機電傳動控制課程設計箱體加工專用機床的PLC控制

1、成績課程設計說明書(論文)題 目 箱體加工專用機床的plc控制 課程名稱 機電傳動控制課程設計 院（系、部、中心） 機械工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 學生姓名 學 號 設計地點 機械工程學院機房 指導教師 設計起止時間：2008年 07月 07日至2008年07月 11日目 錄一、 概述 2二、 設計任務和要求 3三、 設計方案（一）可編程控制器的選用3（二）i/o地址 4 （三）控制系統(tǒng)分析 4 （四）控制流程分析及功能圖6（五）梯形圖及指令表9四、課程設計小結(jié)12五、參考文獻13箱體加工專用機床的plc控制一、 概述可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)

2、境下應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械和生產(chǎn)過程。plc把計算機的完備功能以及靈活性，通用性好等優(yōu)點和繼電器控制器控制的簡單易懂操作方便，價格便宜等 優(yōu)點溶入新的控制系統(tǒng)中，且編程簡單使得不熟悉計算機的人員也能很快掌握它的使用技術?？删幊炭刂破鞯奶幚硭俣却蟠筇岣?，增加了許多特殊功能。使得可編程控制器不僅可以進行邏輯控制，而且可以對模擬量進行控制。plc使用在專用機床控制上是最合適不過了，如下圖所示為箱體加工專用機床的結(jié)構(gòu)加工示意圖。該機床是用來專門加工箱體兩側(cè)的，其加工

3、方法是先將箱體通過夾緊裝置夾緊，再由兩側(cè)左、右動力頭對箱體進行加工。當加工完畢，動力頭快速回原位，此時在松開加工件，又開始下一個循環(huán)。二、設計任務和要求圖1中，左、右動力頭主軸電動機為2.2kw，進給運動由液壓驅(qū)動，液壓泵電動機為3kw。動力和夾緊裝置的動作由電磁閥控制，電磁閥通斷情況如表1。表1 箱體加工機床電磁閥通斷情況表左動力頭右動力頭夾緊裝置yv1yv2yv3yv4yv5yv6yv7上、下料夾緊+快進+工進+停留+快退+ 專用機床的工作步驟如下： 1、按下啟動按鈕，夾緊裝置將被加工工件夾緊，夾緊后發(fā)出信號。 2、左、右動力頭同時快進，并同時啟動主軸。 3、到達工件附件，動力頭快進轉(zhuǎn)為工

4、進加工。 4、加工完畢后，左、右動力頭暫停2s后分別快速退回原位。 5、夾緊裝置松開被加工工件，同時主軸停止。 以上15步驟連續(xù)工作，實現(xiàn)半自動循環(huán)。在工件夾緊、動力頭快進、動力頭快退及電源接通均有信號顯示。三、 設計方案（一）可編程控制器的選用選擇plc的型號，日本三菱公司的fx2n系列plc是一種性價比高的小型plc，其功能強大，滿足本系統(tǒng)的要求，從上面的控制要求可知，本系統(tǒng)共有輸入設備11個：sb1-sb2、sq1-sq7、sp、sa1-sa2和輸出設備16個：y0-y6、km1-km2、yv1-yv7?？紤]10%-15%的裕量，共需輸入輸出點數(shù)32點，因此選擇fx2n-48mr。該型號

5、的plc采用ac220v電源供電，有自帶24v直流電源的24點繼電器輸出接口。電磁鐵和接觸器選擇220v的小功率的交流電磁鐵和交流接觸器，由plc直接控制。為了確保系統(tǒng)的安全,本系統(tǒng)還配備了過載保護和短路保護。（二）i/o地址 輸入x0：啟動按鈕 x1：停止按鈕x2：夾緊開關信號 sp x3：松開開關信號 sq7x4：左動力頭行程開關sq1x5：左動力頭行程開關 sq3 x6：左動力頭行程開關sq5x7；右動力頭行程開關sq2x10：右動力頭行程開關 sq4x11：右動力頭行程開關sq6x12：半自動/自動開關 輸出y0：工作夾緊指示y1：左動力頭快進指示y2：右動力頭快進指示y3：左動力頭快

6、退指示y4：右動力頭快退指示y5：左主軸電動機接觸器y6：油泵電動機接觸器y7：電磁閥yv1y10：電磁閥yv2y11：電磁閥yv3y12：電磁閥yv4y13：電磁閥yv5y14：電磁閥yv6y15：電磁閥yv7y16：右主軸電動機接觸器 （三）控制系統(tǒng)分析箱體加工專用機床采用采用繼電器控制方式與plc程序控制方式相組合的形式構(gòu)成控制系統(tǒng)。左右主軸電動機分別由接觸器km1和km3控制，油泵電動機由接觸器km2控制。左右主軸電動機分別控制左右動力頭的旋轉(zhuǎn)運動。而左右動力頭的快進、工進和快退由電磁閥和油泵電動機共同控制。下圖即為箱體加工專用機床的控制系統(tǒng)電路圖。（四）控制流程分析及功能圖箱體加工機

7、床的控制流程如下所述1、初始狀態(tài)下，左、右動力頭滑臺分別壓住行程開關sq1和sq2，由于此時工件尚未夾緊，sq7亦被壓住，處于閉合狀態(tài)，按下啟動按鈕sb1，此時電磁閥yv7通電使夾緊裝置將被加工工件夾緊，同時夾緊指示燈亮。2、夾緊開關信號sp使左、右主軸電動機接觸器km1和km3、油泵電動機接觸器km2、電磁閥yv1、電磁閥yv3、電磁閥yv4、電磁閥yv6通電和左、右動力頭快近指示燈亮。電磁閥yv7和夾緊指示燈由于強行置位保持先前的狀態(tài)。左、右動力頭開始同時快進。3、左、右動力頭分別壓住行程開關sq3和sq4，上一工步結(jié)束，電磁閥yv3和電磁閥yv6斷電，左右動力頭快近指示燈熄滅。左、右主軸

8、電動機接觸器km1和km3、油泵電動機接觸器km2、電磁閥yv1、電磁閥yv4、電磁閥yv7和夾緊指示保持先前的狀態(tài)。此時左、右動力頭開始工進，加工工件。4、左、右動力頭分別壓住行程開關sq5和sq6，電磁閥yv1和電磁閥yv4斷電。左右主軸電動機接觸器km1和km3、油泵電動機接觸器km2、電磁閥yv7和夾緊指示燈繼續(xù)保持通電的狀態(tài)，工件加工完畢，觸發(fā)定時器t0，t0通電，開始記時，左、右動力頭暫停。5、暫停2s后，電磁閥yv2和電磁閥yv5通電，左右主軸電動機接觸器km1和km3、油泵電動機接觸器km2、電磁閥yv7和夾緊指示燈還保持通電的狀態(tài)，左、右動力頭開始同時快退，左右動力頭快退指示

9、燈亮。6、左右動力頭分別回到原位，壓住行程開關sq1和sq2，左、右主軸電動機接觸器km1和km3、油泵電動機接觸器km2、電磁閥yv2、電磁閥yv5、電磁閥yv7和夾緊指示燈斷電。夾緊裝置松開被加工工件。同時主軸停止轉(zhuǎn)動。一次循環(huán)加工結(jié)束。7、若選擇開關sa接通，自動開始下一次循環(huán)；若選擇開關sa未接通，需要手動接通sa開始下一次循環(huán)。(五)梯形圖及指令表 梯形圖指令表（我們選用的是三菱微型可編程控制器中的fx2n系列，它的有關信息如下：四、課程設計小結(jié)通過本次plc課程設計的學習，我對具體問題的plc設計過程有了初步了解，特別是步進指令的設計編程，理解頗深。在機床行業(yè)中，多工步機床由于其工步及動作多，控制較復雜，采用傳統(tǒng)的繼電器控制時，需要的繼電器多，接線復雜，因此，故障多，維修困難，費工費時，不僅加大了維修成本，而且影響了設備的工效。 在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西