四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

成績(jī)定表學(xué)生姓名

華明亞

班級(jí)學(xué)號(hào)

1001014107專業(yè)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

課程設(shè)計(jì)題目

四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)評(píng)語組長(zhǎng)簽字：成績(jī)?nèi)掌?/p>

日/

課程設(shè)計(jì)任務(wù)

實(shí)教要與務(wù):設(shè)計(jì)內(nèi)容：

1）完成《程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》所要求的控制循環(huán)。2）按停止鈕，完成當(dāng)前循環(huán)后再停。3）要求可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、單周期、連續(xù)控制。設(shè)計(jì)要求：1）畫出端分配圖和順序功能圖2）設(shè)計(jì)并試PLC控制梯形圖3）設(shè)計(jì)說書工計(jì)與度排:進(jìn)度安排：1）理解題要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案2）梯形圖設(shè)計(jì)與調(diào)3）說明書寫4）答辯

130.5天0.5天

月

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2年

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目錄前課求總計(jì)..83.1PLC.3.2I/O配..…...103.3PLC線..................................................................................12PLC程序設(shè)計(jì)...…………4.1想...........................................................................................134.2四圖.............................144.3PLC......................................................................................15

主程序

.3.2公共程序

.16

手動(dòng)程序

.3.4自動(dòng)程序

輸出程................................................................................25復(fù)位程................................................................................28程明...............................................................................................30語............................................................................................................32/

1前言企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和深化，使得生產(chǎn)物的輸送成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)運(yùn)料小車自動(dòng)控制正是用來實(shí)現(xiàn)輸送生產(chǎn)物的控制系統(tǒng)隨著的發(fā)展，國外生產(chǎn)線上的運(yùn)輸控制系統(tǒng)非常廣發(fā)的采用該控制系統(tǒng)，而且有些制造商還開發(fā)研制出了專用的邏輯處理控制芯片，我國的大部分工控企業(yè)的運(yùn)料小車自動(dòng)控制系統(tǒng)都是從國外引進(jìn)的，成本高，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)流通的需要，讓PLC技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，充分的利用到我國的工控企業(yè)生產(chǎn)線上，讓該系統(tǒng)在各種環(huán)境下都能夠工作，而且成本低，易控制，安全可靠，效率高?？删幊炭刂破鳎≒rogrammableController）是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）,簡(jiǎn)稱PLC它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Computer）的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱自1966年出現(xiàn)，美國，日本，德國的可編程控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。Plc的優(yōu)點(diǎn)⑴可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。⑵硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。⑶PLC的安裝接線方便，一般用接線端子連接外部接線。⑷PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力可直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器也可以用于/

各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來的功能單元大量涌現(xiàn)，使?jié)B透到了位置控制、溫度控制CNC等各種工業(yè)控制中。加PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。⑸易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。⑹系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法種編程方法很有規(guī)律容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯大大減少了控制設(shè)備外部的接線使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。⑺體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的。它的重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。Plc應(yīng)用領(lǐng)域⑴用于順序控制順序控制是根據(jù)有關(guān)輸入開關(guān)量的當(dāng)前與歷史的狀況，產(chǎn)生所要求的開關(guān)量輸出，以使系統(tǒng)能按一定順序工作。這是系統(tǒng)工作最基本的控制。⑵用于過程控制過程控制要用到模擬量。模擬量一般是指連續(xù)變化的量，如電流、電壓、溫度、壓力等物理量。過程控制的目的就是，根據(jù)有關(guān)模擬量的當(dāng)前與歷史的輸入狀況，產(chǎn)生所要求的開關(guān)量、或模擬量輸出，以使系統(tǒng)工作參數(shù)能按一定要求工作。是連續(xù)生產(chǎn)過程最常用的控制，過程控制的類型很多。/

⑶用于運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)控制主要指，對(duì)工作對(duì)象的位置、速度及加速度所作的控制。可以是單坐標(biāo)，即控制對(duì)象作直線運(yùn)動(dòng)；也可是多坐標(biāo)的，控制對(duì)象的平面、立體，以至于角度變換等運(yùn)動(dòng)PLC也已具備處理脈沖量的能力。⑷用于信息控制信息控制也稱數(shù)據(jù)處理，是指數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、檢索、變換、傳輸及數(shù)表處理等。隨著技術(shù)的發(fā)展，PLC不僅可用作系統(tǒng)的工作控制，還可用作系統(tǒng)的信息控制。⑸用于遠(yuǎn)程控制遠(yuǎn)程控制是指，對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程部分的行為及其效果實(shí)施檢測(cè)與控制。通過本次課程設(shè)計(jì)可以上我們更加的了解PLC各項(xiàng)應(yīng)用，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作會(huì)有很大幫助。/

第七組

2課題基本控制要求題目：四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)該機(jī)床有四個(gè)工位，三個(gè)動(dòng)力頭。第一工位是裝卸工位，第二到第四工位的三個(gè)動(dòng)力頭可以同時(shí)對(duì)相應(yīng)工位夾具上的工件進(jìn)行加工。工作臺(tái)每次轉(zhuǎn)位度，轉(zhuǎn)過度完成一個(gè)工件的所有加工。機(jī)床的動(dòng)作包括：工作臺(tái)的抬起、回轉(zhuǎn)、落下夾緊；夾具的夾緊、松開；三個(gè)滑臺(tái)各自的向前切削、向后退回。流程圖如圖所示。要求：1．實(shí)現(xiàn)圖的工作循環(huán)。2．要求有種工作方式：手動(dòng)、連續(xù)、單周期。3．連續(xù)時(shí)循環(huán)3結(jié)束，聲光間斷報(bào)警5秒。圖1.機(jī)總流圖/

3總體設(shè)計(jì)3.1選型ＰＬＣ主機(jī)：選擇西門子Ｓ７－２００系列ＰＬＣ作為系統(tǒng)的工作主機(jī)。根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)來確定PLC號(hào)滿足控制要求該系統(tǒng)需要有33輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)。因此采用S7-200CPU226AC/DC/繼電器型（圖2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(chǔ)器位：256位定時(shí)器總數(shù)：256定時(shí)器計(jì)數(shù)器總數(shù)：256計(jì)數(shù)器電源電壓允許范圍：AC85~264V輸入電流僅CPU/最大負(fù)載：mA,AC240V電壓范圍：DC20.4~28.8V電流限制：約1.5A由于該系統(tǒng)要求33輸入點(diǎn)個(gè)出點(diǎn)S7-200CPU226不能滿足點(diǎn)數(shù)要求，因此采用EM223DI8/DO8×DC24/繼電器型EM221DI8×DC24/繼電器型擴(kuò)展模塊增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)總I/O點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)統(tǒng)要求總點(diǎn)為點(diǎn)總I/O數(shù)1.1~1.3）系統(tǒng)要求的I/O總點(diǎn)數(shù)。所以滿足設(shè)計(jì)要求。/

圖2CPUAC/DC/繼電器端子連接器按照工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V型，額定功率4KW，同步轉(zhuǎn)速為1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速為960r/min，額定電流。接觸器型號(hào)CJX2-32,額定電流。熱繼電器型號(hào)熱繼電器。熔斷器型號(hào)RT14-32,適用與交流50HZ額定電壓交380V，額定電流至32A的配電線路中，作過載和短路保護(hù)。FUL1L2L3QSKM1KM2FRM~圖3正反轉(zhuǎn)電機(jī)/

3.2端子接線表1I/O端子分配輸入

輸出功能工件夾緊限位工作平臺(tái)上限位回轉(zhuǎn)度傳感器工作臺(tái)下限位工作臺(tái)夾緊限位

地址I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4

功能工件夾緊工作臺(tái)抬起工作臺(tái)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)落下工作臺(tái)夾緊

地址1動(dòng)力頭速度傳感I0.5器

1力頭啟動(dòng)

1滑臺(tái)傳感器滑臺(tái)后限位工件松開限位工件取走感應(yīng)器手動(dòng)單周期連續(xù)啟動(dòng)停止復(fù)位工件夾緊工作臺(tái)抬起工作臺(tái)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)落下工作臺(tái)夾緊動(dòng)力電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)

I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I1.6I1.7I2.0I2.1I2.2I2.3I2.4I2.5

2力頭啟動(dòng)3力頭啟動(dòng)1臺(tái)向前切削2臺(tái)向前切削3臺(tái)向前切削1臺(tái)向后退回2臺(tái)向后退回3臺(tái)向后退回工件松開取走工件聲報(bào)警光報(bào)警

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滑臺(tái)向前切削滑臺(tái)向后退回工件松開取走工件

I2.6I2.7I3.0I3.12動(dòng)力頭速度傳感I3.2器3動(dòng)力頭速度傳感I3.3器2滑臺(tái)前限位3滑臺(tái)前限位

I3.4I3.5/

3.3端子接線圖圖4.PLC子分配圖/

4PLC程序設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)思我是一個(gè)男生，憑借著我的平實(shí)的積累考的還可以，也有些自信心膨脹，但通過這次實(shí)訓(xùn)我也有了對(duì)機(jī)電這門課程有了更深一步的了解，下面就說說我對(duì)這次設(shè)計(jì)的想法吧！我們?cè)O(shè)計(jì)的題目是四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我們是要設(shè)計(jì)一次對(duì)工件進(jìn)行加工的過程，首先進(jìn)行了了解題意與需要注意的問題，不參與控制循環(huán)或在循環(huán)前已經(jīng)投入的指令可不接入PLC多重指令控制一個(gè)任務(wù)時(shí)，可先在部將它們并聯(lián)后再接入一個(gè)輸入點(diǎn)；條件允許的情況下最好獨(dú)立每一路輸出，便于控制和檢查，也保護(hù)其它輸出回路；當(dāng)一個(gè)輸出點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)只會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)輸出回路失控，等等。在本題中按下啟動(dòng)按鈕后工作臺(tái)上對(duì)工件進(jìn)行夾緊，確定夾緊后工作臺(tái)抬起在工作臺(tái)上下有兩個(gè)限位開關(guān)，碰到上限位開關(guān)后工作臺(tái)進(jìn)行回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)過，進(jìn)行延時(shí)2秒，延時(shí)到后工作臺(tái)落下碰到下限位開關(guān)，進(jìn)行夾緊，之后進(jìn)行加工三個(gè)動(dòng)力頭同時(shí)對(duì)對(duì)相應(yīng)工位夾具上的工件進(jìn)行加工，加工后工作臺(tái)再次抬起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)重新再次三個(gè)動(dòng)力頭同時(shí)進(jìn)行加工，依次，進(jìn)90的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)過度時(shí)完成一個(gè)工件的所有加工，工件松開，取走工件。之后涉及到兩個(gè)選擇一個(gè)是工件加工后經(jīng)行停止，另一個(gè)是重新進(jìn)行下一次的循環(huán)，這次實(shí)訓(xùn)最大的難點(diǎn)是并行序列，還I∕分配圖的分配。如果輸入和輸出分不清，這個(gè)設(shè)計(jì)是做不出來的。這個(gè)實(shí)訓(xùn)我們主要是根據(jù)機(jī)床總控流程圖，進(jìn)行對(duì)端子分配、PLC順序功能圖設(shè)計(jì)、PLC形圖設(shè)計(jì)。/

4.2PLC順序功圖設(shè)計(jì)圖5

順圖/

4.3PLC梯形圖設(shè)主程/

公用/

手動(dòng)/

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5程序調(diào)說明圖6作面板示意圖控統(tǒng)后完個(gè)。有18，件加ME23316I/16Q和ME2218I意是。/