PLC与触摸屏技术在CA6140车床改造的应用研究

发布时间：2017-10-23 08:38

  本文关键词：PLC与触摸屏技术在CA6140车床改造的应用研究

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【摘要】：CA6140卧式车床采用传统的继电器实现电器控制,自动化水平低,难以满足现代化生产的需求。运用数控技术理论,以较低的成本对CA6140普通机床进行数控化改造,可以提高机床的加工精度与生产效率,适应工业高速发展的要求。本文以CA6140车床为研究对象,对该车床进行了数控化改造,主要研究改造内容如下:对车床原有的传动与进给系统进行分析,并针对CA6140车床改造后的传动与进给系统精度要求进行改进与设计。论文重点介绍了CA6140车床改造后,运用PLC与触摸屏对车床实现控制,包括:PLC选型(本次车床数控化改造选用三菱PLC FX2N系列),对车床改造后要实现的公用程序、回原点程序、主轴控制程序、坐标轴控制、定时润滑控制、报警处理程序、自动换刀控制、冷却程序八个部分实行模块式的程序设计并绘制梯形图;触摸屏的选型(本次车床数控化改造选用触摸屏的型号为:GT1155-QSBD-C),触摸屏人界面设计,本次共设计了5幅画面分别是(1)触摸屏的开机画面、(2)触摸屏的系统监控选择画面、(3)触摸屏的主轴电机监控画面、(4)触摸屏的冷却泵电机监控画面、(5)触摸屏的快进电机监控画面。并绘制了PLC与触摸屏联机实现主轴电机正反转启动控制、主轴电机Y/△启动控制、主轴正反转反接制动控制、主轴电机点动控制、冷却泵电机控制、快进电机点动控制、HL照明控制以及PLC与触摸屏系统控制总程序的梯形图。最后通过采用PLC与触摸屏系统控制的模拟实验来证实CA6140车床数控化改造后能实现数控车床的主要功能。本次研究,为加工行业的技术人员实现传统CA6140型车床数控化改造提供了有效的方法,对于企业其它传统加工设备的技术改造也有借鉴与参考的价值。
【关键词】：数控化改造 PLC 触摸屏 CA6140车床
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG519.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 论文产生的背景9
• 1.2 普通机床数控改造的意义9-10
• 1.3 普通机床数控化改造的研究现状10-11
• 1.3.1 机床数控系统类型10
• 1.3.2 机床数控化改造国内外研究现状10-11
• 1.4 论文研究目的与主要内容11-12
• 第二章 车床改造的传动与进给系统设计12-17
• 2.1 改造后车床传动系统设计12-13
• 2.1.1 CA6140车床传动系统12
• 2.1.2 数控车床传动系统12-13
• 2.2 改造后车床进给系统的设计13-17
• 2.2.1 进给系统电机的选型计算13-14
• 2.2.2 滚珠丝杠的选型计算14-17
• 第三章 车床改造的PLC数控设计17-36
• 3.1 PLC（可编程序控制器）简介17-18
• 3.2 数控车床PLC18-21
• 3.2.1 数控车床中PLC的功能18-19
• 3.2.2 PLC的控制对象19
• 3.2.3 PLC实现车床电气控制系统的功能19-20
• 3.2.4 PLC代替继电器--接触器控制方式的优越性20-21
• 3.3 CA6140数控化改造的PLC选型21-22
• 3.3.1 车床用的PLC21
• 3.3.2 三菱PLC FX2N系列21-22
• 3.4 PLC程序设计方法22-24
• 3.4.1 PLC的编程语言22
• 3.4.2 PLC可编程序控制器程序设计步骤22-24
• 3.4.3 PLC可编程序控制器程序的模块化设计24
• 3.4.4 PLC可编程序控制器的输入输出分配24
• 3.5 PLC可编程序控制器的梯形图程序设计24-36
• 3.5.1 PLC可编程序控制器的梯形图总体框图25-26
• 3.5.2 PLC的公用程序26
• 3.5.3 PLC的回原点程序26-27
• 3.5.4 PLC的主轴的控制程序27-28
• 3.5.5 PLC的坐标轴控制程序28-31
• 3.5.6 PLC的定时润滑控制程序31-32
• 3.5.7 PLC的报警处理程序32-33
• 3.5.8 PLC的自动换刀控制程序33-35
• 3.5.9 PLC的冷却程序35-36
• 第四章 车床改造的触摸屏系统设计36-51
• 4.1 触摸屏简介36-37
• 4.2 触摸屏选型37
• 4.3 触摸屏人界面设计37-41
• 4.4 触摸屏的供电电源与开关电源选择41
• 4.5 PLC与触摸屏控制系统联机41-42
• 4.6 PLC与触摸屏联机后的控制程序设计42-51
• 4.6.1 主轴电机正反转启动控制42-43
• 4.6.2 主轴电机 Y/△启动控制43-44
• 4.6.3 主轴正反转反接制动程序设计44-45
• 4.6.4 主轴电机点动程序设计45
• 4.6.5 冷却泵电机控制程序设计45
• 4.6.6 快进电机点动程序设计45-46
• 4.6.7 HL照明设计46
• 4.6.8 PLC与触摸屏系统控制总程序46-51
• 第五章 PLC与触摸屏模拟控制实验51-55
• 5.1 模拟实验系统组成51-52
• 5.2 功能演示系统模拟实验52-55
• 第六章 结论55-56
• 6.1 本论文所做的工作55
• 6.2 下一步工作55-56
• 参考文献56-59
• 致谢59

【参考文献】

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1 罗建全;;触摸屏及PLC在机床改造中的应用[J];电气传动自动化;2013年05期

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本文编号：1082444