PLC箱體加工組合機床以及電氣控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(DOC畢業(yè)設(shè)計論文).doc

機電工程學(xué)院PLC課程設(shè)計（箱體加工組合機床的電氣控制系統(tǒng)）院 系 機電工程學(xué)院 班 級 機電 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)老師 時 間 目 錄1緒論.12設(shè)計方案.22.1 左、右兩動力頭進給電機.22.2主軸電機.32.3照明及信號指示.42.4PLC的選擇.52.5 程序的設(shè)計.53I/O分配.84 PLC I/O接線圖.95 梯形圖.106 系統(tǒng)調(diào)試.127設(shè)計心得.138參考文獻.141緒論對于機械電氣結(jié)合控制的組合機床，電氣控制系統(tǒng)起著重要的神經(jīng)中樞作用。傳統(tǒng)的組合機床采用的繼電器接觸器控制系統(tǒng)，接線復(fù)雜、故障率高、調(diào)試和維護困難。隨著PLC控制技術(shù)日益成熟并得到越來越廣泛的應(yīng)用，利用原有的繼電器接觸器控制電路設(shè)計PLC控制系統(tǒng)，或直接進行PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計，都能很好地滿足組合機床自動化控制的要求。本次設(shè)計的要求如下：組合機床的結(jié)構(gòu)如下圖所示：該機床專門用于加工箱體的兩個側(cè)壁，采用兩個動力頭從兩個側(cè)面分別加工，左、右動力頭的電動機均為2.2kw，進給系統(tǒng)和工件夾緊都用液壓系統(tǒng)驅(qū)動，液壓泵電動機的功率為3kw，動力頭和夾緊裝置的動作由電磁閥控制。機床的工作循環(huán)步驟如下（在工件夾緊、動力頭快進、動力頭快退以及電源接通時均有電信號指示）：1 按下起動按鈕，夾緊裝置將被加工的工件夾緊，夾緊后發(fā)出訊號；2 左右動力頭同時快進，并同時啟動主軸；3 達到工件附近，接受到行程開關(guān)的信號后，動力頭由快進轉(zhuǎn)為工進，進行切削加工；4 加工完成后，左右動力頭暫停2秒，然后快速退回原位，夾緊裝置松開被加工工件；5 停止主軸至此，一個工作循環(huán)完成，準備下一個工作循環(huán)開始。其中，在工件夾緊、動力頭快進、動力頭快退以及電源接通時均有電信號指示。電磁閥的動作順序表如下：左動力頭右動力頭夾緊裝置YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7上、下料OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFF快進ONOFFOFFONOFFOFFON工進ONONOFFONONOFFON停留OFFOFFOFFOFFOFFOFFON快退OFFOFFONOFFOFFONOFF注：ON表示給電磁鐵通電；OFF電磁鐵處于斷電狀態(tài)。2設(shè)計方案2.1 左、右兩動力頭進給電機根據(jù)設(shè)計要求知左、右兩動力頭均要求快進工進快退的工作循環(huán)，并且左、右兩動力頭可以同時工作，也可進行單獨調(diào)整。所以就要求快速電機M5、M6能夠正反轉(zhuǎn)，工作進給電機為M3、M4能夠正轉(zhuǎn)即可。其主電路如下圖2-1。 圖2-1 M3、M4、M5、M6的接線電路圖因為這4個功率都較小，所以可以直接啟動。M3、M4只要接觸器KM3、KM4的線圈得電就會吸合，就能正轉(zhuǎn)；M5、M6分別當接觸器KM5、KM6線圈得電時正轉(zhuǎn)，當接觸器KM7、KM8分別得電就反轉(zhuǎn)。2.2主軸電機主軸電機工作方式有兩種：正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。根據(jù)不同的工作要求，主軸電機的轉(zhuǎn)向不同。因主軸電機的功率較小，故可以直接啟動。其主電路圖如下2-2。圖2-2 主軸電機的接線圖當KM1、KM2的線圈得電吸合分別使電機M1、M2正轉(zhuǎn)；當KM9、KM10的線圈得電吸合分別是電機M1、M2反轉(zhuǎn)。通過plc的輸出就可以使不同的接觸器線圈得電，從而使電機的轉(zhuǎn)向不同。2.3照明及信號指示 當機床工作時，為了警告旁人不要誤動作，故要有信號指示說明，告訴別人正在進行工作，不要誤動作。信號指示也能顯示機床是否是在正常工作、有無問題。有時候需要晚上工作，所以需要必要的照明。圖2-3 指示信號燈如圖2-3，其指示著組合機床的工作狀態(tài)，指示燈分別與與之對應(yīng)的接觸器的常開觸點連接，當接觸器的線圈得電，其常開觸點閉合，通過6.3V電壓使之亮。KM1、KM9分別是控制M1的正反轉(zhuǎn)的接觸器；KM2、KM10分別是控制M2的正反轉(zhuǎn)的接觸器；KM3、KM4分別是控制左右工進電機正轉(zhuǎn)的接觸器；KM5、KM7，KM6、KM8分別是左右快進快退電機。這樣就可以把所有的電機的狀態(tài)顯示出來。照明燈如下圖2-4。圖2-4 照明燈2.4 PLC的選擇統(tǒng)計組合機床PLC輸入元器件、執(zhí)行元器件及I/O點數(shù)：輸入部分輸入部分 點數(shù)動力頭工作方式選擇按鈕SB6冷卻泵選擇開關(guān)SA2行程開關(guān)SQ6按鈕SB 4總計 18輸出部分輸出部分點數(shù)接觸器12 總計 12注：照明不需要接入PLC，只需要選擇開關(guān)就可以。所以選用FX2N32MR加擴展單元FX2N32ER，F(xiàn)X2N32MR含有32個I/O點（16入，16出），F(xiàn)X2N32ER為含有32點擴展單元。2.5 程序的設(shè)計根據(jù)要求知需使左、右兩動力頭均要求快進工進快退的工作循環(huán)和可使左、右兩動力頭同時工作，也可進行單獨調(diào)整。故設(shè)計的流程圖如下圖2-5。 圖2-5 程序流程圖3 I/O分配因采用PLC控制，需分配其I/O點，它決定著系統(tǒng)如何工作。輸入地址號信號名稱輸出地址號 信號名稱I0.0開始Q0.0主軸I0.1SQ1Q0.1YV1I0.2SQ2Q0.2YV2I0.3SQ3Q0.3YV3I0.4SQ4Q0.4YV4I0.5SQ5Q0.5YV5X6SQ6Q0.6YV6Q0.7夾緊表3-1 I/O口地址分配表4 PLC I/O接線圖5 梯形圖6 系統(tǒng)調(diào)試安裝GX Developer和西門子的仿真軟件，建立一個新工程，將梯形圖輸入到工程中，完成后將其轉(zhuǎn)換。再啟動梯形圖邏輯測試，選擇軟元件測試，輸入不同的軟元件，改變其狀態(tài)，觀察輸出的改變。軟元件的改變輸出的改變X0=1,X1=0Y0=1X0=0,X1=1Y1=1X2=0Y0=0,Y1=0X3=1Y5=1X3=0Y5=0X7=1,X0=1,X1=0/X7=1, X0=0,X1=1Y0=1,Y3=1/Y1=1,Y3=1X4=1Y2=1,Y3=0X5=1Y2=0,Y4=1,Y0=0/Y1=0X6=0Y4=0X10=1Y4=1X11=1,X12=0Y6=1X11=0,X12=1Y7=1X13=1Y6=0,Y7=0X14=1Y13=1X20=1,X11=1,X12=0/X20=1,X11=0,X12=1Y11=1,Y6=1/Y11=1,Y7=1X15=1Y10=1,Y11=0X16=1Y10=0,Y12=1,Y6=0/Y7=0X17=0Y12=0X21=1Y12=1 表6-1調(diào)試表格7 設(shè)計心得通過這次PLC課程設(shè)計，我知道：使機床與PLC結(jié)合，可以輕松的完成規(guī)定的工作，這可以很大程度的減小工人的工作和減小危險。因為這一切都是有程序控制的，能夠使機器嚴格按規(guī)律執(zhí)行，而人工作的時候總會有一些錯誤發(fā)生，這些錯誤有可能引發(fā)危險。和學(xué)別的學(xué)科一樣，在學(xué)完P(guān)LC理論課程后我們做了課程設(shè)計，此次設(shè)計以分組的方式進行，每組有一個題目。我做的是組合機床的組合機床的電氣控制系統(tǒng)。由于平時大家都是學(xué)理論，沒有過實際開發(fā)設(shè)計的經(jīng)驗，拿到的時候都不知道怎么做。但通過各方面的查資料并學(xué)習(xí)。我基本學(xué)會了PLC設(shè)計的步聚和基本方法。 通過這次設(shè)計實踐。我學(xué)會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設(shè)計以前，我對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我對PLC 的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。 通過此次課設(shè)，讓我了解了plc梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計原理。有很多設(shè)計理念來源于實際，從中找出最適合的設(shè)計方法。最后，非常感謝老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助！8 參考文獻1黃鶴汀金屬切削機床上冊北京：機械工業(yè)出版社，2000.5；2揚州惠樂機械裝備有限公司（揚州組合機床廠）網(wǎng)站： 或者 大連專用機床廠網(wǎng)站：3凌智勇機床液壓系統(tǒng)及故障維修北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.7 或者 張群生液壓與氣壓傳動第2版北京：機械工業(yè)出版社，2008；4李向東電氣控制與PLC北京：機械工業(yè)出版社，2009.1 5丁學(xué)恭電器控制與PLC浙江：浙江大學(xué)出版社，2004.1 或者其他“機床電氣控制”類的圖書資料能人士的50個習(xí)慣 在行動前設(shè)定目標 有目標未必能夠成功，但沒有目標的肯定不能成功。著名的效率提升大師博思.崔西説：“成功就是目標的達成，其他都是這句話的注釋。”現(xiàn)實中那些頂尖的成功人士不是成功了才設(shè)定目標，而是設(shè)定了目標才成功。 一次做好一件事 著名的效率提升大師博思.崔西有一個著名的論斷：“一次做好一件事的人比同時涉獵多個領(lǐng)域的人要好得多。”富蘭克林將自己一生的成就歸功于對“在一定時期內(nèi)不遺余力地做一件事”這一信條的實踐。 培養(yǎng)重點思維 從重點問題突破，是高效能人士思考的一項重要習(xí)慣。如果一個人沒有重點地思考，就等于無主要目標，做事的效率必然會十分低下。相反，如果他抓住了主要矛盾，解決問題就變得容易多了。 發(fā)現(xiàn)問題關(guān)鍵 在許多領(lǐng)導(dǎo)者看來，高效能人士應(yīng)當具備的最重要的能力就是發(fā)現(xiàn)問題關(guān)鍵能力，因為這是通向問題解決的必經(jīng)之路。正如微軟總裁兼首席軟件設(shè)計師比爾。蓋茨所説：“通向最高管理層的最迅捷的途徑，是主動承擔別人都不愿意接手的工作，并在其中展示你出眾的創(chuàng)造力和解決問題的能力?！?把問題想透徹 把問題想透徹，是一種很好的思維品質(zhì)。只要把問題想透徹了，才能找到問題到底是什么，才能找到解決問題最有效的手段。 不找借口 美國成功學(xué)家格蘭特納說過這樣的話：“如果你有為自己系鞋帶的能力，你就有上天摘星星的機會！”一個人對待生活和工作是否負責(zé)是決定他能否成功的關(guān)鍵。一名高效能人士不會到處為自己找借口，開脫責(zé)任；相反，無倫出現(xiàn)什么情況，他都會自覺主動地將自己的任務(wù)執(zhí)行到底。 要事第一 創(chuàng)設(shè)遍及全美的事務(wù)公司的亨瑞。杜哈提說，不論他出多小兩種能力是：第一，能思想；第二，能按事情的重要程度來做事。因此，在工作中，如果我們不能選擇正確的事情去做，那么唯一正確的事情就是停止手頭上的事情，直到發(fā)現(xiàn)正確的事情為止。 運假公濟私,那么你要嘗試學(xué)習(xí)如何與不同的人相處,提高自己化 能人士的50個習(xí)慣 在行動前設(shè)定目標 有目標未必能夠成功，但沒有目標的肯定不能成功。著名的效率提升大師博思.崔西説：“成功就是目標的達成，其他都是這句話的注釋。”現(xiàn)實中那些頂尖的成功人士不是成功了才設(shè)定目標，而是設(shè)定了目標才成功。 一次做好一件事 著名的效率提升大師博思.崔西有一個著名的論斷：“一次做好一件事的人比同時涉獵多個領(lǐng)域的人要好得多。”富蘭克林將自己一生的成就歸功于對“在一定時期內(nèi)不遺余力地做一件事”這一信條的實踐。 培養(yǎng)重點思維 從重點問題突破，是高效能人士思考的一項重要習(xí)慣。如果一個人沒有重點地思考，就等于無主要目標，做事的效率必然會十分低下。相反，如果他抓住了主要矛盾，解決問題就變得容易多了。 發(fā)現(xiàn)問題關(guān)鍵 在許多領(lǐng)導(dǎo)者看來，高效能人士應(yīng)當具備的最重要的能力就是發(fā)現(xiàn)問題關(guān)鍵能力，因為這是通向問題解決的必經(jīng)之路。正如微軟總裁兼首席軟件設(shè)計師比爾。蓋茨所説：“通向最高管理層的最迅捷的途徑，是主動承擔別人都不愿意接手的工作，并在其中展示你出眾的創(chuàng)造力和解決問題的能力。” 把問題想透徹 把問題想透徹，是一種很好的思維品質(zhì)。只要把問題想透徹了，才能找到問題到底是什么，才能找到解決問題最有效的手段。 不找借口 美國成功學(xué)家格蘭特納說過這樣的話：“如果你有為自己系鞋帶的能力，你就有上天摘星星的機會！”一個人對待生活和工作是否負責(zé)是決定他能否成功的關(guān)鍵。一名高效能人士不會到處為自己找借口，開脫責(zé)任；相反，無倫出現(xiàn)什么情況，他都會自覺主動地將自己的任務(wù)執(zhí)行到底。 要事第一 創(chuàng)設(shè)遍及全美的事務(wù)公司的亨瑞。杜哈提說，不論他出多小兩種能力是：第一，能思想；第二，能按事情的重要程度來做事。因此，在工作中，如果我們不能選擇正確的事情去做，那么唯一正確的事情就是停止手頭上的事情，直到發(fā)現(xiàn)正確的事情為止。 運假公濟私,那么你要嘗試學(xué)習(xí)如何與不同的人相處,提高自己化 能人士的50個習(xí)慣 在行動前設(shè)定目標 有目標未必能夠成功，但沒有目標的肯定不能成功。著名的效率提升大師博思.崔西説：“成功就是目標的達成，其他都是這句話的注釋?！爆F(xiàn)實中那些頂尖的成功人士不是成功了才設(shè)定目標，而是設(shè)定了目標才成功。 一次做好一件事 著名的效率提升大師博思.崔西有一個著名的論斷：“一次做好一件事的人比同時涉獵多個領(lǐng)域的人要好得多。”富蘭克林將自己一生的成就歸功于對“在一定時期內(nèi)不遺余力地做一件事”這一信條的實踐。 培養(yǎng)重點思維 從重點問題突破，是高效能人士思考的一項重要習(xí)慣。如果一個人沒有重點地思考，就等于無主要目標，做事的效率必然會十分低下。相反，如果他抓住了主要矛盾，解決問題就變得容易多了。 發(fā)現(xiàn)問題關(guān)鍵 在許多領(lǐng)導(dǎo)者看來，高效能人士應(yīng)當具備的最重要的能力就是發(fā)現(xiàn)問題關(guān)鍵能力，因為這是通向問題解決的必經(jīng)之路。正如微軟總裁兼首席軟件設(shè)計師比爾。蓋茨所説：“通向最高管理層的最迅捷的途徑，是主動承擔別人都不愿意接手的工作，并在其中展示你出眾的創(chuàng)造力和解決問題的能力?！?把問題想透徹 把問題想透徹，是一種很好的思維品質(zhì)。只要把問題想透徹了，才能找到問題到底是什么，才能找到解決問題最有效的手段。 不找借口 美國成功學(xué)家格蘭特納說過這樣的話：“如果你有為自己系鞋帶的能力，你就有上天摘星星的機會！”一個人對待生活和工作是否負責(zé)是決定他能否成功的關(guān)鍵。一名高效能人士不會到處為自己找借口，開脫責(zé)任；相反，無倫出現(xiàn)什么情況，他都會自覺主動地將自己的任務(wù)執(zhí)行到底。 要事第一 創(chuàng)設(shè)遍及全美的事務(wù)公司的亨瑞。杜哈提說，不論他出多小兩種能力是：第一，能思想；第二，能按事情的重要程度來做事。因此，在工作中，如果我們不能選擇正確的事情去做，那么唯一正確的事情就是停止手頭上的事情，直到發(fā)現(xiàn)正確的事情為止。 運假公濟私,那么你要嘗試學(xué)習(xí)如何與不同的人相處,提高自己化 袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊