多工位組合機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)資料

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(b y sh j)答辯多工位組合機(jī)床(jchung)的PLC控制系統(tǒng)共二十頁(yè)主要(zhyo)內(nèi)容設(shè)計(jì)總說(shuō)明本設(shè)計(jì)的目的與意義組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)布局簡(jiǎn)圖控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案選擇硬件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)(xtng)的仿真實(shí)驗(yàn)共二十頁(yè)設(shè)計(jì)(shj)總說(shuō)明 PLC控制的多工位組合機(jī)床具有價(jià)格低、工作效率高、加工精度高等優(yōu)點(diǎn)，在大批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，并形成了自動(dòng)加工流水線化生產(chǎn)，它在機(jī)械制造行業(yè)占據(jù)了不可或缺的重要(zhngyo)地位。 本設(shè)計(jì)對(duì)多工位組合機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，具體是把整個(gè)控制系統(tǒng)分成機(jī)械手取料、鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲、機(jī)械手卸料等幾個(gè)模塊分別進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要分

2、析了系統(tǒng)的主電路及控制電路，對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)主要有對(duì)PLC進(jìn)行選型，分析I/O點(diǎn)數(shù)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的I/O地址分配表，繪制I/O硬件接線圖，電磁閥、液壓泵、電機(jī)、熔斷器等的選型；軟件設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)順序功能圖、梯形圖，并繪制順序功能圖和梯形圖，最后在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試，進(jìn)一步完善系統(tǒng)，最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求。共二十頁(yè)本設(shè)計(jì)(shj)的目的與意義目前一般企業(yè)都擁有一定數(shù)量的用繼電器控制的組合機(jī)床。由于(yuy)繼電系統(tǒng)接線復(fù)雜，故障診斷與排除困難，并存在以下缺點(diǎn)：觸電容易被電弧燒壞而導(dǎo)致接觸不良，機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)的觸點(diǎn)控制反映速度慢，繼電器的控制功能被固定在線路中，功率單一、靈活性差等缺

3、點(diǎn)。相比之下，由于(yuy)可編程控制器（PLC）具有以下優(yōu)點(diǎn)：通用性、適應(yīng)性強(qiáng)。完善的故障自診能力而且維修方便?？煽啃愿呒叭犴g性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且小型PLC的價(jià)格目前也很便宜，在普通機(jī)床的控制電路改造中發(fā)揮了重要的作用。這不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，還可以構(gòu)成適合工業(yè)環(huán)境的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)。因此要設(shè)計(jì)多工位組合機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)。共二十頁(yè)組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)(jigu)布局簡(jiǎn)圖共二十頁(yè)控制系統(tǒng)(kn zh x tn)的設(shè)計(jì)方案選擇 （1）在PLC控制系統(tǒng)的硬件(yn jin)設(shè)計(jì)中工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)和加工工位的刀具轉(zhuǎn)動(dòng)分別由電機(jī)M1 M2 M3 M4控制，冷卻裝置由電機(jī)M5提供動(dòng)力。 （2）機(jī)械手移動(dòng)和各工位的

4、移動(dòng)由液壓系統(tǒng)控制。 （3）工作臺(tái)加工時(shí)各工位的距離由行程開(kāi)關(guān)控制。 （4）五臺(tái)電機(jī)均采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。 （5）采用指示燈控制按鈕以顯示設(shè)備運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 （6）主電路及控制電路采用熔斷器實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。 （7）對(duì)PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)選擇先進(jìn)行順序功能表圖的設(shè)計(jì)，其根據(jù)組合機(jī)床的運(yùn)動(dòng)加工過(guò)程來(lái)設(shè)計(jì)。 （8）按照設(shè)計(jì)好的順序功能表圖來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖，順序功能表圖的每一步都設(shè)計(jì)一段梯形圖。共二十頁(yè)硬件(yn jin)設(shè)計(jì)PLC選型 1、模塊式PLC功能擴(kuò)展靈活方便。在點(diǎn)數(shù)上，輸入點(diǎn)數(shù)、輸出點(diǎn)數(shù)的比例，模塊的種類方面選擇余地大，且維修方便，一般用于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。對(duì)于組合機(jī)床，輸入和輸出點(diǎn)數(shù)要求

5、(yoqi)選擇余地大，擴(kuò)展靈活方便，因此選用模塊式。 2、通常I/O點(diǎn)數(shù)是根據(jù)被控制對(duì)象的輸入輸出信號(hào)的實(shí)際需要，再加上10%-20%的余量來(lái)確定。由PLC組成的四工位組合機(jī)床控制系統(tǒng)有輸入信號(hào)44個(gè)，有40個(gè)為開(kāi)關(guān)量，4個(gè)為傳感器。其中按鈕開(kāi)關(guān)20個(gè)，行程開(kāi)關(guān)11個(gè)，限位開(kāi)關(guān)9個(gè)。電控制系統(tǒng)有輸出信號(hào)27個(gè)，其中線圈11個(gè)，電磁閥9個(gè)，指示燈7個(gè)。根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)的選取原則考慮10%-20%的I/O點(diǎn)數(shù)余量輸入點(diǎn)數(shù)可選取48-52個(gè)輸出點(diǎn)數(shù)可選取30-33個(gè)。共二十頁(yè) 3、根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇、I/O點(diǎn)選取及實(shí)際PLC機(jī)型點(diǎn)數(shù)，選用Omron公司 CP1H-X40DR-A 40點(diǎn)CPU單元 DC24

6、V輸入 24點(diǎn)輸入 16點(diǎn)繼電器輸出的主機(jī)和一個(gè)24點(diǎn)的輸入16點(diǎn)輸出的擴(kuò)展模塊（C40P）這樣共有輸入點(diǎn)（24+24）輸出點(diǎn)有（16+16）。足夠可以滿足44個(gè)輸入，27個(gè)輸出的要求，而且留有一定余量。I/O硬件(yn jin)接線圖 接線圖的輸入接線方式采用匯點(diǎn)式輸入，所有輸入點(diǎn)公用一個(gè)公共端（COM）；而輸出方式采用分組式輸出。共二十頁(yè)共二十頁(yè)主電路圖工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)由電機(jī)M1控制，鉆孔工位由電機(jī)M2控制，擴(kuò)孔(ku kn)工位由電機(jī)M3控制，攻絲工位由電機(jī)M4控制，冷卻裝置由電機(jī)M5控制，機(jī)械手的移動(dòng)和各工位的移動(dòng)由液壓系統(tǒng)控制。在各電機(jī)的控制電路中有熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)，有熱繼電器進(jìn)行過(guò)載保

7、護(hù)。共二十頁(yè)電磁閥的選用根據(jù)組合機(jī)床的工作(gngzu)條件，應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性、安全性、可用性、可靠性四大原則，所選電磁閥為二位二通電磁閥，電壓規(guī)格為AC220V，可長(zhǎng)時(shí)間使用，溫度為室溫，最終選用ZQDF-15B 86 178 G1/2 內(nèi)螺紋 不銹鋼。液壓泵的選用 選擇液壓泵：根據(jù)主機(jī)工況、功率大小和系統(tǒng)對(duì)工作性能的要求，首先確定液壓泵的類型，然后按系統(tǒng)所要求的壓力、流量大小確定其規(guī)格型號(hào)。 在組合機(jī)床中輸出壓力要求中壓，能進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，要求效率較高，輸出流量脈動(dòng)一般等，選用YBX-40/25B限壓式變量葉片泵。電機(jī)的選用 Y系列電機(jī)具有效率高、能耗少、噪聲低、振動(dòng)小、總量輕、體積小、性能優(yōu)良

8、、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，所以選用Y132M2-2型號(hào)的電機(jī) 。共二十頁(yè)熔斷器的選用 用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)的熔斷器，首先考慮短路時(shí)分(shfn)斷短路電流能力，所以當(dāng)短路電流較小時(shí)，選用RC1A系列；當(dāng)短路電流較大時(shí)，選用RL1系列；當(dāng)短路電流相當(dāng)大時(shí)，選用有限流作用的RT0或RT12系列。在此機(jī)床中短路電流較大，選用RL1-15熔斷器。共二十頁(yè)梯形圖設(shè)計(jì) 梯形圖設(shè)計(jì)分為機(jī)械手取料、鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲、機(jī)械手卸料等幾個(gè)模塊，下面以鉆孔進(jìn)行(jnxng)講解分析。 當(dāng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)到位后，鉆孔工位的傳感器感應(yīng)到毛培后，鉆孔工位啟動(dòng)，同時(shí)用鉆頭快進(jìn)限位開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)和鉆頭快進(jìn)運(yùn)動(dòng)的禁止來(lái)實(shí)現(xiàn)自鎖，保護(hù)運(yùn)動(dòng)的順序

9、性。然后打開(kāi)鉆頭快進(jìn)限位開(kāi)關(guān)，禁止下一步的運(yùn)動(dòng)和斷開(kāi)下一個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)保證鉆頭的快進(jìn)運(yùn)動(dòng)，快進(jìn)到位后觸發(fā)鉆頭進(jìn)給限位開(kāi)關(guān)，實(shí)行下一段程序，以此類推逐步實(shí)現(xiàn)鉆孔運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)孔運(yùn)動(dòng)、攻絲運(yùn)動(dòng)的梯形圖設(shè)計(jì)與鉆孔運(yùn)動(dòng)的梯形圖設(shè)計(jì)原理一樣。軟件(run jin)設(shè)計(jì)共二十頁(yè)共二十頁(yè)系統(tǒng)的仿真(fn zhn)實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，無(wú)法對(duì)Omron-CP1H-X40DR-A型號(hào)的系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真，于是將該系統(tǒng)分為五個(gè)模塊，選其中機(jī)械手取料和鉆孔兩個(gè)(lin )模塊進(jìn)行CPM2*的模擬仿真。其中的輸入（包括開(kāi)關(guān)、傳感器等）全部使用實(shí)驗(yàn)箱上的開(kāi)關(guān)來(lái)代替，輸出通過(guò)指示燈的亮、滅來(lái)實(shí)現(xiàn)。共二十頁(yè) 鉆孔(zun kn)接線圖

10、機(jī)械手取料接線圖共二十頁(yè)以鉆孔實(shí)驗(yàn)為例，閉合(b h)0002（啟動(dòng)）和0005（2工位傳感器）后，指示燈1000（啟動(dòng)）亮，閉合0102（鉆頭快進(jìn)限位開(kāi)關(guān)），燈1001（鉆頭快進(jìn)）1100（快進(jìn)電磁閥）亮，閉合0105（鉆頭進(jìn)給限位開(kāi)關(guān)）和0008（冷卻液開(kāi)），燈1002（鉆頭進(jìn)給）1101（進(jìn)給電磁閥）亮，燈1001（鉆頭快進(jìn)）滅，閉合0011（鉆頭原點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)），燈1003（等待）亮，燈1002（鉆頭進(jìn)給）滅，閉合0009（冷卻液關(guān)），定時(shí)器延時(shí)10S后，燈1004（鉆頭快退）1102（快退電磁閥）亮。鉆孔(zun kn)啟動(dòng)鉆孔快進(jìn)共二十頁(yè)鉆孔(zun kn)進(jìn)給鉆孔(zun kn)快退以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以按照要求實(shí)現(xiàn)該有的功能。共二十頁(yè)請(qǐng)各位老師(losh)批評(píng)指正謝謝(xi xie)大家共二十頁(yè)內(nèi)容摘要畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。目前一般企業(yè)都擁有一定數(shù)量(shling)的用繼電器控制的組合機(jī)床。可靠性高及柔韌性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且小型PLC的價(jià)格目前也很便宜，在普通機(jī)床的控制電路改造中發(fā)揮了重要的作用。這不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，還可以構(gòu)成適合工業(yè)環(huán)境的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)。（2）機(jī)械手移動(dòng)和各工位的移動(dòng)由液壓系統(tǒng)