3.4  辅助部分控制程序设计 18

3.5  故障诊断程序设计 21

4 总结 25

参考文献 27

致谢 28

1 绪论

1.1 选题背景

龙门刨床是工业生产中的重要大型设备之一，是大型机械生产不可或缺的工作母机，电气设备复杂，生产工艺对刨床主拖动控制系统的要求也是越来越高。龙门刨床主要用于大型狭长平面、斜面或槽的加工，对主拖动的系统要求很高,不但要求有足够大的切削功率和良好的调速性能，还要求其在工作过程中能够自动调节速度，以满足不同的工作需要。而传统的龙门刨床调速性差、故障率高、维修困难、生产效率低，所以本次设计的重点是将PLC和变频技术结合对其电气系统进行改造。

1.2 龙门刨床简介

1.2.1 龙门刨床结构特点

图1.1 龙门刨床结构图

1-底座导轨  2-工作台  3-横梁  4-垂直刀架

5-侧刀架  6-立柱  7-龙门顶

各大机床加工厂中基本都会有龙门刨床的存在。龙门刨床具有门框式的框架和水平放置的长床身，龙门的平面主要用于做大工件刨削加工，可加工单个或多个工件。图1.1介绍了龙门刨床的基本结构，龙门刨床的工作台与底座导轨相啮合，带着待工件在两个立柱间作直线往复运动。工作台不带工件运行时时的速度要大于带工件运行的速度。横梁上通常装有两个垂直的刀架，两个垂直的刀架可以沿着横梁作水平方向的快移和进给运动；在该工具中的平面也可作垂直或倾斜的运动来调整相对位置；横梁在工作过程中禁止动作，只有更换工件时，才在上下沿立柱上下移动，才能调整位置。通常，两个立柱上还要装有可以沿立柱作上下运动的左右侧刀架,左右侧两个刀架分别装在左右两边立柱上，可以立柱作上下运动，完成刀架的快移和进给。工作台在返回过程能够机动抬刀，不会对工件表面造成损伤。还可以更换磨头和铣削装置，对待加工零件进行磨削和铣削的加工。

1.2.2  龙门刨床发展历史

从1960年开始，龙门刨床就广泛使用JF-D调速系统，这种系统应用在龙门刨床上，逐渐成为一种趋势。到现在为止，许多大型或中型的国有企业仍然在采用这种系统的龙门刨床，JF-D的电气控制系统存在着许多问题：例如噪音大、效率低、故障率高和维修难度大等一系列问题。 

1980年初，很多企业都对龙门刨床进行了电气改造，晶闸管-直流电动机(SCR-D)模拟直流调速系统代替了JF-D调速系统。该系统在JF-D调速系统的基础有了很大的改善，大大缩小了占地面积，提高了生产效率；然而该系统存在的许多问题并没有改善，在这些问题中最重要的是：在各个单元部件之间，插件比较多，容易造成触点接触不良，从而影响到系统的可靠性，而且维修的难度仍然很大。

到二十世纪九十年代初，半导体技术和计算机技术已经趋于完善，工业发达的国家设计出整套的全数字直流调速装置，并成功地将其应用在工业实践中。到二十世纪九十年代以后，我国的龙门刨床技术更是突飞猛进，在龙门刨床的控制系统中成功的运用了全数字的直流调速系统和PLC。该系统的特点是：它的可靠性很高、维护也很方便，但是它的低速性能很差；它的所有的电气参数的显示都是英文，这对维护人员的英文要求就很高了，而且接下来对他们的技术水平也有了新的要求。