PLC与变频器在龙门刨床自动控制系统的应用研究

"这篇文档是石家庄铁道大学四方学院2012届电气工程系的一份毕业设计，主题是‘PLC和变频器在龙门刨床自动控制系统中的应用’，由学生姓名未给出，指导教师为石彦辉。设计内容涵盖了龙门刨床主拖动系统变频调速的可行性分析，变频调速方案设计，系统结构设计，主回路设计，PLC和变频器的选型与配置，以及各种控制程序的设计，包括故障诊断。设计要求遵循最新国家标准，并编制元件清单和使用说明书。学生需在6周内完成相关工作，包括资料收集、方案确定和设计实施等。" 本文档详细探讨了PLC（可编程逻辑控制器）和变频器在龙门刨床自动控制系统中的应用，这是现代工业自动化中的重要组成部分。龙门刨床是一种大型的金属切削设备，用于加工大型工件。PLC作为自动化系统的核心，负责处理输入/输出信号，实现设备的逻辑控制，确保龙门刨床的精准运作。 在设计中，首先需要分析龙门刨床的工作特性，确定变频调速的可行性。变频器的应用可以改变电动机的转速，从而调整龙门刨床的工作速度，实现高效能和节能的效果。设计者需要对不同的变频调速方案进行比较，选择最适宜的方案。 接下来是整个系统的总体结构设计，包括电力拖动系统的主回路设计，这涉及到电力电子设备的选择和布局。PLC的选型至关重要，因为它决定了控制系统的响应速度和可靠性。设计者需要根据系统的I/O需求来分配PLC的输入和输出端口，并设计外部接线图。 在程序设计方面，学生需要掌握三菱PLC的编程，编写包括工作台步进步退控制、自动往返控制在内的工作台控制程序，以及风机油泵、横梁升降、刀架运动的辅助部分控制程序。同时，故障诊断程序设计是保障设备安全运行的关键，需要涵盖各个可能出错的环节。 在技术指标上，设计需符合最新的国家标准，选择合适的PLC并合理分配I/O接口，设计I/O电路，绘制电气控制系统的相关图表，包括梯形图和用户程序短语表，并进行模拟调试。此外，还需要编制元件清单和编写详细的设计、使用说明书。 参考文献包括了关于PLC原理与实践、可编程控制器应用技术、建筑电气控制技术以及现代建筑电气控制技术应用的专业书籍，为设计提供了理论基础和实践指导。 按照进度计划，学生将在前两周收集资料并完成开题报告，接下来两周确定设计方案，然后用三周时间进行实际的设计工作，包括系统设计和程序编写。这个设计项目综合了理论知识和实践经验，是电气工程专业学生的重要实践环节。