全自動(dòng)雙面鉆電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在20世紀(jì)六七十年代，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(guó)通用汽車(chē)公司(GM)為適應(yīng)汽車(chē)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(jiǎn)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(chǎng)、面向控制過(guò)程、面向?qū)嶋H問(wèn)題，即使是不熟悉計(jì)算機(jī)的人，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)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(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電-接觸控制的設(shè)想。隨著電子信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)加工設(shè)備的控制也不斷向自動(dòng)化、集成化、智能化方向邁進(jìn)。可編程序控制器(PLC)與智能化人機(jī)界面的結(jié)合將使工業(yè)控制技術(shù)得到全新發(fā)展。雙面鉆床是對(duì)棒料兩面同進(jìn)行鉆孔或擴(kuò)孔的專(zhuān)用機(jī)床，要求改造設(shè)計(jì)成具有良好人機(jī)界面的全自動(dòng)床我們將觸摸屏和可編程序控制器相結(jié)合應(yīng)用于該機(jī)床控制控制系統(tǒng)中，僅可以替代傳統(tǒng)的控制面板、開(kāi)關(guān)、按鈕、和一般的鍵盤(pán)操作，替代笨重的繼電器控制柜，而且可將控制參數(shù)和工作狀態(tài)等在線顯示，還可以動(dòng)畫(huà)和曲線的形式描繪自動(dòng)控制的過(guò)程，使操作更為簡(jiǎn)單，性能更為優(yōu)越。PLC課程設(shè)計(jì)是電氣控制類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生需要完成的教學(xué)實(shí)踐任務(wù)，主要是通過(guò)使用PLC語(yǔ)言設(shè)計(jì)規(guī)定任務(wù)的電氣控制裝置，是有關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。 1.1被控對(duì)象概述 31.2設(shè)計(jì)要求 51.3設(shè)計(jì)任務(wù) 5第2章控制方案確定 2.1繼電器控制方案 62.2微機(jī)控制方案 62.3PLC控制方案 72.4結(jié)論 第3章控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 3.1電動(dòng)機(jī)主電路和控制電路的設(shè)計(jì) 93.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第4章控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 4.1軟件的組成部分 4.2手動(dòng)子程序設(shè)計(jì) 4.3自動(dòng)子程序設(shè)計(jì) 4.4公用子程序設(shè)計(jì) 4.5控制系統(tǒng)順序功能圖設(shè)計(jì) 第5章控制系統(tǒng)的調(diào)試 5.1公用子程序調(diào)試 5.2自動(dòng)子程序的調(diào)試 電氣信息學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)分表 第1章概述全自動(dòng)雙面鉆是針對(duì)棒料兩面同時(shí)進(jìn)行鉆孔或擴(kuò)孔加工的專(zhuān)用機(jī)床，這種機(jī)床自動(dòng)化程度高，能自動(dòng)上、下料，自動(dòng)進(jìn)、退，并具有可靠的危險(xiǎn)區(qū)保護(hù)全自動(dòng)雙面鉆是由液壓系統(tǒng)來(lái)控制其進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的。動(dòng)力頭主軸由電動(dòng)機(jī)送料送料工件SQ4SQSQ6SQ5SQ312(1)全自動(dòng)循環(huán)：在料抖中有料的情況下，按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，要求全自動(dòng)雙面鉆能夠自動(dòng)地對(duì)成批工件進(jìn)行加工，即實(shí)現(xiàn)機(jī)床的全自動(dòng)循環(huán)。(2)一次循環(huán)：當(dāng)只要求加工一個(gè)工件時(shí)，機(jī)床在加工完成(3)單機(jī)手動(dòng)：要求能對(duì)送料機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)，左、右動(dòng)力機(jī)和滑臺(tái)進(jìn)行手動(dòng)操作，以便能對(duì)鉆孔深度等進(jìn)行調(diào)整。第2章控制方案確定在邏輯控制方面，繼電器是利用電器件機(jī)械觸點(diǎn)的串、并聯(lián)組合成邏輯控制。采用硬線連接，連線多而復(fù)雜，對(duì)今后的邏輯修改、增加功能很困難。在控制速度上，依靠機(jī)械觸電的吸合動(dòng)作來(lái)完成控制的繼電器的控制系統(tǒng)，工作效率低，工作速度慢。在順序控制方面，繼電器控制是利用時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作來(lái)完成時(shí)間上的順序控制，時(shí)間繼電器內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)容易受環(huán)境和溫?cái)U(kuò)展性很差。雖然繼電器控制可實(shí)現(xiàn)邏輯功能，但不具備計(jì)數(shù)的功能，繼電器控制使用大量的機(jī)械觸點(diǎn)，觸點(diǎn)在開(kāi)閉時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，造成損傷并伴有機(jī)械磨損，使用壽命短，運(yùn)行可靠性差，不易維護(hù)。繼電器控制歷史長(zhǎng)久，有較為成熟和固定的設(shè)計(jì)方法，易于掌握，尤其適合邏輯控制，但如果是時(shí)序、態(tài)模式最多。開(kāi)發(fā)周期最長(zhǎng)，一旦要有變化修改比較麻煩。一旦實(shí)現(xiàn)自有批量微機(jī)系統(tǒng)也具有軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)功能的特點(diǎn)，而且目前的微機(jī)系統(tǒng)有專(zhuān)業(yè)的工好得多了。而硬件上，已經(jīng)有多種基于現(xiàn)有總線形式的功能塊可以選用，如數(shù)據(jù)采集卡、運(yùn)動(dòng)控制卡、過(guò)程控制卡、智能通信卡等，這些功能塊是專(zhuān)業(yè)廠家各種數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)軟件等即可迅速實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。不過(guò)在造價(jià)上恐怕是最高的，而其可靠性雖然已經(jīng)有很大提高能夠適應(yīng)但仍然還不足以達(dá)到PLC的水平。另外還通過(guò)微機(jī)直接控制過(guò)元器件，他的功能可謂更加強(qiáng)大。但是另一方面他體型大，也太笨拙，一般微機(jī)也不適合用于工業(yè)控制場(chǎng)合，但是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)可以。機(jī)最突出的特點(diǎn)是具備計(jì)算機(jī)的運(yùn)機(jī)控制，這個(gè)系統(tǒng)其把PLC模塊化的各個(gè)部分集中在一起，其主要通過(guò)一塊電的特點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng),編程簡(jiǎn)單靈活,適用于大多數(shù)工業(yè)控制場(chǎng)合.。.PLC系統(tǒng)是具有柔性的軟接線系統(tǒng)，多數(shù)情況下通過(guò)不算復(fù)雜的編程，以軟硬件結(jié)且除了邏輯控制外，還可以方便的通過(guò)各種功能模塊、通信模塊、智能模塊、程時(shí)程序的“個(gè)性”風(fēng)格十分突出，可移植性、可維護(hù)性不如微機(jī)控制系統(tǒng)做部來(lái)實(shí)現(xiàn)，引起大大的節(jié)省了設(shè)備空間，其只需要外部的輸入輸出接口來(lái)與外界連接，這樣的狀況使整個(gè)系統(tǒng)耗電量、可靠性、維護(hù)性有到顯著的改善，其最優(yōu)越的特點(diǎn)就是程序更改方便，對(duì)待外部實(shí)現(xiàn)的功能更加人性化。第3章控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1424314854611121341516777線第4章控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.5控制系統(tǒng)順序功能圖設(shè)計(jì)S圖4-5控制系統(tǒng)順序功能圖第5章控制系統(tǒng)的調(diào)試接通SQ3(I0.3),SQ5(I0.5),使左動(dòng)力頭，右動(dòng)力頭處于初始位置。接通輸自動(dòng)子程序是系統(tǒng)能自動(dòng)執(zhí)行的主要程序，程序語(yǔ)句較多，因此調(diào)試也相YV1斷電，送料機(jī)構(gòu)自動(dòng)返回。當(dāng)返回到原位時(shí)，碰SQ2(I0.7)，YV2通電，夾始對(duì)工件進(jìn)行鉆削加工。當(dāng)左、右動(dòng)力頭將要進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)時(shí)，右動(dòng)力頭碰電氣信息學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)分表項(xiàng)設(shè)計(jì)方案合理性與創(chuàng)造性（10%）開(kāi)發(fā)板焊接及其調(diào)試完成情況*（10%）硬件設(shè)計(jì)或軟件編程完