出现,其中自动铣床尤为突出,因为它具有操作稳定、操作简单、维护方便、运行成本低的特点,为现代生产提供极大的方便。已经成为工厂生产的主流设备。铣床控制系统的自动设计困扰着社会上科学研究人员,想怎样的去突破它,达到要求适应社会的发展。于是科学人员研究出了许多的先进精密控制仪器来满足这些要求,更好的去适应现代化的发展。一系列铣床控制设计方案被科学人员可设计出来并在逐渐的改善中。在以前中国科技水平比较低,所以工厂内大多数铣床的开关控制系统采用继电器控制,在工厂的运用了好长一段时间,但是给经济、安全带来了重大的隐患,为此对铣床的改造是在必行的,而且继电器的控制需要通过一些适合的分立元件(接触器、主令电器、各类继电器),再通过导线将某些触点、需连接的地方连接起来,改线的时候相对来说非常的麻烦。因此,科学研究人员提出了用PLC对继电器控制铣床进行改造,完善其中的不足之处。
20世纪80年代以来,铣床虽然铣床设备运用得越来越广泛,但是其中遇到的问题也逐渐的突显出来,阻碍了它的发展。但是社会的科学研究人员一直都高度重视铣床的发展方向,致力为社会提供更好的适用的铣床设备,于是自动控制技术和自动铣床得到极大的发展。经过5年的努力与研究,还有自动车床和加工中心的工作人员不断地工作,终于让自动铣床技术得到了提高,使人类的工业生产比原来更有效率,也使自动铣床的性能和可靠性具有很强的市场竞争力,在未来的竞争当中处于更好的有利地位。但是我国先进的自动铣床与欧美先进的自动铣床相比,仍然有很大的差距与不足,需要更多的时间去完善这一方面。这是因为欧洲等发达工业国家和美国在完成自动铣床的过程中,注重一些技术的发展空间。通过他们的努力,自动铣床的技术比我国高出一大截,因为那些发国家注重创新,在我们的国家重视这方面的问题比较晚。这些创新的想法使这些工业发达的国家的铣床得到了改进。其中铣床技术突出的国家公司有美国英格索尔、德国的惠勒欢乐和德国韦德公司;日本牧野公司:这家公司在在汽车与航空工业领域上的研究比较突出,经过努力研发出了高速数控铣床与高效精密加工中心;日本折椅公司:它的车铣中心在世界有着著名的地位,由于它具有促进高效复合处理的作用,在铣床的加工很重要。与它们相比较的话,中国大多数现代机床产品都处于跟踪阶段。
随着时间慢慢的进行,科学技术得到了很大的提高,社会的工业的生产有了显著的变化,在技术这一块方面来说,计算机技术的应用得到了很大的提高,于是新的东西被人类给研究出来了,新的控制方法在世界出现。它的出现改变了电气控制技术原本的面貌,使电气控制技术得到了进一步的发展。简单来说,电气控制变的更加智能了,体现在三个方面:控制的方式、功能、操作。比如手动控制到自动控制;简单控制到智能控制;从政策到信息处理,在控制原理的基础上,将网络化自动控制系统从一个单一的接触式硬件中继逻辑控制系统发展到微型计算机。铣床也从中得到了好处,进行一系列的改善。X62W铣床在机床的发展中产生的,它的出现是为了更好的解决以前铣床解决不到的问题。它的设计更具严格性、为了实现其中更好的功能,设计出一种提高效率的加工铣床,便从它的精密度这个着手,解决加工质量和技术问题。使工业得到更好的发展。
因为万能铣床的出现,铣床的发展快速提高,许多产业受到了它的影响,尤其是中国的产业结构、技术水平提高了新的境界,与工业发达国家的差距逐渐地缩小了,它的发展标志着中国和企业现代化水平有着质的飞跃。国家正朝着新的技术方向发展。每种东西的出现都是根据社会而被发明出来的,由此一种新的控制器由此诞生。在以前的工业当中,继电器是电气控制电路的主要代表,它控制整个电路的运行,实现着电气控制所需的功能,但是使用的继电器过于多,占领的面积太过巨大,导致生产过程的产品任务所需要的时间耗费太多,给生产带来了影响。还有继电器运行时,会产生大量的噪声给人的耳朵带来负担与周围的居住人民带来生活的不变。而且继电器需要消耗大量的电能,给工业的经济带来了困难。还有这种控制系统要有人工进行监控,坏了还要许多技术人员进行检修,过程比较麻烦。还给工厂的经济带来了问题。还存在一个主要问题,一但控制系统出现问题了特别是在生产过程中,就需要把整个线路检查一遍甚至还要将柜子拆开太过麻烦。因此,工业需要一种新型的工业控制系统来完善其中的不足之处,能够很好的解决工业的经济问题, 可以不断地改变以满足生产过程的需要。因此,采用PLC控制代替继电器控制势在必行,于是结束了近20年继电器-接触器控制铣床的历程。目录
摘要 1
Abstract 1
第一章 绪论 2
1.1铣床国内外研究与发展历程 2
1.2铣床简单介绍 4
1.2.1  铣床的选型 4
1.2.2 X62W铣床的特点 5
第二章 PLC的介绍 6
2.1 PLC的发展历程 6
2.2 PLC组成 7
2.3 PLC的工作原理 8
2.4 PLC的特点 9
第三章X62W铣床主要结构与电气控制电路分析 10
3.1 X62W铣床主要结构 10
3.2 X62W铣床电气原理图 11
3.3主电路分析 12
3.4控制电路分析 13
3.4主轴电机M1 13
3.4进给电机M2 14
3.4冷却泵M3及照明电路 17
第四章 X62W铣床PLC控制设计 18
  4.1 X62W铣床PLC的选型及分析 18
4.2 X62W铣床PLC的输入与输出表 18
4.3 X62W铣床PLC原理接线图 18
4.4 X62W铣床PLC的程序 19
总结 23
致谢 24
参考文献 25
参考文献
【1】郭琼.PLC应用技术[M]机械工业出版社2014
【2】陈忠平,周少化,侯玉宝,李锐敏.西门子S7-200系列PLC自学手册 2008
【3】徐超,宋春华.电气控制与PLC技术应用[M]清华大学出版社 2016
【4】廖常初.PLC基础及应用[M]机械工业出版社 2008
【5】宋伯生.PLC编程实用技术[M]机械工业出版社 2007
【6】田效伍.电气控制与PLC应用技术[M]机械工业出版社 2006
【7】罗光伟.可编程控制器教程[M]电子科技大学出版社.2007
 

 
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