半精鏜專用機床控制系統(tǒng)設計

PAGEPAGE21№沈陽理工大學課程設計專用紙№沈陽理工大沈陽理工大1設計題目及設計要求1.1設計題目：半精鏜專用機床控制系統(tǒng)設計1.2設計要求：1.2.1.設計內容：1）完成《課程設計指導書》所要求的控制循環(huán)。2）按停止按鈕，完成當前循環(huán)后再停。3）連續(xù)時，循環(huán)3次結束，聲光間斷報警5秒4）要求可以實現(xiàn)手動、單周期、連續(xù)控制。1.2.2.設計要求：1）畫出端子分配圖和順序功能圖2）設計并調試PLC控制梯形圖3）設計說明書2任務分析、方案確定2.1半精鏜專用機床的特點半精鏜專用鏜床是應用于加工汽車連桿的專用設備，汽車連桿是發(fā)動機的重要組成部件，它直接影響到發(fā)動機及汽車的性能指標。如果機床電控系統(tǒng)采用繼電接觸器控制，由于使用了大量的機械觸點，導致設備的響應速度慢、可靠性差、故障率高、接線復雜、不便于調整和維修，加工產(chǎn)品的質量無法得到可靠保證?？删幊绦蚩刂破骶哂型ㄓ眯院谩⒖垢蓴_能力強、性價比高等特點，運用其控制邏輯的軟件設計功能可在很大程度上改善機床電控系統(tǒng)的柔性；同時，其可靠性得到明顯增強，具有很好的社會和經(jīng)濟效益。2.2半精鏜專用機床的組成及加工工藝過程半精鏜專用機床是由左/右滑臺、左／右動力頭、工件定位夾具、液壓站、左／右主軸電動機等組成。左／右滑臺及工件的夾緊和放松動作都由液壓提供動力。汽車連桿的加工要求精度高。在加工時，要一面兩銷定位，同時裝卡兩個工件，使兩個工一件一起加工。其自動加工工藝過程如下：（1）在機床的初始狀態(tài)（左／右滑臺停在原位、左／右主軸停轉）時，同時裝卡兩個工件，人工認銷后，啟動機床并開始夾緊兩工件。（2）當工件夾緊到位，且壓力繼電器動作時，開始自動拔銷。（3）拔銷完畢，右動力頭在右滑臺的帶動下快速前進（下稱快進），同時右主軸啟動。（4）當右滑塊快進到位時，壓迫液壓行程調速閥，自動轉為工進速度，開始對工件右面的兩個大孔和兩個小孔進行加工。工進速度行進到終點,4孔同時倒角。（5）倒角延時完畢，右滑臺快退回原位自停，同時右主軸停轉。（6）左動力頭在左滑臺的帶動下快進，同時左主軸啟動。（7）當左滑臺快進到位時，壓迫液壓行程調速閥，自動轉為工進速度，開始對工件左面的兩個大孔和兩個小孔進行加工。工進速度行進到終點，4孔同時倒角。（8）撞死鐵且保壓達到壓力后，左滑臺快退回原位自停，同時左主軸停轉。（9）接著進行自動插銷的操作，當插銷到位時自動開始放松工件。（10）工件放松到位時，人工取下工件，一次加工過程結束。此時，機床處于初始狀態(tài)。欲進行下一次加工，要重復上述過程。自動加工工藝過程可用圖1的流程圖表示。2.3半精鏜專用機床左滑臺工件右滑臺左刀頭右刀頭半精鏜專用機床2.4手動面板手動手動單周期連續(xù)夾緊松開右滑臺進右滑臺退左滑臺進左滑臺退左刀啟左刀停右刀啟右刀停插銷拔銷2.5選擇PLC因為需要的入口較多所以在選擇plc時選擇的是cpu216，但是即使是這樣輸入的端口也不夠所以還要選擇了一個塊，8個輸入的塊。3電路及PLC梯形圖設計與繪圖3.1半精鏜專用機床控制流程機械系統(tǒng)包括：左滑臺、右滑臺、左動力頭、右動力頭、拔插定位銷油缸。動作要求如圖所示：3.2端子分配圖手：夾緊 I0.0 手：松開 I0.1右滑臺進 Q0.0 加緊到位 I0.2右滑臺退 Q0.1 松開到位 I0.3左滑臺進 Q0.2 啟動 I0.4左滑臺退 Q0.3 停止 I0.5右刀啟 Q0.4 手：右滑臺快進 I0.6右刀停 Q0.5 手：右滑臺退 I0.7左刀啟 Q0.6 右滑臺退到位 I1.0左刀停 Q0.7 右滑臺進到位 I1.1松開 Q1.0 手：左滑臺快進 I1.2夾緊 Q1.1 手：左滑臺退 I1.3 拔銷 Q1.2 左滑臺進到位 I1.4 插銷 Q1.3 左滑臺推到位 I1.5 聲 Q1.4 手動 I1.6光 Q1.5 單周期 I1.7 連續(xù) I2.0 拔到位 I2.1 插到位 I2.2 手：右刀啟 I2.3 手：左刀啟 I2.4 手：右刀停 I2.5 手：左刀停 I2.6 手：拔銷 I2.7 手：插銷 I3.0 放好 I3.1 取走 I3.2 3.3順序功能圖M0.2(I1.7+I2.0)M0.0M0.0 Q1.1M0.1I0.4M2.0Q1.1M0.1 Q1.2M0.2 I0.2Q1.2M0.2 Q0.4Q0.0M0.3 I2.1Q0.4Q0.0M0.3 T37M0.4 I1.0T37M0.4 Q0.1M0.5 T37Q0.1M0.5 I1.1 Q0.6Q0.2Q0.6Q0.2Q0.5M0.7M0.6 Q0.5M0.7M0.6Q0.3M1.0 I1.4Q0.3M1.0 I1.5Q1.3Q0.7M1.2M1.1 Q1.3Q0.7M1.2M1.1I2.2Q1.0M1.3Q1.0M1.3C1M1.4 I0.3C1M1.4T38T38CIM1.6Q1.5Q1.4M1.5 M1.6C1Q1.5Q1.4M1.5 M1.6 T383.4梯形圖3.4.1主程序3.4.2公用程序3.4.3手動程序3.4.4自動程序4程序調試說明4.1主程序公用程序是無條件調用，無論什么時候都可以調用，什么時候都可以的電。當選擇手動I1.6時，執(zhí)行手動程序。當選擇連續(xù)I1.7或單周期I2.0時，執(zhí)行自動程序。當按急停按鈕I3.3時，所有的線圈都失電，程序停止。4.2自動程序當滿足初始條件時，松開到位I0.3，右滑臺退到位I1.0，左滑臺退到位I1.1，有刀停Q0.5，左刀停Q0.7，接通M2.0。當工件放好I3.1，按動啟動按鈕I0.4時，接通M0.1，工件夾緊Q1.1，斷開I0.3。加緊到位I0.2，接通M0.2，拔銷Q1.2，斷開M0.1。拔銷到位I2.1，接通M0.3，右滑臺進Q0.0，右刀啟Q0.4，斷開I1.0。右滑臺進到位I1.1，接通M0.4，計時器T37開始計數(shù)。T37計時時間到，接通M0.5，右滑臺退Q0.1，斷開I1.1。右滑臺退到位I1.0，接通M0.6，M0.7，右刀停Q0.5，左滑臺進Q0.2，左刀啟Q0.6，斷開I1.5。左滑臺進到位I1.4，接通M1.0，左滑臺退Q0.3，斷開I1.4。左滑臺退到位I1.5，接通M1.1,M1.3，左刀停Q0.7，插銷Q1.3。插銷到位I2.2，接通M1.3，松開工件Q1.0，斷開I0.2。松開到位I0.3，接通M1.4，計數(shù)器C1開始計數(shù)，當選擇的是單周期I1.7時程序返回到，當選擇的是連續(xù)I2.0時，程序返回到M0.1，繼續(xù)執(zhí)行程序，重復執(zhí)行，當計數(shù)器C1記滿時，聲光Q1.4，Q1.5間斷報警。4.3手動程序選擇手動I1.6時，執(zhí)行手動程序，按夾緊按鈕I0.0，加緊工件Q1.1。按松開按鈕I0.1，松開工件Q1.0。按右滑臺進按鈕I0.6，右滑臺進Q0.0。按右滑臺退按鈕I0.7，右滑臺退Q0.1。按左滑臺進按鈕I1.2，左滑臺進Q0.2。按左滑臺進按鈕I1.3，左滑臺進Q0.3。按右刀啟動按鈕I2.3，右刀啟動Q0.4。按右刀停止按鈕I2.5，右刀停止Q0.5。按左刀啟動按鈕I2.4，左刀啟動Q0.6。按左刀啟動按鈕I2.6，左刀啟動Q0.7。4.4公用程序當滿足初始條件時，松開到位I0.3，右滑臺退到位I1.0，左滑臺退到位I1.1，有刀停Q0.5，左刀停Q0.7，接通M2.0。當選擇手動I1.6時自動程序的線圈都斷電。結束語通過這次課設我學到了很多東西，不僅把以前在課本上學到的理論知識實踐了一部分，同時也明白了以前所想的不一定是符合實際的，比如說一列觸點只有0~7七個，所以無論是M還是Q還是I都只有0.0~0.7,1.0~1.7,2.0~2.7等等，而沒有8和9為尾數(shù)的觸點，我因為剛開始并不知道這回事，所以等到設計完成后開始調試才發(fā)現(xiàn)這個問題，這導致我的端子分配圖，梯形圖，流程圖全面返工，這讓我充分明白一個道理：紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行！寧外在這次設計中我有一個發(fā)現(xiàn)：PLC程序設計時采用順序功能流程圖的程序設計方法有以下優(yōu)點:a.功能流程圖與生產(chǎn)過程結合緊密,設計思路明確,系統(tǒng)操作含義清晰,有利于工藝和自控技術、設計人員的思想溝通;b.功能流程圖可以向設計者提供規(guī)律的控制問題描述方法,就易于得到相應的編程方式,易于設計出任意復雜的控制程序,并使編程更趨于規(guī)范化、標準化。參考文獻[1]陳白寧，段智敏，劉文波.《機電傳動控制基礎》，沈陽：東北大學出版社，2010

[2]吳中俊,黃永紅.《可編程控制器原理及應用[M]》.北京:機械工業(yè)出版社,2005.

[3]熊幸明.《工廠電氣控制技術[M]》.北京:清華大學出版社,2007.

[4]吳作明.《PLC開發(fā)與應用實例詳解[M]》.北京:北京航空航天大學出版社,2007.目錄TOC\o"1-3"\h\u145121設計題目及設計要求 147011.1設計題目： 1124721.2設計要求： 113892任務分析、方案確定 287522.1半精鏜專用機床的特點 2155372.2半精鏜專用機床的組成及加工工藝過程 257582.3半精鏜專用機床 4230692.4手動面板 4300502.5選擇PLC 596273電路及PLC梯形圖設計與繪圖 6126763.1半精鏜專用機床控制流程 640893.2端子分配圖 7HYPERLIN