基于PLC的C616车床控制系统设计(含CAD图)(论文说明书12000字,CAD图纸1张)
摘 要
车床是机械加工中使用最广泛的机床，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹等。现代生产机械多采用机械、电气、液压、气动相结合的控制技术。电气控制技术起联接中枢作用，应用最为广泛。用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，所以本次设计以普通车床为对象，设计了一套综合、高效的PLC控制系统，提高普通车床的生产效率、控制精度和产品质量。PLC（可编程控制器）作为一种工业控制微型计算机，它以其编程方便、操作简单尤其是它的高可控性等优点，在工业生产过程中得到了广泛的应用。本次设计就是以PLC控制系统取代传统的继电器-接触器控制系统。
文章首先介绍了普通车床的结构以及电气控制系统，然后介绍了PLC控制系统的硬件结构、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，根据任务要求设计了PLC控制系统，其中包括PLC的选型、硬件设计以及软件设计等。最后连接西门子触摸屏KTP1000装置，实现监控和控制操作。
本设计的关键就是要在原继电器控制电路的基础上，经过合理的转换，从而设计出具有相同功能的PLC控制程序。
Abstract
Machining lathe is the most widely used tool, it can be used to cut various parts of the cylindrical, bore, thread end, and so on. The modern production machinery uses the control technology which the machinery, the electricity, the hydraulic pressure, air operated unify. The electric control technology plays the joint main center role, the application is most widespread. Out of the ordinary machining prevalence of poor quality products, variety of small, low grade, high cost, delivery and long, so this design object is an ordinary lathe, designed a comprehensive and efficient PLC control system, improved lathe productivity, control accuracy and product quality. PLC (programmable controller) as an industrial control micro-computer, with its easy programming, simple operation, especially its high controllability, etc., in the industrial production process has been widely used. The PLC control system design is to replace traditional Relay - contact device control system.
The article first introduces the lathe, and electrical control systems, PLC control system and then introduces the hardware structure, operation principle and design of the basic principles of PLC control systems and procedures, according to the task to design a PLC control system, including the PLC elections type, hardware design and software design. Finally, Siemens touch screen TP177B connected devices, monitoring and control operations to achieve.
The key originally designed is that should be on the basis of control circuit of original relay, through rational conversion , thus design PLC control procedure with same function.
1.1.1 C616车床的主要运动
车床的主运动是工件的旋转运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。电动机的动力通过主轴箱传给主轴，主轴一般只要单方向的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。
车床的另一个运动则是进给运动，进给运动由溜板带动刀架的直线移动。车床还有辅助运动，如溜板和刀架的快速移动、尾架的移动以及工件的夹紧与放松等。
1.2 C616型普通车床技术参数表
技术参数表
类型 参数及单位
主电机功率 4（kw）
外形尺寸 2340× 900 × 1190（mm）
净重 1.6(t)
床身上最大回转直径 320(mm）
刀架上最大回转直径 175(mm)
最大车削长度 700/1000/1500(mm)
螺纹车削范围 公制0.5-9（mm）英制2-38(tpi)
主轴转速级数 12
转速范围 45-1980（r/min）
主轴通孔直径 30（mm）
小刀架 175（mm）
横滑板 180（mm）
孔径 52(mm)
内锥孔 M T 5 #
2.4 电气控制系统总体设计思路
本设计主要是采用西门子S7-200PLC及KTP1000触摸屏装置对普通车床电气控制系统进行控制的，采用西门子的可编程控制器对车床运动进行控制和调节。具体实际操作有：
（1）对原有车床的工艺和控制流程不变；
（2）维持原有操作习惯，只保留主电路部分，控制部分将由可编程控制器取代。
（3）低压主令元件包括按钮，行程开关，热继电器，接触器等作用不便，保持原有功能。
（4）主轴的启动，正转反转，停止等操作方法不变；
（5）改造原继电器控制中的硬件接线，改为PLC编程实现；
（6）在普通车床电气控制系统中加入触控屏监控系统设计。
目 录
摘 要 2
Abstract 3
目 录 4
引 言 6
1 C616型普通车床概述 7
1.1 C616型车床的主要结构 7
1.1.1 C616车床的主要运动 7
1.2 C616型普通车床技术参数表 7
2 车床电气控制系统分析及总体设计 8
2.1 车床的电气控制电路原理图 8
2.2 车床电路分析和电气控制要求 9
2.2.1 主电路分析 9
2.2.2 控制电路分析 9
2.2.3 信号及照明电路 10
2.3 电器元件明细表 10
2.4 电气控制系统总体设计思路 11
3 系统硬件设计及PLC概况和应用 11
3.1 PLC的概况 12
3.2 PLC的特点 12
3.3 PLC的应用 13
4 PLC系统构成 13
4.1 PLC的工作原理 13
4.2 PLC的选用 16
5 C616普通车床电气控制系统PLC软件设计 17
5.1 PLC软件设计 17
5.2 STEP-Micro/WIN32 17
5.3 S7-200编程软件及编程系统 17
5.4 STEP7的特点 17
5.5 STEP-Micro/WIN32编程软件的主要功能 17
5.6 STEP7的硬件接口 18
5.7 I/O地址分布 18
5.8 C616电路PLC外部接线图 19
5.9 程序设计 19
6 触摸屏编程 21
6.1 触控屏装置的介绍与功能 21
6.2 触摸屏程序的建立 23
6.2.1 创建设备 23
6.2.2 变量的建立 24
6.2.3 组态界面的建立 24
结 论 26
参 考 文 献 27
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