機(jī)電傳動控制課程設(shè)計四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計

1、機(jī)電傳動控制課程設(shè)計說明書專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 0812 學(xué) 號08316210姓 名鄧文俊成 績湖北文理學(xué)院理工學(xué)院“機(jī)電傳動控制”課程設(shè)計任務(wù)書第七組1 設(shè)計題目：四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計2 設(shè)計內(nèi)容：1） 完成課程設(shè)計指導(dǎo)書所要求的控制循環(huán)。2） 按停止按鈕，立即停。3） 按復(fù)位按鈕，所有滑臺回原位，動力頭電動機(jī)停止。4） 要求可以實現(xiàn)手動、單周期和連續(xù)。3 設(shè)計要求：1） 畫出端子分配圖和順序功能圖2） 設(shè)計并調(diào)試PLC控制梯形圖3） 設(shè)計說明書4 進(jìn)度安排：1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計方案。 2天2）PLC梯形圖設(shè)計。 5天3）說明書撰寫。 2天4

2、）答辯。 1天目錄1 前言- 22課程設(shè)計的任務(wù)和要求- 72.1、課程設(shè)計的任務(wù)- 72.2、課程設(shè)計的基本要求- 73總體設(shè)計 - 73.1、PLC選型- 73.2、PLC端子接線- 84PLC程序設(shè)計 - 84.1、設(shè)計思想 - 94.2、順序功能圖- 104.3、PLC梯形圖- 115語句表- 136結(jié)束語- 147參考文獻(xiàn)- 14前言可編程序邏輯控制器簡稱PLC，是專門為工業(yè)控制設(shè)計的通用自動控制裝置。它將計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，成為實現(xiàn)單機(jī)、車間、工廠自動化的核心設(shè)備，在各個行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。PLC產(chǎn)品種類較多，硬件與軟件系統(tǒng)各具特色，可編程序控制器在我國

3、的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。SIMATIC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。      S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使

4、用。SIMATIC S7-300 PLC是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.60.1s）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運算；一個帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診

5、斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（MPI）集

6、成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。SIMATIC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級時，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０澹隳苁瓜到y(tǒng)升級和充分滿足需要。課程設(shè)計的任務(wù)和要求1.1、 課程設(shè)計的任務(wù)題目：四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計1.2、 課程設(shè)計的基礎(chǔ)要求要求：該機(jī)床有四個工位，三個動力頭。第一工位是裝卸工位

7、，第二工位到第四工位的三個動力頭可以同時對相應(yīng)工位夾具上的工件進(jìn)行加工。工作臺每次轉(zhuǎn)位90度，轉(zhuǎn)過360度完成一個工件的所有加工。機(jī)床的動作包括：工作臺的抬起、回轉(zhuǎn)、落下夾緊；夾具的夾緊、松開；三個滑臺各自的向前切削、向后退回。流程圖如圖所示。2 、總體設(shè)計2.1 PLC選型主機(jī)：選擇西門子系列作為系統(tǒng)的工作主機(jī)。根據(jù)I/O點數(shù)來確定PLC型號，為滿足控制要求該系統(tǒng)需要有33輸入點，16個輸出點。因此采用S7-200 CPU 226 AC/DC/繼電器型工作主機(jī)。其基本參數(shù)如下：本機(jī)數(shù)字輸入：24路數(shù)字量輸入本機(jī)數(shù)字輸出：16路數(shù)字量輸出內(nèi)部存儲器位：256位定時器總數(shù)：256定時器計數(shù)器總數(shù)

8、：256計數(shù)器電源電壓允許范圍：AC85264V輸入電流僅CPU/最大負(fù)載：40/160 mA,AC240V電壓范圍：DC20.428.8V電流限制：約1.5A由于該系統(tǒng)要求33個輸入點16個輸出點S7-200 CPU226不能滿足點數(shù)要求，因此采用EM223DI8/DO8×DC24/繼電器型和EM221DI8×DC24/繼電器型擴(kuò)展模塊增加輸入輸出點數(shù)。CPU總I/O點數(shù)為64點，系統(tǒng)要求的I/O總點為49點。CPU總I/O點數(shù)=（1.11.3）系統(tǒng)要求的I/O總點數(shù)。所以滿足設(shè)計要求。2.2PLC端子分配3PLC程序設(shè)計3.1 設(shè)計思想本題是由題意與機(jī)床總控流程圖設(shè)計出

9、來的，由題可知該機(jī)床有四個工位，三個動力頭。第一工位是裝卸工位，可以理解為首先由機(jī)械手將工件放入工作臺夾緊工件后，工作臺抬起，碰到限位開關(guān)，進(jìn)行工作臺回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)過90度后，工作臺落下夾緊，落到位碰到限位開關(guān)進(jìn)行第二工位到第四工位的三個動力頭可以同時對相應(yīng)工位夾具上的工件進(jìn)行加工。工作臺每次轉(zhuǎn)位90度，轉(zhuǎn)過360度完成一個工件的所有加工。同時設(shè)計還分為連續(xù)與手動。本次實訓(xùn)最重要的涉及到六個限位器，首先先進(jìn)行了順序功能圖的設(shè)計，之后又是設(shè)計PLC控制梯形圖的編寫，最后才寫出指令。進(jìn)行說明書的編寫。3.2 PLC順序功能圖設(shè)計3.3 PLC梯形圖設(shè)計3.4 PLC指令3.5 控制圖如圖所示：4 結(jié)束語

10、 通過這次實訓(xùn)課，我受益頗豐，學(xué)到了書本里根本學(xué)不到的東西，在為期兩周的實習(xí)期間，我們學(xué)習(xí)了初步的plc程序設(shè)計，一開始這門課程所散發(fā)出的強(qiáng)大的實踐性與趣味性一下子就深深的吸引住了我。最終圓滿順利的完成了這次課程設(shè)計，這次的實習(xí)也幾近完結(jié)，總的來說，我在這次的實習(xí)中學(xué)到了很多課堂上沒有的知識，并且我對這次的實習(xí)是熱情高漲的。第一，通過實踐覺得自己也可以做出以前想都沒有想過的東西，那種小小的自豪感，不言而喻；第二，通過小實習(xí)，加強(qiáng)了我們的動手實踐能力，作為機(jī)械專業(yè)的大學(xué)生，基本的動手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎(chǔ)和必要條件。第三，在課程設(shè)計的這些日子里，培養(yǎng)了我們獨立思考、勇于克服困難、團(tuán)隊協(xié)作的精神，大家互幫互助在其中