西門子PLC在齒輪加工車床中的設(shè)計(jì)

摘要
傳統(tǒng)的機(jī)械式齒輪加工機(jī)床采用繼電器邏輯，維修困難，再經(jīng)過(guò)多年的使用，故障率往往都很高。在機(jī)床機(jī)械精度保持較好的情況下，將機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造可以進(jìn)一步提高機(jī)床的加工精度、效率、性能，并且使操作更簡(jiǎn)捷、方便、安全。由于西門子S7-200系統(tǒng)有功能強(qiáng)大、可開(kāi)發(fā)性靈活等特點(diǎn)，因此在齒輪加工機(jī)床數(shù)控化改造時(shí)，用西門子控制的步進(jìn)電機(jī)數(shù)控系統(tǒng)可以使齒輪加工更加簡(jiǎn)捷、高效。采用PLC控制步進(jìn)電機(jī)，其控制電路簡(jiǎn)單、組合方便?？梢允瓜到y(tǒng)簡(jiǎn)化，工作可靠，而且可以獲得較高的控制精度，同時(shí)，也滿足了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需要。文章闡述了PLC控制的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了PLC控制步進(jìn)電機(jī)的硬件電路，包括CPU、步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路的選擇.同時(shí)設(shè)計(jì)了控制程序，構(gòu)成完整的系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:西門子PLC；齒輪加工； 步進(jìn)電機(jī)；自動(dòng)控制;車床;驅(qū)動(dòng)電路

 
   Design of gear machining lathe based on Siemens PLC
ABSTRACT
The traditional mechanical gear processing machine always use relay logic. It is hard to maintenance.After many years of use ,it has a high failure rate. Keep it in a good mechanical conditions,we could make the machine to get further improve in its machining accuracy, efficiency, performance by numerical control transformation.Also,it will be more simple operation ,convenient and safe. When we want to make numerical control transformation on the machine,the CNC stepper motor system based on Siemens PLC will make it more simple and efficient.Because the  Siemens S7-200 system is powerful,flexible and development-oriented.This system of controling stepping motor based Oil grammable 1ogic controller (PLC)is introduced in this paper．Its circuit is original and succinct．It can make system simplified，working reliably and ahtain higher accuracy。At the same time, to meet the needs of the industrial scene.This paper elaborated the advantage of PLC contro1．And it designed the hardware of controlling step motor with PLC．Including the choice of CPU、step motor and driving electric circuit.At the same time, the design of the control procedures, a complete system。
Key words: Siemens PLC; Gear machining; Stepping motor；Automated control；Lathe;Driving circuit

 
目錄
1緒論……………………………………………………………………7
2方案論證比較設(shè)計(jì)……………………………………………………7
2.1PLC技術(shù)的發(fā)展概述………………………………………………………………7
2.2 PLC技術(shù)在步進(jìn)電機(jī)控制中的發(fā)展?fàn)顩r……………………………………8
2.3 步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r…………………………………………………………9
2.4步進(jìn)電機(jī)的工作原理………………………………………………10
2.5 步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)器簡(jiǎn)介………………………………………………10
2.6 機(jī)床加工的流程………………………………………………11
3步進(jìn)電機(jī)工作方式的選擇……………………………………………11
3.1常見(jiàn)的步進(jìn)電機(jī)的工作方式 ………………………………………………11
3.2控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向…………………………………………………………12
3.3控制步進(jìn)電機(jī)速度…………………………………………………………12
3.4西門子PLC控制步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)思路…………………………………………13
4 S7—200直接控制步進(jìn)電機(jī)硬件設(shè)計(jì)………………………………13
4.1s7—200的介紹 ……………………………………………………13
4.1.1性能………………………………………………………………………13
4.1.2西門子 PLC可靠性設(shè)計(jì)………………………………………13
4.2步進(jìn)電機(jī)的具體控制原理………………………………………14
4.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)…………………………………………14
4.3.1 輸入信號(hào)說(shuō)明………………………………………………15
4.3.2  輸入信號(hào)內(nèi)部接口電路…………………………………………15
4.3.3 CP信號(hào)的電方式…………………………………………16
4.3 .4 DIR 信號(hào)起作用時(shí)刻…………………………………………16
4.3 .5 電機(jī)升降速設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介計(jì)…………………………………………17
4.3.6單雙脈沖………………………………………………17
 
4.4 步進(jìn)電機(jī)的選擇…………………………………………18
4.4 電氣原理圖…………………………………………18 
5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)………………………………………18
5.1系統(tǒng)測(cè)試程序……………………………………18
5.2齒輪加工程序……………………………………19
6 設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………23
致謝…………………………………………………………………25
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………26
附錄……………………………………………………………………27