多工步转塔车床PLC电气控制新版系统的设计.doc

武汉职业技术学院毕业设计课题名称：多工步转塔车床PLC电气控制系统设计班级：JD09304学号：姓名： 指引教师时间：-2-8 前言让咱们追溯到 20 世纪六十年代末，结识一下可编程控制器发展史吧。 在可编程控制器浮现此前，继电器控制在工业控制领域占主导地位，由此构成控制系统都是按预先设定好时间或条件顺序地工作，若要变化控制顺序就必要变化控制系统硬件接线，因而，其通用性和灵活性较差。 20 世纪六十年代，计算机技术开始应用于工业控制领域，由于价格高、输入输出电路不匹配、编程难度大以及难于适应恶劣工业环境等因素，未能在工业控制领域获得推广。 1968 年，美国最大汽车制造商通用汽车公司 (GM) 为了适应生产工艺不断更新需要，规定寻找一种比继电器更可靠，功能更齐全，响应速度更快新型工业控制器，并从顾客角度提出了新一代控制器应具备十大条件，及时引起了开发热潮。重要内容是： 编程以便，可现场修改程序； 维修以便，采用插件式构造； 可靠性高于继电器控制装置； 体积不大于继电器控制盘； 数据可直接送入管理计算机； 成本可与继电器控制盘竞争； 输入可为市电； 输出可为市电，容量规定在 2A 以上，可直接驱动接触器等； 扩展时原系统变化至少； 顾客存储器不不大于 4KB 。 这些条件事实上提出将继电器控制简朴易懂、使用以便、价格低长处与计算机功能完善、灵活性、通用性好长处结合起来，将继电接触器控制硬接线逻辑转变为计算机软件逻辑编程设想。 1969 年，美国数字设备公司 (DEC 公司 ) 研制出了第一台可编程控制器 PDP14 ，在美国通用汽车公司生产线上试用成功，并获得了满意效果，可编程控制器自此诞生。 可编程控制器自问世以来 ，发展极为迅速。 1971 年，日本开始生产可编程控制器。 1973 年，欧洲开始生产可编程控制器。到当前，世界各国某些知名电气工厂几乎都在生产可编程控制器装置。可编程控制器已作为一种独立工业设备被列入生产中，成为当代电控装置主导。可编程控制器（PLC）是一种以微解决器为基本新型工业控制装置，它集计算机技术、自动控制技术、通信技术为一体，具备构造简朴，性能优越，可靠性高，使用、维护以便等长处。因而，PLC已广泛应用于电力，机械制造、化工、汽车、钢铁、建筑、水利、石油、采矿各行业。可编程控制器是以微解决器为基本，综合了计算机技术，自动控制技术和网络通信技术等当代科技而发展起来一种新型工业自动控制装置，是将计算机技术应用于工业控制领域新产品。PLC从诞生至今，仅有30年历史，初期可编程控制器重要用来代替继电器实现逻辑控制，因而称为可编程控制器（PLC）。随着技术发展，当代可编程控制器得到了异常迅猛发展，其功能已经大大超过了逻辑控制范畴，并与CAD/CAM，机器人技术一起被称为当代工业自动化三大支柱之一。核心字：可控制编程器；继电器；微解决器introductionLet us back to the s of 20 century，meet programmable controllers history.In the programmable controller appears before，relay control in the industrial control area dominated，which consists of the control system are all according to the predetermined time or condition to work order，if want to change control will have to change the order of the control system of the hardware connection，accordingly，its poor universality and flexibility.Of the 20 th century 60 s，computer technology used in the industrial control area began，because the price is high，the input/output circuit dont match，programming and difficult to adapt to bad difficult industrial environment and other reasons，in the industrial control area to get promotion.In 1968，the United States the largest car manufacturer-general motors (GM) in order to adapt to the needs of the production technology is updated，the requirement for a more reliable than relays，function more complete，the response speed faster new industrial controller，and from the user author puts forward a new generation of controller should have the ten conditions，immediately caused waves of development. Main content is:(1) programming is convenient，the modification program;(2) the maintenance convenience，adopt the plugin type structure;(3) higher than the relay control device reliability;(4) volume less than relay control plate;(5) can be directly into a computer data management;6 costs can and relay control plate competition;7 for utility the input;8) for the utility output，capacity requirements in 2 A above，can direct drive contactor，etc.;9) when the original system change extended at least; user memory more than 4 KB.These conditions in fact put forward the relay control of simple and understandable，easy to use，the price is low merit and the computer the perfect function and advantages of flexibility，general combining with relay contact device control hard wiring logic into computer software logic programming ideas. In 1969，the United States digital equipment corporation (DEC) developed the first programmable controller PDP-14，in gms production line probation success，and satisfactory effect is achieved，the programmable controller since then was born.Programmable controller since since the advent，very quickly. In 1971，Japan began production of the programmable controller. In 1973，the European began production of the programmable controller. Now，some of the countries all over the world famous electrical factory in almost all production programmable controller device. Programmable controller has been as an independent industry equipment was listed in the production，become the contemporary the electric control device led.Programmable controller (PLC) is a microprocessor based new industrial control device，it set computer technology，automatic control technology，the communication technology as a whole，the structure is simple，superior performance，high reliability，highConvenient operation and maintenance，etc. Therefore，the PLC have been widely used in electric power，machinery manufacturing，chemical industry，automobile，steel，construction，water conservancy，oil and mining industries.Programmable controller is based on micro processor based，integrated computer technology，automatic control technology and network communication technology，modern science and technology and developed a new type of industrial automatic control device，is applied to the industrial control computer technology in the field of new products. PLC from birth，so far，have only 30 years of history，the early programmable controller mainly used instead of relay realize logic control，so called programmable controller (PLC). With the development of technology，modern programmable controller get abnormal of the fast developing，its function has been much more than the logic of control，and with CAD/CAM，robot technology called together contemporary industrial automation one of the three pillars.Keywords：programmable controller ；relay control ；microprocessor目录一、多工步转塔车床控制主电路概述71.1 多工步转塔车床控制电路原理图为1-171.2加工流程7二、多工步转塔车床加工PLC控制92.1多工步转塔车床加工PLC输出/输入点分析表92.2多工步转塔车床PLC控制接线如下图2-292.3多工步转塔车床PLC控制梯形图及指令语句92.4多工步转塔车床PLC指令表,如下表1-111三、多工步转塔车床加工PLC控制程序阐明143.1第一工步：钻孔143.2第二工步：车平面143.3第三工步：钻深孔153.4第四工步：车外圆153.5第五工步：铰孔163.6第六工步：车端面163.7 第七工步：铰锥孔16四、课程设计结17一、多工步转塔车床控制主电路概述所谓多工步，就是加工一种机械零件需多次不同加工工件环节。1.1 多工步转塔车床控制电路原理图为1-1图1-1 多工步转塔车床原理图 从图中可以看出，转塔车床主电路由三台电动机构成，即主轴电动机M1，工进电动机M2及迅速电动机M3。 主轴电动机M1为机床积极力，拖动机床主轴带动工件作旋转运动；进给电动机M2，迅速电动机M3拖动大拖板，带动转塔回位工作台纵向进给运动。当进给电动机M2启动运转时，转塔回转工作台作纵向工进（或工退）；当电动机M3启动运转时，转塔回转工作台纵向迅速进给(或迅速后退)。转塔回转工作台工进、快进和转换，除了由电动机M2和M3启动运转来切换外，还由电磁阀YV1控制离合器来切换，即当M2启动运转时，YV1吸合，此时转塔回转工作台工进（或工退）；当启动M3运转时，YV1释放，转塔回转工作台迅速进给（或迅速工退）。 在转塔回转工作台上可以安装6把加工刀具，一步工位一把刀，上一步工位完毕后，转到下一步。它可完毕钻孔、绞孔和扩孔等工作。此外，转塔车床小滑板在电磁阀YV2控制下，驱动横刀架对工作进行横向加工，可完毕工件外圆、端面等切削加工。 1.2加工流程教师给规定工步为：钻孔-车平面-钻深孔-车外圆-绞孔-车端面六个工步，我归于下图1-2 图1-2加工流程 二、多工步转塔车床加工PLC控制2.1多工步转塔车床加工PLC输出/输入点分析表依照图1-1和图1-2列出多工步转塔车床加工PLC输入/输出点分表见图2-1输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编码刀具进给开始按钮SBI0.0纵向迈进接触器KM1Q0.0纵向迅速到位行程开关ST1I0.1纵向迅速接触器KM2Q0.1纵向工步到位行程开关ST2I0.2纵向后退接触器KM3Q0.2纵向后退到位行程开关ST3I0.3横向迈进电磁阀KM4Q0.4横向进给到位行程开关ST4I0.4 图2-1 多工步转塔车床PLC输入/输出点分派图2.2多工步转塔车床PLC控制接线如下图2-2 图2-2 PLC控制接线图2.3多工步转塔车床PLC控制梯形图及指令语句如图2-3图2-3程序梯形图2.4多工步转塔车床PLC指令表,如下表1-1LDNI0.1=M1.1=M2.2OM0.0LDNT37LDNT37ANM0.1AM1.1AM2.2=M0.0OM1.2OM2.3LDI0.1ANM1.3ANM2.4OM0.1=M1.2=M2.3AM0.0LDNI0.3LDI0.3ANM0.3AM1.2AM2.3=M0.1OM1.3=M2.4LDI0.2ANM1.4LDM0.0=M0.2=M1.3OM0.1TONT37 +10LDNI0.1OM0.5LDNT37AM1.3OM0.6AM0.2OM1.4OM1.0OM0.3ANM1.5OM1.1ANM0.4=M1.4OM1.3=M0.3LDNT37OM1.4LDNI0.3AM1.4OM1.6AM0.3OM1.5OM1.7OM0.4ANM1.6OM2.1ANM0.5=M1.5OM2.2=M0.4LDNI0.3ANM0.2LDNI0.1AM1.5ANQ0.2AM0.4OM1.6=Q0.0OM0.5ANM1.7LDQ0.0ANM0.6=M1.6OQ0.2=M0.5LDNI0.1ANM0.1LDNI0.1AM1.6ANM0.6AM0.5OM1.7ANM1.1OM0.6ANM2.0ANM1.4ANM0.7=M1.7ANM1.7=M0.6LDNT37ANM2.2LDNT37AM1.7=Q0.1AM0.6OM2.0LDM0.3OM0.7ANM2.1OM0.7ANM1.0=M2.0OM1.2=M0.7LDNI0.3OM1.5LDNI0.3AM2.0OM2.0AM0.7OM2.1OM2.3OM1.0ANM2.2ANI0.1ANM1.1=M2.1=Q0.2=M1.0LDNI0.1LDM0.4LDM1.0AM2.1ANQ0.0OM1.1OM2.2=Q0.4ANI0.1ANM2.3表1-1指令语句表多工步车床零件加工流程图开始 快进工进快退快进工进延时停止工退延时三、多工步转塔车床加工PLC控制程序阐明3.1第一工步：钻孔3.2第二工步：车平面3.3第三工步：钻深孔3.4第四工步：车外圆3.5第五工步：铰孔3.6第六工步：车端面3.7 第七工步：铰锥孔四、课程设计结本次设计课题是多工步机床PLC控制,之前咱们在朱教师指引下对PLC技术进行了比较全面学习,从各种电器知识到控制电路设计在到日后PLC指令系统和步控系统功能指令.刚开始设计就觉得设计就是把程序编好,其实日后实践过程证明这一想法是错误。由于加工棉纺锭子锭脚多工步机床控制过程复杂，工步多，分为七步，而每一步又可以再细分解成更多操作。因此在设计时候思路不明确害我走了不少弯路总觉得没有头绪，最后决定从单步下手层层衔扣，缕清设计环节，终于在同组同窗共同协助下流程图，梯形图编程，完毕了设计。通过这次实践设计，我以为学到不但是编程知识，更多是一种在是实战中游刃有余能力以及对PLC这门应用型学科进一步理解和对进一学习兴趣。参照文献1. 郁汉琪、郭建可编程序控制器原理及其运用；中华人民共和国电力出版社2. 高勤，电器及PLC控制技术；高等教诲出版社3. 齐占庆，机床电气控制技术；机械工业出版社4. 高钦和，可编程序控制器应用技术与设计实例；人民邮电出版社