课题!箱体加工专用机床的PLC控制

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1、成绩 _课程设计说明书（论文）题 目箱体加工专用机床的 PLC控制课程名称机电传动控制课程设计院（系、部、中心）机械工程学院专 业机械设计制造及其自动化班 级学生姓名学 号设计地点机械工程学院机房指导教师设计起止时间：2008年07月07日至2008年07月11日目录一、概述 2二、设计任务和要求 3三、设计方案（一） 可编程控制器的选用 3（二） I/O 地址 4（三）控制系统分析 4（四）控制流程分析及功能图 6（五）梯形图及指令表 9四、课程设计小结12五、参考文献 13箱体加工专用机床的 PLC控制概述可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统， 专为在工业环境下应用而 设计，它采用可编

2、程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、 定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。PLC把计算机的完备功能以及灵活性， 通用性好等优点和继电器控制器控 制的简单易懂操作方便，价格便宜等优点溶入新的控制系统中，且编程简单使得 不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术。可编程控制器的处理速度大大 提高，增加了许多特殊功能。使得可编程控制器不仅可以进行逻辑控制，而且可以对模拟量进行控制。PLC使用在专用机床控制上是最合适不过了，如下图所示为箱体加工专用 机床的结构加工示意图该机床是用来专门加工箱体两侧的，其加工方法是先将箱体通过

3、夹紧装置夹紧，再由两侧左、右动力头对箱体进行加工。当加工完毕 动力头快速回原位，此时在松开加工件，又开始下一个循环。工进 r图石中，左、右动力头主轴电 电动机为3kw。动力和夹紧装置的动表1箱体加工机床电磁阀通断情况表古功力头动机为作由电磁阀控制左动力头SQ4 SQ2SQ6 応工进进给运动液压驱动詡液压泵,电磁阀通断情况如表1。右动为久夹紧装置J=CWL cm YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7上、下料-夹紧+快进+工进+停留-+快退+专用机床的工作步骤如下1、按下启动按钮，夹紧装置将被加工工件夹紧，夹紧后发出信号。2、左、右动力头同时快进，并同时启动主轴。3、到达工件附件，动力头快进

4、转为工进加工。4、加工完毕后，左、右动力头暂停 2s后分别快速退回原位。5、夹紧装置松开被加工工件，同时主轴停止.以上15步骤连续工作，实现半自动循环。在工件夹紧、动力头快进、动力 头快退及电源接通均有信号显示三、设计方案（一）可编程控制器的选用选择PLC的型号，日本三菱公司的 FX2N系列PLC是一种性价比高的小型 PLC，其功能强大，满足本系统的要求，从上面的控制要求可知，本系统共有输入 设备 11 个：SB1-SB2 SQSQ7 SP SA1-SA2和输出设备 16 个：Y0-Y6、KM1-KM2 YV1-YV7.考虑10%-15 %的裕量，共需输入输出点数32点，因此选择FX2N-48

5、MR 该型号的PLC采用AC220V电源供电，有自带24V直流电源的24点继电器输出接 口.电磁铁和接触器选择220V的小功率的交流电磁铁和交流接触器，由PLC直接 控制。为了确保系统的安全，本系统还配备了过载保护和短路保护。（二 ）1/0地址输入X0 :启动按钮亦:停止按钮X2 :夹紧开关信号SPX3 :松开开关信号SQ7X4:左动力头行程开关SQ1X5 :左动力头行程开关SQ3 X6:左动力头行程开关SQ5X7 ;右动力头行程开关SQ2 X10 :右动力头行程开关 SQ4 X11:右动力头行程开关 SQ6X12:半自动/自动开关输出Y0:工作夹紧指示丫1 :左动力头快进指示丫2:右动力头快

6、进指示Y3 :左动力头快退指示Y4:右动力头快退指示丫5:左主轴电动机接触器Y6:油泵电动机接触器Y7 :电磁阀YV1Y10:电磁阀YV2Y11:电磁阀YV3Y12:电磁阀YV4Y13:电磁阀YV5Y14:电磁阀YV6Y15:电磁阀YV7Y16:右主轴电动机接触器（三）控制系统分析箱体加工专用机床采用采用继电器控制方式与 PLC程序控制方式相组合的 形式构成控制系统。左右主轴电动机分别由接触器 KM1和KM3控制，油泵电 动机由接触器KM2控制。左右主轴电动机分别控制左右动力头的旋转运动。而 左右动力头的快进、工进和快退由电磁阀和油泵电动机共同控制。 下图即为箱体 加工专用机床的控制系统电路图

7、。（四）控制流程分析及功能图箱体加工机床的控制流程如下所述1、 初始状态下，左、右动力头滑台分别压住行程开关 SQ1和SQ2,由于此时 工件尚未夹紧，SQ7亦被压住，处于闭合状态，按下启动按钮SB1，此时电磁阀 YV7 通电使夹紧装置将被加工工件夹紧,同时夹紧指示灯亮。2、夹紧开关信号SP使左、右主轴电动机接触器KM1和KM3、油泵电动机 接触器KM2、电磁阀YV1、电磁阀YV3、电磁阀YV4、电磁阀YV6通电和左、 右动力头快近指示灯亮 .电磁阀 YV7 和夹紧指示灯由于强行置位保持先前的状态 左、右动力头开始同时快进。3、 左、右动力头分别压住行程开关 SQ3和SQ4, 上一工步结束，电磁

8、阀 YV3 和电磁阀 YV6 断电，左右动力头快近指示灯熄灭。左、右主轴电动机接触器KM1和KM3、油泵电动机接触器 KM2、电磁阀YV1、电磁阀YV4、电磁阀 YV7 和夹紧指示保持先前的状态。此时左、右动力头开始工进，加工工件。4、左、右动力头分别压住行程开关 SQ5和SQ6，电磁阀YV1和电磁阀YV4 断电。左右主轴电动机接触器 KM1和KM3、油泵电动机接触器 KM2、电磁阀 YV7 和夹紧指示灯继续保持通电的状态， 工件加工完毕 ,触发定时器 T0,T0 通电， 开始记时 ,左、右动力头暂停。5、暂停 2S 后，电磁阀 YV2 和电磁阀 YV5 通电，左右主轴电动机接触器 KM1和K

9、M3、油泵电动机接触器 KM2、电磁阀YV7和夹紧指示灯还保持通电 的状态，左、右动力头开始同时快退，左右动力头快退指示灯亮 &左右动力头分别回到原位，压住行程开关 SQ1和SQ2,左、右主轴电动 机接触器KM1和KM3、油泵电动机接触器 KM2、电磁阀YV2、电磁阀YV5、 电磁阀 YV7 和夹紧指示灯断电 .夹紧装置松开被加工工件。同时主轴停止转动。 一次循环加工结束。7、若选择开关 SA 接通，自动开始下一次循环；若选择开关 SA 未接通 ,需 要手动接通 SA 开始下一次循环。选择开关启动按钮停止按钮左.右动力头工进S22左动力头快进提示 右动力头快进提示箱体加工专用机床控制功能图（五

10、）梯形图及指令表梯形图TOTKOJIIIkf50KOK007I泌1 I1 320IJTL115-OCT4Xr徹4XrY(1E-perYIOO-Co哉1-3ETnos-DPTY-DRTYr if仙7(117(11JJ、4fl ”弭C vmi011l1-KSOTOYI10Mir卄-=ITS：5-KIKJ 5-SSTYim-pH俪1006O1 5 02 5 6 6712412RMO 7261H1Iu-v loolloololll n- 0-0- 1 22 o lo 1 33 oo o QO022400320000000 o OO 022 o oo O 22 QQ xxssx xssYYXSSYYYY

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12、t-4 56 7012 45 67.immil2g2g222 22s g s gg s-4 444444445 55 5 55 5lpmseeeenDo OD rL Afizfiv-我们选用的是三菱微型可编程控制器中的 FX2N系列，它的有关信息如下:1-5/性能规格弓隱癱谿鱷翳总拎転能wF力N篆列，:藹洙站騒陽熾粋瓷壽,/商融方式讦储程序反扛运界方歲进用国）.申时令M瑞楓执冇站令时），52區有倉疗指虫龍黝母讪址林挖阳育盘阿附$啊财）1 garnraamm1誌1忙大伯酒鮒耳炖.；.：.: .；. : ： -P-i5: ;*-”：r.r ”;”_.眩趺 ftAM电池后奋、卍宰迖；：印辽:沱盘汽?

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16、计薮，违它达劉规定的 设定值时*输出接点就工作金时器利用时钟牀冲可谢鈕瞪圈为D-tXH 4 327氐7秒：皿小旳賊可洪用于程序和中断于程序内.T2SO-T曲掘!0伽斤碾积走时器其当前值为駅駅数，所庆 建时线溜的駅动输人为OFF臥 当前值械保持，作为架枳攤作铁用口计数器备有如F几种.抿掘目的和用罐町好为如下几种内部计题用】遐用/停电保持用堆位计数器：向上计數用，计散范虞为1-32 ?6732位计软: 41：商上/向下计it用.计1WKLH为-Z 1仇他、64-+! 147, 48久M7计这弊计效器琵可编程控施器的内部信号用的，梵庵咎速盛通席为逆|0H下*离速计殖舉用停庭保持用-.丨聲位计數魁向上

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18、定直的间接指定、应曲搭令之中。靈、伽:可第程控制赛整用的各沖数值中，K为 十进删鉴数値匚H为十六进制數債*这些 可用作定对猛或计数器的懺定恒和当佛 他以及应用指令的猱作盘来怏用，捋针有分支用和中断用的朗种分玄用 措针剧于揩定FNCOO(CJ)件耕撤 或 FN CQ1 (CALL)子輕序调入的地址+ 中断指针用于描定输人中葫，定时中新 计數中飯的中斯于秫序.:V0.Z0=5 时D1DOVO=D1D5 C2OZflY25 -元件編号+ 创戒Z0 的恒 数抵寓好器和寻址警用器披用于定时器.四、课程设计小结通过本次PLC课程设计的学习，我对具体问题的PLC设计过程有了初步了解, 特别是步进指令的设计编

19、程，理解颇深在机床行业中，多工步机床由于其工步及动作多 ，控制较复杂，采用传统的 继电器控制时，需要的继电器多，接线复杂，因此，故障多，维修困难，费工费时, 不仅加大了维修成本，而且影响了设备的工效在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老 师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在 整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力 ，树立了对自己工作 能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响 而且大大提高了 动手的能力， 使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。 虽然 这个设计做的也不太好， 但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大 收获和财富，使我终身受益。参考文献1、海心，赵华主编 机电传动控制 北京：高等教育出版社， 2007、 112、刘守操主编 可编程序控制器技术与应用 北京：机械工业出版社， 2006， 83、郁汉琪主编 机床电器及可编程序控制器实验、课程设计指导书 北京：高 等教育出版社， 2001，7（2007 重印）