四工位臥式鏜洗組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書+梯形圖

課程設(shè)計(jì)（論文） 題 目 ： 四 工 位 臥 式 鏜 洗 組 合 機(jī)床 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 設(shè) 計(jì)名稱： 機(jī)電傳動(dòng)控制 班 級(jí)學(xué)號(hào)： 學(xué) 生姓名： 指 導(dǎo)教師： 2012 年 12 月 24 日 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 成 績 評(píng) 定 表 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 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 四工位臥式鏜洗組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 評(píng) 語 組長簽字： 成績 日期 201 年 月 日 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 課程設(shè)計(jì)題目 四工位臥式鏜洗組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù) : 1.設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1）完成課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書所要求的控制循環(huán)。 2）按停止按鈕，完成當(dāng)前循環(huán)后再停。 3）要求可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、單周期、連續(xù)控制。 4）循環(huán) 5 次，停止循環(huán)，聲光間斷報(bào)警 5 秒。 2.設(shè)計(jì)要求： 1）畫出端子分配圖和順序功能圖 2）設(shè)計(jì)并調(diào)試 PLC 控制梯形圖 3）設(shè)計(jì)說明書 工作計(jì)劃與進(jìn)度安排 : 1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案 1 天 2） PLC 梯形圖設(shè)計(jì)與調(diào)試 4 天 3）說明書撰寫 1 天 4）答辯 1 天 指導(dǎo)教師： 2012 年 11月 27 日 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 2012 年 11月 27 日 學(xué)院教學(xué)副院長： 201 年 月 日 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 目錄 0. 前言 . 1 1.課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求 . 2 1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) . 2 1.2 課程設(shè)計(jì)的基本要求 . 2 2.總體設(shè)計(jì) . 3 2.1 PLC 的選型 . 3 2.2 PLC 端子接線 . 4 2.3 PLC 端子接線 . 5 3. PLC 程序設(shè)計(jì) . 6 3.1 設(shè)計(jì)思想 . 6 3.2 順序功能圖 . 7 3.3 PLC 梯形圖 . 17 4 調(diào)試說明 . 18 5 結(jié)束語 . 19 6 參考文獻(xiàn) . 20 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 1 0. 前言 在 20 世紀(jì) 60 70年代，為了適應(yīng)計(jì)算機(jī)、數(shù)字控制、機(jī)器人、大規(guī)模集成電路等高新技術(shù)的發(fā)展，美國通用汽車公司 (GM)為適應(yīng)汽車型號(hào)的不斷翻新，提出了 “結(jié)合計(jì)算機(jī)靈活、通用、功能完備以及繼電控制簡單、易懂、操作方便、為大家所熟悉” 優(yōu)點(diǎn)，面向工業(yè)現(xiàn)場、面向控制過程、面向?qū)嶋H問題，即使是不熟悉計(jì)算機(jī)的人，經(jīng)過簡單訓(xùn)練也可直接編程的一種新型電子化的自動(dòng)控制裝置來代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電 -接觸控制的設(shè)想。 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司 (DEC)率先研制出 PDP-14 可編程控制器，成功地用在 GM 公司的自動(dòng)裝配線上。 1987 年，國際電工委員會(huì) (IEC)對(duì)它定義如下： 一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 在早期，主要用于替代繼電 -接觸的順序控制，因此，又稱為可編程邏輯控制器 (Programmable logic controller PLC)。 隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展 ，可編程控制器的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了順序控制的范圍。被稱為可編程控制器 (Programmable Controller PC)。為區(qū)別于個(gè)人計(jì)算機(jī) (Personal Computer PC)，故沿用 PLC 這個(gè)縮寫。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 2 1.課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求 1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 控制過程如下： 要求：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，第二工位到第四工位的三個(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 90 度，轉(zhuǎn)過 360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。 1.2 課程設(shè)計(jì)的基本要求 要求： 1 完成上述工作循環(huán)。 2 要求有三種工作方式：手動(dòng)、回原點(diǎn)、單周期、連續(xù)。 3 連續(xù)時(shí)，循環(huán) 5 次結(jié)束，聲光間斷報(bào)警 5 秒。 4 按停止按鈕，完成當(dāng)前循環(huán)后再停。 5 按復(fù)位按鈕，機(jī)械手和沖壓機(jī)均回原位 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 3 2.總體設(shè)計(jì) 2.1 PLC 的選型 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) . 采用 S7 200 CPU 226 AC/DC/繼電器型工作主機(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)部儲(chǔ)存器位： 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： AC85264V 輸入電流僅 CPU/最大負(fù)載 40/160 mA， AC240V. 電壓范圍： DC20.4 28.8V 電流限制：約 1.5A 展模塊增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)， CPU 總 I/O 點(diǎn)數(shù)為 64 點(diǎn)，系統(tǒng)要求的 I/O 總點(diǎn)為 49 點(diǎn)， CPU 總 I/O 點(diǎn)數(shù) =（ 1.1 1.3） 系統(tǒng)要求的 I/O 總點(diǎn)數(shù)，所以滿足要求設(shè)計(jì) . 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 4 2.2 PLC 端子接線 圖 1 I/O 端子分配圖 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 5 2.3 PLC 端子接線 圖二 I/O 端子接線圖沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 6 3. PLC 程序設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)思想 1） 沖頭的上、下分別由感應(yīng)器來感應(yīng)控制； 2） 工位 1、工位 2、工位 3 分別由感應(yīng)器來感應(yīng)控制； 3） 進(jìn)料、出料機(jī)械手的限位分別由感應(yīng)器來感應(yīng)控制； 4） 開關(guān)分別控制手動(dòng)、回原點(diǎn)、連續(xù)和單周期； 5） 按下啟動(dòng)開關(guān)，執(zhí)行自動(dòng)程序，將開關(guān)接通手動(dòng)，則 可以進(jìn)行手動(dòng)操作； 6） 進(jìn)料吸盤控制閥通過工位 1 感應(yīng)器來控制，進(jìn)、出料機(jī)械手的吸件和松件 感應(yīng)控制分別由感應(yīng)器來。 圖三 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路圖 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 7 3.2 順序功能圖 圖四 順序功能圖 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 8 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 9 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 10 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 11 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 12 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 13 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 14 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 15 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 16 計(jì)數(shù)器以及聲光報(bào)警器 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 17 3.3 PLC 梯形圖 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 18 4 調(diào)試說明 本次設(shè)計(jì)程序調(diào)試通過模擬的方式進(jìn)行，模擬的軟件為 S7-200 仿真軟件，由于本次設(shè)計(jì)有 32 個(gè)輸入， 18 個(gè)輸出 .為此無需調(diào)用 EM223 D08 x DC24V 輸入拓展模 塊 .需要特別說明的是，因?yàn)?S7-200 仿真軟件沒有感應(yīng)器，也就是限位開關(guān)，所以需要自己手動(dòng)進(jìn)行調(diào)置。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 19 5 結(jié)束語 為期將近半月的課程設(shè)計(jì)終于完稿，其中過程如人飲水：冷暖自知。通過這次實(shí)訓(xùn)，我受益匪淺。學(xué)會(huì)了幾款軟件，同學(xué)溫習(xí)了以前學(xué)過的一些知識(shí)，感覺很有意義。 一開始這門課程所散發(fā)出的強(qiáng)大的實(shí)踐性與趣味性一下子就深深的吸引住了我。 最終圓滿 順利的完成了 這次課程設(shè)計(jì) ，這次的實(shí)習(xí)也幾近完結(jié)，總的來說，我在這次的實(shí)習(xí)中學(xué)到了很多課堂上沒有的知識(shí)，并且我對(duì)這次的實(shí) 習(xí)是熱情高漲的。第一，通過實(shí)踐覺得自己也可以做出以前想都沒有想過的東西，那種小小的自豪感，不言而喻；第二，通過小實(shí)習(xí)，加強(qiáng)了我們的動(dòng)手實(shí)踐能力，作為 機(jī)械 專業(yè)的大學(xué)生，基本的動(dòng)手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎(chǔ)和必要條件。第三，在 課程設(shè)計(jì) 的這些日子里，培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考、勇于克服困難、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神，大家互幫互助在其中得到了很大的加強(qiáng)。我們不再是單體的，而是一個(gè)整體，團(tuán)結(jié)的整體，老師的教學(xué)讓我們學(xué)到很多，而我們自己從實(shí)踐中也摸索著學(xué)到了很多 ，學(xué)習(xí)的根本在于應(yīng)用 。 最后謝謝老師的指導(dǎo) ,同學(xué)的幫忙。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專用紙 No 沈陽理工大學(xué) 20 6 參考文獻(xiàn) 1 陳白寧，段智敏，劉文波。機(jī)電傳動(dòng)控制基礎(chǔ) M 沈陽 . 東北大學(xué)出版社 2 朱文杰。 S7 300 400 PLC 編程設(shè)計(jì)與案例分析 M北京 .機(jī)