t68镗床

t68镗床

-

2023年2月26日发(作者：行政奖励)

1

开题报告

学生姓名专业

机械设计制造及其自

动化

班级

课题T68镗床电气控制设计及PLC改造

一.选题依据及研究意义：

随着社会经济的迅速发展，随着机械工业的发展，作为工业母机的各类机床得到了广泛的

应用，而这些机床的自动化和精密程度却有着很大的差异。在欧美、日本等国家里，他们的机

床数控化相对较高，而我国国内机床大部分还处于老式的继电器控制，由于继电器控制的机床

有耗材、耗能、故障效率高的缺陷，从而浪费了很多的人力、物力和财力。如果把这些机床全

部都更新换代，需要巨额的财力，就目前来讲不切实际。所以我们开始尝试从控制部分的改造

方面下手，将它的性能提升一个档次，解决它的一些弊端。

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

显其优点。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，费时费力。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单化，不但安装方便而且工作可靠、降低了故障

率、减少了维修量、提高了功率。

因此，选择PLC来完成T68镗床传统控制部分，目的是使机床能快速响应运动，灵活可靠

的完成生产任务。

二、国内外概况及发展趋势

众所周知，在现代化生产中机床是不可缺少的重要组成部分，我们国家现在在机床技术方

面还是比较落后的，自动化程度也比较低。主要表现在现在大部分工厂里的机床还是老式传统

的机床，接线复杂，排故障困难，同时在设备的投资和维修上消耗过大。可编程控制技术在工

业和生活中有广泛的应用前景。除了具有明显的节约成本的维修点外，还具有操作容易、维护

量少等特点。可编程控制器的软启动功能也减少了对设备的冲击，使设备运行方式更加合理，

设备的自动化水平得到提高。随着工业生产的迅速发展，企业对机床可靠性的要求也不断的提

高，在加上目前产品生产的成本较高，利用先进的PLC控制技术，设计改造现有的传统式机床

应用成为必然的趋势。

2

可编程控制技术是在60年代末在继电器系统上发展起来的，可编程控制器相对在传统继电

器的利用弱信号控制强信号的电磁开关上，具有适应工业环境，简单易懂、操作方便可靠性高

等优点。

利用可编程控制器，采用的是计算机的设计思维，最初主要用于顺序控制，只能进行逻辑

运算。随着电子技术、计算机技术的飞速发展，以及工业自动化控制越来越高的需求，现在的

PLC已经不只是开关量的控制了。利用PLC对T68卧式镗床传统电气系统的改造主要是有PLC

改造控制回路为主。可编程逻辑控制器，采用的是计算机的设计思想，通过PLC的梯形图设计

简化了传统继电器控制电路复杂的接线，通过PLC可以随时改变程序功能大大的节约了工业成

本。

利用可编程控制器PLC改造T68卧式镗床电器系统是以其节能、高可靠性和操作简单等特

点，广泛的应用于工业生产当中。PLC改造电气系统是集PLC技术、现代控制技术、电气技术

于一体。T68卧式镗床利用PLC设计之后与过去的传统式T68镗床相比，无论是设备的投资，

运行的经济性，还有系统的稳定性、可靠性、自动化程度方面都具有传统镗床无法比拟的优势，

而且具有显著的节约成本提高效率的效果。同时改造后的电气系统提高了系统的可靠操作性。

目前工业机床正向着可靠性、数字化微机可控制、多品种系列的方向发展。

三：研究内容及方案

本课题是利用可编程控制器（PLC）取代传统的继电器接触器在工业领域中占主导地位，去

控制T68卧式镗床传动系统。PLC是结合继电器接触器控制的有点及计算机灵活、方便的优点

而设计制造和发展的，这样就使得PLC具有其他控制器无法相比的特点：可靠性高、抗干扰能

力强；通用性强、采用方便；采用模块式结构，使系统组合灵活方便；编程语言简单、易学、

容易掌握；系统设计周期短；对生产工艺改变适应性强；安装简单、调试方便、维护量小。

镗床一种精密加工的机床。它主要是用于加工工件上的精密圆孔柱。卧式镗床具有万能的

特点，它不但能完成空的加工，而且还能完成车削断面及内外园，铣削平面等。但是目前，中

小型企业使用的是传统的继电器——接触器控制镗床。由于继电器——接触器控制的电路复

杂，动作速度慢，可靠性差，故障诊断及排除困难等缺点，使得企业的生产效率地下、效益差。

根据原有的继电器控制的电路图来设计PLC的控制梯形图以实现卧式镗床的PLC控制改造。这

种方法没有改变系统的外部特性，但却克服了机械动作中继电器可靠性低、维修困难等缺点。

对于操作人员来说，出来控制系统的可靠性提高了以外，改造前后对于系统的操作没有什么区

别，他们不用改变长期养成的操作习惯，而且这种操作方法一般不需要改动操作面板和上面的

3

器件，大大减少了硬件改造的费用和工作量。

4

四：设计进度计划

序号各阶段工作内容起迄日期备注

1选题

2下达任务书

3撰写文献综述和开题报告

4完成论文初稿交指导老师审阅

5完成论文二稿交指导老师审阅

6完成论文三稿和图纸交指导老师审阅

7论文交叉评阅及毕业设计资料填写

8论文答辩

五：参考文献

[1]《传感器与PLC技术》吴卫荣编著2006

[２]《PLC操作实训》王建机械工业出版社2003

[３]《三菱PLC实用技术编程》龚运新2006

[４]《编程控制器原理及应用教程》张鹤鸣、刘耀元主编2011.

[５]《深入浅出PLC技术及应用设计》郭丙君主编2004

[６]《电气控制与可编程控制器技术》史国生主编2008

[７]《工厂电气控制设备》河北省机电学院：许翏编2004

[８]《PLC控制技术》刘载文、刘毫升、钟亚林编2001

[９]《PLC控制交流变频调速控制系统在电梯中的研究》山东科技2011-1

[10]郁汉琪.可编程控制器原理及应用[M].北京：中国电力出版社，2011.

[11]史国生.电气控制与可编程控制器技术[M].北京：化学工业出版社，2007.

[12]李道霖.电气控制与PLC原理及应用西门子系列[M].北京：电子工业出版社，2003.

[13]高钦和.可编程控制器应用技术与设计[M].北京：人民邮电出版社，2004.

[14]HG/T20700-2000可编程控制器系统手册

[15]SIEMENS公司SIMATICS-7-200可编程控制器系统手册

[16]三菱电机公司FX-PCS/WIN-C软件使用手册MITSUBISHIELECTRIC

CORPORATION，2001.