箱體加工專用機(jī)床的PLC控制(共16頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上箱體加工專用機(jī)床的PLC控制 姓名： 李保琳 學(xué)號(hào)： 101201210 班級(jí)：機(jī)械1002班 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 專心-專注-專業(yè)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31、可編程控制器的選用32、I/O地址43、控制系統(tǒng)分析54、控制流程分析及功能圖75、梯形圖及指令表10四、課程設(shè)計(jì)小結(jié)14五、參考文獻(xiàn)14一、概述 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(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

2、類型的機(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用機(jī)床的結(jié)構(gòu)加工示意圖。該機(jī)床是用來(lái)專門(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

3、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YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7上、下料夾緊+快進(jìn)+工進(jìn)+停留+快退+ 專用機(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)啟動(dòng)主軸。3、到達(dá)工件附件，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1-5步驟連續(xù)工作，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)循環(huán)。在工件夾緊

4、、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1、可編程控制器的選用選擇PLC的型號(hào)，日本三菱公司的FX2N系列PLC是一種性價(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11個(gè)：SB1-SB2、SQ1-SQ7、SP、SA1-SA2和輸出設(shè)備16個(gè)：Y0-Y6、KM1-KM2、YV1-YV7?？紤]10%-15%的裕量，共需輸入輸出點(diǎn)數(shù)32點(diǎn)，因此選擇FX2N-48MR。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

5、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)。2、I/O地址 輸入X0：?jiǎn)?dòng)按鈕 X1：停止按鈕X2：夾緊開(kāi)關(guān)信號(hào) SP X3：松開(kāi)開(kāi)關(guān)信號(hào) SQ7X4：左動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān)SQ1X5：左動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān) SQ3 X6：左動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān)SQ5X7；右動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān)SQ2X10：右動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān) SQ4X11：右動(dòng)力頭行程開(kāi)關(guān)SQ6X12：半自動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān) 輸出Y0：工作夾緊指示Y1：左動(dòng)力頭快進(jìn)指示Y2：右動(dòng)力頭快進(jìn)指示Y3：左動(dòng)力頭快退指示Y4：右動(dòng)力頭快退指示Y5：左主軸電動(dòng)機(jī)接觸器Y6：油泵電動(dòng)機(jī)接觸器Y7：電磁閥YV1Y10：電磁閥YV2Y11：電磁閥YV3Y12：電磁閥YV4Y13：電磁閥

6、YV5Y14：電磁閥YV6Y15：電磁閥YV7Y16：右主軸電動(dòng)機(jī)接觸器 3、控制系統(tǒng)分析箱體加工專用機(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KM3控制，油泵電動(dòng)機(jī)由接觸器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)和快退由電磁閥和油泵電動(dòng)機(jī)共同控制。下圖即為箱體加工專用機(jī)床的控制系統(tǒng)電路圖。4、控制流程分析及功能圖箱體加工機(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YV

7、7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KM3、油泵電動(dòng)機(jī)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(dòng)力頭快近指示燈亮。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YV3和電磁閥YV6斷電，左右動(dòng)力頭快近指示燈熄滅。左、右主軸電動(dòng)機(jī)接觸器KM1和KM3、油泵電動(dòng)機(jī)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(shí)左、右動(dòng)力頭開(kāi)始工進(jìn)，加工工件。4、左、右動(dòng)力頭

8、分別壓住行程開(kāi)關(guān)SQ5和SQ6，電磁閥YV1和電磁閥YV4斷電。左右主軸電動(dòng)機(jī)接觸器KM1和KM3、油泵電動(dòng)機(jī)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(shí)器T0，T0通電，開(kāi)始記時(shí)，左、右動(dòng)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(dòng)機(jī)接觸器KM1和KM3、油泵電動(dòng)機(jī)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(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KM3、油泵電動(dòng)機(jī)接觸器KM2、電磁閥YV2、電磁閥YV5、電磁閥YV7和夾緊

9、指示燈斷電。夾緊裝置松開(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。7、若選擇開(kāi)關(guān)SA接通，自動(dòng)開(kāi)始下一次循環(huán)；若選擇開(kāi)關(guān)SA未接通，需要手動(dòng)接通SA開(kāi)始下一次循環(huán)。5、梯形圖及指令表 梯形圖·指令表0 LD X000 1 ANI X0012 SET S04 STL S05 LD X0046 AND X0077 SET S209 STL S2010 SET Y01511 SET Y00012 LD X00213 SET S2115 STL S2116 SET Y00517 SET Y00618 SET Y01619 OUT Y00720 OUT Y01121 OUT Y01222

10、 OUT Y01423 OUT Y00124 OUT Y00225 LD X00526 AND X01027 SET S2229 STL S2230 OUT Y00731 OUT Y01232 LD X00633 AND X01134 SET S2336 STL S2337 OUT T0 K2040 LD T0 41 SET S2443 STL S2444 OUT Y01045 OUT Y01346 OUT Y00347 OUT Y00448 LD X00449 AND X00750 SET S2552 STL S2553 RST Y01554 RST Y00055 RST Y00556 RS

11、T Y00657 RST Y01658 LD X00359 AND X01260 SET S062 RET63 END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(guān)信息如下：四、課程設(shè)計(jì)小結(jié)通過(guò)本次PLC課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，我對(duì)具體問(wèn)題的PLC設(shè)計(jì)過(guò)程有了初步了解，特別是步進(jìn)指令的設(shè)計(jì)編程，理解頗深。在機(jī)床行業(yè)中，多工步機(jī)床由于其工步及動(dòng)作多，控制較復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的繼電器控制時(shí)，需要的繼電器多，接線復(fù)雜，因此，故障多，維修困難，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，不僅加大了維修成本，而且影響了設(shè)備的工效。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜