箱體加工專(zhuān)用機(jī)床的PLC控制

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目 箱體加工專(zhuān)用機(jī)床的plc控制 課程名稱(chēng) plc機(jī)電控制課程設(shè)計(jì) 院（系、部、中心） 機(jī)械工程系 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)電設(shè)備維修與管理 班 級(jí) 機(jī)電設(shè)備1002班 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 031823100204 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 液壓實(shí)訓(xùn)室 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)起止時(shí)間：2012年 11月 12日至2012年11月 18日 目 錄一、 概述 2二、 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 3三、 設(shè)計(jì)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)分析及電路圖 4 （四）控制流程分析及功能圖6 （五）梯形圖8四、課程設(shè)計(jì)小結(jié)12五、參考文獻(xiàn)12箱體加工專(zhuān)用機(jī)床的plc控制一、概述可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操

2、作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)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)算等操作命令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程。plc把計(jì)算機(jī)的完備功能以及靈活性，通用性好等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制器控制的簡(jiǎn)單易懂操作方便，價(jià)格便宜等 優(yōu)點(diǎn)溶入新的控制系統(tǒng)中，且編程簡(jiǎn)單使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人員也能很快掌握它的使用技術(shù)?？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(jìn)行邏輯控制，而且可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制。plc使用在專(zhuān)用機(jī)床控制上是最合適不過(guò)了，如下圖所示為箱體加工專(zhuān)用機(jī)床的結(jié)構(gòu)加工示意圖。該機(jī)床是用來(lái)

3、專(zhuān)門(mén)加工箱體兩側(cè)的，其加工方法是先將箱體通過(guò)夾緊裝置夾緊，再由兩側(cè)左、右動(dòng)力頭對(duì)箱體進(jìn)行加工。當(dāng)加工完畢，動(dòng)力頭快速回原位，此時(shí)在松開(kāi)加工件，又開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求圖1中，左、右動(dòng)力頭主軸電動(dòng)機(jī)為2.2kw，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由液壓驅(qū)動(dòng)，液壓泵電動(dòng)機(jī)為3kw。動(dòng)力和夾緊裝置的動(dòng)作由電磁閥控制，電磁閥通斷情況如表1。表1 箱體加工機(jī)床電磁閥通斷情況表左動(dòng)力頭右動(dòng)力頭夾緊裝置qv1qv2qv3qv4qv5qv6qv7上、下料-快進(jìn)+-+-工進(jìn)+-+-+停留-+快退-+-+ 專(zhuān)用機(jī)床的工作步驟如下： 1、按下啟動(dòng)按鈕，夾緊裝置將被加工工件夾緊，夾緊后發(fā)出信號(hào)。 2、左、右動(dòng)力頭同時(shí)快進(jìn)，并同時(shí)啟

4、動(dòng)主軸。 3、到達(dá)工件附近，動(dòng)力頭快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)加工。 4、加工完畢后，左、右動(dòng)力頭暫停2s后分別快速退回原位。 5、夾緊裝置松開(kāi)被加工工件，同時(shí)主軸停止。 以上15步驟連續(xù)工作，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)循環(huán)。在工件夾緊、動(dòng)力頭快進(jìn)、動(dòng)力頭快退及電源接通均有信號(hào)顯示。三、設(shè)計(jì)方案（一）可編程控制器的選用選擇plc的型號(hào)，西門(mén)子s7-200系列plc是一種性?xún)r(jià)比高的小型plc，其功能強(qiáng)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(shè)備10個(gè)：sb1-sb2、sq1-sq7、sp和輸出設(shè)備9個(gè)：qv1-qv7、兩個(gè)電機(jī)?？紤]10%-15%的裕量，共需輸入輸出點(diǎn)數(shù)19點(diǎn)，因此選擇s7-200中的cpu2

5、26。該型號(hào)的plc采用ac220v電源供電，有自帶24v直流電源的24點(diǎn)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(guò)載保護(hù)和短路保護(hù)。（二）i/o地址 輸入i0.0：?jiǎn)?dòng)按鈕 i0.1：停止按鈕i0.2：夾緊開(kāi)關(guān)信號(hào) sp i0.3：松開(kāi)開(kāi)關(guān)信號(hào) sq7i0.4：左動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān)sq1i0.5：左動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān) sq3 i0.6：左動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān)sq5i0.7；右動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān)sq2i1.0：右動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān) sq4i1.1：右動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān)sq6 輸出q0.0：左電磁閥（快進(jìn)）qv1q0.1：左電磁閥（工

6、進(jìn)）qv2q0.2：左電磁閥（快退）qv3q0.3：右電磁閥（快進(jìn)）qv4q0.4：右電磁閥（工進(jìn)）qv5q0.5：右電磁閥（快退）qv6q0.6： 電磁閥（夾緊裝置）qv7q0.7：左動(dòng)力頭電機(jī)q1.0：右動(dòng)力頭電機(jī)（三）控制系統(tǒng)分析箱體加工專(zhuān)用機(jī)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(dòng)機(jī)分別由接觸器km1和km2控制。左右主軸電動(dòng)機(jī)分別控制左右動(dòng)力頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而左右動(dòng)力頭的快進(jìn)、工進(jìn)和快退由電磁閥和左右主軸電動(dòng)機(jī)共同控制。如圖1即為箱體加工專(zhuān)用機(jī)床的控制系統(tǒng)電路圖。（四）控制流程分析及順序功能圖箱體加工機(jī)床的控制流程如下所述1、初始狀態(tài)下，左、右

7、動(dòng)力頭滑臺(tái)分別壓住行程開(kāi)關(guān)sq1和sq2，由于此時(shí)工件尚未夾緊，sq7亦被壓住，處于閉合狀態(tài)，按下啟動(dòng)按鈕sb1，此時(shí)電磁閥qv7通電使夾緊裝置將被加工工件夾緊，同時(shí)夾緊指示燈亮。2、夾緊開(kāi)關(guān)信號(hào)sp使左、右主軸電動(dòng)機(jī)接觸器km1和km2、電磁閥qv1、電磁閥qv4通電和左、右動(dòng)力頭快進(jìn)指示燈亮。電磁閥yv7和夾緊指示燈由于強(qiáng)行置位保持先前的狀態(tài)。左、右動(dòng)力頭開(kāi)始同時(shí)快進(jìn)。3、左、右動(dòng)力頭分別壓住行程開(kāi)關(guān)sq3和sq4，上一工步結(jié)束，電磁閥qv2和電磁閥qv5通電，左右動(dòng)力頭工進(jìn)指示燈亮起。左、右主軸電動(dòng)機(jī)接觸器km1和km2、電磁閥qv1、電磁閥qv4、電磁閥qv7和夾緊指示保持先前的狀態(tài)。

8、此時(shí)左、右動(dòng)力頭開(kāi)始工進(jìn)，加工工件。4、左、右動(dòng)力頭分別壓住行程開(kāi)關(guān)sq5和sq6，電磁閥qv1和電磁閥qv4斷電。左右主軸電動(dòng)機(jī)接觸器km1和km2、電磁閥qv7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(shí)器t37、t38通電，開(kāi)始記時(shí)，左、右動(dòng)力頭暫停。5、暫停2s后，電磁閥qv3和電磁閥qv6通電，左右主軸電動(dòng)機(jī)接觸器km1和km2、電磁閥qv7和夾緊指示燈還保持通電的狀態(tài)，左、右動(dòng)力頭開(kāi)始同時(shí)快退，左右動(dòng)力頭快退指示燈亮。6、左右動(dòng)力頭分別回到原位，壓住行程開(kāi)關(guān)sq1和sq2，左、右主軸電動(dòng)機(jī)接觸器km1和km2、電磁閥qv3、電磁閥qv6、電磁閥qv7和夾緊指示燈斷電。夾緊

9、裝置松開(kāi)被加工工件。同時(shí)主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。一次循環(huán)加工結(jié)束。箱體加工專(zhuān)用機(jī)床plc順序功能圖如圖2所示。圖2 箱體加工專(zhuān)用機(jī)床plc順序功能圖(五)梯形圖梯形圖四、課程設(shè)計(jì)小結(jié)通過(guò)這次對(duì)plc控制，讓我了解了plc梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于plc設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。雖然本次課程設(shè)計(jì)是要求自己獨(dú)立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問(wèn)題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們?cè)谧稣n程設(shè)計(jì)的過(guò)程中要不停的討論問(wèn)題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會(huì)使自己在做的過(guò)程中沒(méi)有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)和在一起。討論不僅是一些思想的問(wèn)題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問(wèn)題，這樣可以使自己的處理問(wèn)題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計(jì)的方法，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中最好要不停的改善自己解決問(wèn)題的方法，這樣己解可以方便自決問(wèn)題。