PLC课题：箱体加工专用机床的PLC控制

课程设计说明书(论文)

题目箱体加工专用机床的PLC控制

课程名称机电传动控制课程设计

院（系、部、中心）机械工程学院

专业机械设计制造及其自动化

班级

学生姓名

学号

设计地点机械工程学院机房

指导教师

设计起止时间：2008年07月07日至2008年07月11日

目录

一、概述 (2)

二、设计任务和要求 (3)

三、设计方案

（一）可编程控制器的选用 (3)

（二）I/O地址 (4)

（三）控制系统分析 (4)

（四）控制流程分析及功能图 (6)

（五）梯形图及指令表 (9)

四、课程设计小结 (12)

五、参考文献 (13)

箱体加工专用机床的PLC控制

一、概述

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。

PLC把计算机的完备功能以及灵活性，通用性好等优点和继电器控制器控制的简单易懂操作方便，价格便宜等优点溶入新的控制系统中，且编程简单使得不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术。可编程控制器的处理速度大大提高，增加了许多特殊功能。使得可编程控制器不仅可以进行逻辑控制，而且可以对模拟量进行控制。

PLC使用在专用机床控制上是最合适不过了，如下图所示为箱体加工专用机床的结构加工示意图。该机床是用来专门加工箱体两侧的，其加工方法是先将箱体通过夹紧装置夹紧，再由两侧左、右动力头对箱体进行加工。当加工完毕，动力头快速回原位，此时在松开加工件，又开始下一个循环。

二、设计任务和要求

图1中，左、右动力头主轴电动机为2.2kw，进给运动由液压驱动，液压泵电动机为3kw。动力和夹紧装置的动作由电磁阀控制，电磁阀通断情况如表1。

表1 箱体加工机床电磁阀通断情况表

专用机床的工作步骤如下：

1、按下启动按钮，夹紧装置将被加工工件夹紧，夹紧后发出信号。

2、左、右动力头同时快进，并同时启动主轴。

3、到达工件附件，动力头快进转为工进加工。

4、加工完毕后，左、右动力头暂停2s后分别快速退回原位。

5、夹紧装置松开被加工工件，同时主轴停止。

以上1~5步骤连续工作，实现半自动循环。在工件夹紧、动力头快进、动力头快退及电源接通均有信号显示。

三、设计方案

（一）可编程控制器的选用

选择PLC的型号，日本三菱公司的FX2N系列PLC是一种性价比高的小型PLC，其功能强大，满足本系统的要求，从上面的控制要求可知，本系统共有输入设备11个：SB1-SB2、SQ1-SQ7、SP、SA1-SA2和输出设备16个：Y0-Y6、KM1-KM2、YV1-YV7。考虑10%-15%的裕量，共需输入输出点数32点，因此选择FX2N-48MR。该型号的PLC采用AC220V电源供电，有自带24V直流电源的24点继电器输出接口。电磁铁和接触器选择220V的小功率的交流电磁铁和交流接触器，由PLC直接控制。为了确保系统的安全,本系统还配备了过载保护和短路保护。

（二）I/O地址

（三）控制系统分析

箱体加工专用机床采用采用继电器控制方式与PLC程序控制方式相组合的形式构成控制系统。左右主轴电动机分别由接触器KM1和KM3控制，油泵电动机由接触器KM2控制。左右主轴电动机分别控制左右动力头的旋转运动。而左右动力头的快进、工进和快退由电磁阀和油泵电动机共同控制。下图即为箱体加工专用机床的控制系统电路图。

图2 控制系统电路图

（四）控制流程分析及功能图

箱体加工机床的控制流程如下所述

1、初始状态下，左、右动力头滑台分别压住行程开关SQ1和SQ2，由于此时工件尚未夹紧，SQ7亦被压住，处于闭合状态，按下启动按钮SB1，此时电磁阀YV7通电使夹紧装置将被加工工件夹紧，同时夹紧指示灯亮。

2、夹紧开关信号SP使左、右主轴电动机接触器KM1和KM

3、油泵电动机接触器KM2、电磁阀YV1、电磁阀YV3、电磁阀YV

4、电磁阀YV6通电和左、右动力头快近指示灯亮。电磁阀YV7和夹紧指示灯由于强行置位保持先前的状态。左、右动力头开始同时快进。

3、左、右动力头分别压住行程开关SQ3和SQ4，上一工步结束，电磁阀YV3和电磁阀YV6断电，左右动力头快近指示灯熄灭。左、右主轴电动机接触器KM1和KM3、油泵电动机接触器KM2、电磁阀YV1、电磁阀YV

4、电磁阀YV7和夹紧指示保持先前的状态。此时左、右动力头开始工进，加工工件。

4、左、右动力头分别压住行程开关SQ5和SQ6，电磁阀YV1和电磁阀YV4断电。左右主轴电动机接触器KM1和KM3、油泵电动机接触器KM2、电磁阀YV7和夹紧指示灯继续保持通电的状态，工件加工完毕，触发定时器T0，T0通电，开始记时，左、右动力头暂停。

5、暂停2S后，电磁阀YV2和电磁阀YV5通电，左右主轴电动机接触器KM1和KM3、油泵电动机接触器KM2、电磁阀YV7和夹紧指示灯还保持通电的状态，左、右动力头开始同时快退，左右动力头快退指示灯亮。

6、左右动力头分别回到原位，压住行程开关SQ1和SQ2，左、右主轴电动机接触器KM1和KM3、油泵电动机接触器KM2、电磁阀YV2、电磁阀YV5、电磁阀YV7和夹紧指示灯断电。夹紧装置松开被加工工件。同时主轴停止转动。一次循环加工结束。

7、若选择开关SA接通，自动开始下一次循环；若选择开关SA未接通，需要手动接通SA开始下一次循环。

启动按钮

停止按钮

选择开关开始S0

夹紧S20

左.右动力头快进S21左.右动力头工进S22

工作夹紧提示

左动力头快进提示右动力头快进提示

左.右动力头工进S22暂停2秒S23

快退S24

停止S25左动力头快进提示

右动力头快进提示

左动力头快退提示

右动力头快退提示

箱体加工专用机床控制功能图

暂停2秒S23

快退S24

停止S25

箱体加工专用机床控制功能图

(五)梯形图及指令表

梯形图

指令表

（

我们选用的是三菱微型可编程控制器中的FX2N系列，它的有关信息如下：

四、课程设计小结

通过本次PLC课程设计的学习，我对具体问题的PLC设计过程有了初步了解，特别是步进指令的设计编程，理解颇深。

在机床行业中，多工步机床由于其工步及动作多，控制较复杂，采用传统的继电器控制时，需要的继电器多，接线复杂，因此，故障多，维修困难，费工费时，不仅加大了维修成本，而且影响了设备的工效。

在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高

了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。

参考文献

1、海心，赵华主编机电传动控制北京：高等教育出版社，2007、11

2、刘守操主编可编程序控制器技术与应用北京：机械工业出版社，2006，8

3、郁汉琪主编机床电器及可编程序控制器实验、课程设计指导书北京：高等教育出版社，2001，7（2007重印）

参考自动化组合机床的plc控制系统设计.doc

设计项目名称自动化组合机床的PLC控制系统设计 Abstract This article introduced that the PLC control system design of Automatic combined machine tool, this system has a high degree of automation and precision, and also be widely used in industrial production and other fields. The traditional combined machine tool uses the relays generally, the precision is low, the reliability is not high, did not meet the social development need. Along with the PLC control technology's rapidly expand, as the core combined machine tool has highlighted its superiority take PLC. This paper first introduced that PLC and the history and development of the combined machine tools, and emphatically expounds the structure, movement and the control mode of combined machine tools, then the composition of PLC is analyzed, besides these, the general arrangement of PLC control system and the presentation of program are also given an overview, then we confirm PLC's type, distribute I/O address and external wiring. According to the related content we draw sequential function chart and use FXGPWIN software to draw PLC ladder diagram. At the end of the article we also introduced Fault diagnosis and exclusion of PLC control system and further summary fo the article. 【Key words】: PLC 、Mitsubishi FX series、combined machine tools 摘要 本文介绍自动化组合机床的PLC控制系统设计，该系统具有自动化程度高，精度高等特点，在工业生产等领域有广泛应用。传统的组合机床采用继电器，精度低，可靠性不高，已不适合社会发展需要。随着PLC控制技术的迅速发展，以PLC为核心的组合机床控制系统已凸显出其优势。 本文首先介绍PLC和组合机床的历史与发展，并论述了组合机床的运动形式以及控制方式，接着对PLC控制系统的总体设计和程序的表达方式做了概述，然后确定PLC型号、分配I/O地址和外部配线，接着根据相关内容画出顺序功能图并利用FXGPWIN软件

四工位组合机床plc课程设计

一、设计目的 本课程设计是电气工程专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二、设计任务及要求 设计任务 四工位组合机床由四个工作滑台各载一个加工动力头，组成四个加工工位完成对零件进行铣端面、钻孔、扩孔和攻丝等工序的加工，采用回转工作台传送零件，有夹具、上、下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统。系统中除加工动力头的主轴由电动机驱动以外，其余各运动部分均由液压驱动。机床的四个动力头同时对一个零件进行加工，一次加工完成一个零件。 本机床共有连续全自动工作循环、单机半自动循环和手动调整三种工作方式。连续全自动和单机半自动循环的控制要求为：按下启动按钮，上料机械手向前，将待加工零件送到夹具上，同时进料装置进料，然后上料机械手退回原位，送料装置放料，回转工作台自动微抬并转位，接着四个工作滑台向前，四个动力头同时加工，加工完成后，各工作滑台退回原位，下料机械手向前抓住零件，夹具松开，下料机械手退回原位并取走已加工完的零件，完成一个工作循环，并开始下一个工作循环，实现全自动工作方式。如果选择预停，则每个工作循环完成后，机床自动停止在初始位置，等到再次发出启动命令后，才开始下一个循环，这就是半自动循环工作方式。 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。 2. 绘制主轴电动机的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。 3.选择电器元件，列出电器元件明细表。 4.编写设计说明书。 设计要求 1、所选控制方案合理，所设计的控制系统能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。 2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》、GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》。 3.所编写的设计说明书应重点突出，层次清楚，条理分明，篇幅不少于7000字。

关于PLC在组合机床控制中的应用与展望

关于PLC在组合机床控制中的应用与展望 发表时间：2009-04-08T14:05:00.937Z 来源：《科海故事博览•科教创新》2009年第3期供稿作者：杨海波[导读] PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。摘要：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 关键词：PLC 组合机床控制器一、PLC的应用领域 目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 1、开关量的逻辑控制。这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。 2、模拟量控制。在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3、运动控制。PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。 4、过程控制。过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5、数据处理。现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 6、通信及联网。PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC 厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 二、组合机床自动线中的三种滑台 1、PLC控制的数控滑台结构 一般组合机床自动线中的数控滑台采用步进电机驱动的开环伺服机构。采用PLC控制的数控滑台由可编程控制器、环行脉冲分配器、步进电机驱动器、步进电机和伺服传动机构等部分组成，伺服传动机构中的齿轮Z1、Z2应该采取消隙措施，避免产生反向死区或使加工精度下降；而丝杠传动副则应该根据该单元的加工精度要求，确定是否选用滚珠丝杠副。采用滚珠丝杠副，具有传动效率高、系统刚度好、传动精度高、使用寿命长的优点，但成本较高且不能自锁。 2、控制系统的软件结构 软件结构根据控制要求而设计，主要划分为五大模块：即步进电机控制模块、定位控制模块、数据拨盘输入及数据传输模块、数码输出显示模块、元件故障的自动检测与报警模块。由于整个软件结构较为庞大，脉冲控制器产生0.1秒的控制脉冲，使移位寄存器移位，提供六拍时序脉冲，通过三相六拍环形分配器使三个输出继电器Y430、Y431、Y432按照单双六拍的通电方式控制步进电机。为实现定位控制，采用不同的计数器分别控制粗定位行程和精定位行程，计数器的设定值依据行程而定。例如，设刀具或工作台欲从A点移至C点，已知AC＝200mm，把AC划分为AB与BC两段，AB＝196mm，BC＝4mm，AB段为粗定位行程，采用0.1mm/步的脉冲当量快速移动，利用了6位计数器（C660/C661），而BC段为精定位行程，采用0.01mm/步的脉冲当量精确定位，利用了3位计数器C460，在粗定位结束进入精定位的同时，PLC自动接通电磁离合器输出点Y433以实现变速机构的更换。 3、 PLC控制系统的接地方法（1）由于PLC机柜和操作台、配电柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分，由于各种原因（如腐蚀、绝缘破损等）而有可能带危险电压，所以应该进行保护接地，低于36V供电的设备，无特殊要求可不做接地保护。（2）PLC控制系统中的基准电位是各回路工作的参考电位，基准电位的连接线称为系统地，通常是控制回路直流电源的零伏导线，系统接地的方式有浮地方式、直接接地方式和电容接地方式。（3）为防止静电感应和磁场感应而设置的屏蔽接地端子应做屏蔽接地。其中信号回路接地和屏蔽接地又通称为工作接地。 一般以上接地方法的控制原则是：保护地和工作地不能混用，这是由于在每一段电源保护地线的两点间会有数毫伏，甚至几伏的电位差，这对低电平信号电路来说是一个非常严重的干扰。 三、PLC未来展望21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。参考文献：

PLC在组合机床控制中应用

P L C在组合机床控制中 应用 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

常州工学院 P L C 课程设计 课题名称： PLC在组合机床控制中应用 专业：电气工程及其自动化 学院：电子信息与电气工程学院 姓名：周森华苏建佘一峰 沃凌霄李国锋肖孙波 班级：02电二 指导老师：罗慧芳 二00五年九月 目录 一任务书 (1) 二设计内容 (3) (一) 控制要求 (3) (二) 总体设计过程 (5) 1. 软件设计 (5) 2. 硬件设计………………………………………………….. 3. 故障检测…………………………………………………..三设计小结…………………………………………………….. 四附录…………………………………………………………..

1. 组合机床示意图…………………………………………….. 2. 程序指令表………………………………………………….. 3. 参考文献………………………………………………….. 二设计内容 （一）控制要求： 1．组合机床概述 两工位钻孔，攻丝组合机床，能自动完成工件的转孔和攻丝加工，自动化程度高，生产效率高。 机床主要由床身，移动工作台，夹具，钻孔动力头，攻丝滑台，攻丝动力头，滑台移动控制凸轮和液压系统等组成，如附录一。 移动工作台和夹具用以完成工件的移动和加紧，实现自动加工。转孔滑台和转孔动力头用以实现转孔加工量的调整和转孔加工。攻丝滑台和攻丝动力头用以实现攻丝加工量的调整和攻丝加工。 工作台的移动（左移，右移），夹具的动作（夹紧，放松），转孔滑台和和攻丝滑台的移动（前移，后移），都由液压系统执行，其中的来年感个滑台的液压系统由滑台移动控制凸轮来控制，工作台的移动和夹具的夹紧和放松电磁阀的控制。 根据设计要求，工作台的移动和华东台的移动应按严格要求规定的时序同步进行，两种运动密切配合，以提高生产效率。 2．加工工艺及控制要求

基于PLC的组合机床控制系统设计

基于PLC的组合机床控制系统设计 哈尔滨理工大学学士学位论文 基于PLC的组合机床控制系统设计 基于PLC的组合机床控制系统设计 基基于于PPLLCC的的组组合合机机床床控控制制系系统统设设计计 摘要 摘要 摘摘要要 为了充分发挥设备效能，迅速提升加工技术与精度，越来越多的企业每年

投入大量资金和技术对传统老式组合机床进行技术改造，取得了良好的效果。 用PLC 模块、变频驱动技术、操控监控设备等组成电气数字控制系统，以实现 编程输入、人机交互、自动化加工的控制方式，扩大加工能力，减少故障，提 高效率，已成为企业进行技术改造的有效途径。 论文以A7-39 组合机床的数控化改造为背景，概述了组合机床数控化改造 的设计方案与应用技术，并对PLC 的发展与应用作了简要介绍。论文介绍了 PLC 编程特点和方式，重点以三菱 FX2N 型PLC 为例，介绍了 PLC 编程环 境，并对A7-39 组合机床应用编程作了阐述。论文还进一步阐述了PLC 接口与

通信技术，介绍了FX2N 系列PLC 的网络协议，另外对人机界面HMI 也做了 论述。 关键词：PLC；编程技术；组合机床 - I - 哈尔滨理工大学学士学位论文 基于PLC的组合机床控制系统设计 基于PLC的组合机床控制系统设计 基基于于PPLLCC的的组组合合机机床床控控制制系系统统设设计计 THE DESIGN OF TRANSFERAND UNIT THE DESIGN OF TRANSFERAND UNIT

TTHHEEDDEESSIIGGNNOOFFTTRRAANNSSFFEERRAANNDDUUNNIITT MACHINE CONTROL SYSTEM BASED ON PLC MACHINE CONTROL SYSTEM BASED ON PLC MMAACCHHIINNEECCOONNTTRROOLLSSYYSSTTEEMMBBAASSEEDDOONNPPLLCC Abstract Abstract AAbbssttrraacctt More and more financing and technology are plough into the tradition machine for exerting efficiency and prompting precision rapidly, acquire well impression. Now it become efficiency approach for corporation

基于PLC的组合机床控制系统设计

基于PLC的组合机床控制系统设计 摘要 组合机床是高度机电一体化的产品，是现代机床技术水平的重要标志，是现代机械制造业重要标志，是现代制造业的基础装备，尤其是在加工产品更换频繁、零件形状复杂、精度要求较高的工件时，不但可以节省大量的时间和资源，而且还能够确保工件的质量与产量，进而提高生产效率，具有良好的经济性。 传统的机床主要采用继电器--接触器进行控制，其缺点是故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题。本文在基于可编程控制器（PLC）的结构和工作原理的基础上，介绍了基于PLC的加工中心控制系统的总体方案设计，重点介绍了加工中心控制系统中的硬件选择方法、软件的设计过程，并给出了系统组成框图和程序流程图，提出了西门子PLC 的编程方法，列出了具体的主要硬件电路、加工中心的控制梯形图及指令表，解决了继电器——接触器故障率高、可靠性差、安装调试周期长、维修工作量大、接线复杂等缺点。 关键词：组合机床，继电器—接触器，PLC，控制系统

Based on a combination of the plc tools to monitor system design ABSTRACT Building-block machine is a highly integrated mechanical and electrical products, is an important indicator of the level of modern technology ,is an important symbol of modern machinery manufacturing industry ,is the basis of modern manufacturing equipment, especially in the frequent replacement of processed products, spare parts of complex shape, the accuracy requirements are more stringent than work piece high, not only can save a lot of time and resources, but also to ensure the quality and output of the work piece, thus improving production efficiency, has a good economy. The main use of the traditional machine tool relay - contactor control, the drawback is the high failure rate, poor reliability,heavy workload of maintenance, consisting of the use of PLC control system can solve these problems. In this paper, based on the programmable logic controller (PLC) of the structure and working principle, based on the introduction of the PLC-based control system for machining center's overall program design, focuses on the machining center control system hardware selection, software design process and gives the system flow chart diagram and procedures, put forward a Siemens PLC programming methods, a list of specific hardware circuit, the control processing center table ladder and instructions to solve the relay - contacts high failure rate, reliability, poor long-term installation, maintenance workload and the complexity of wiring and other shortcomings. KEY WORDS: Building-block machine, the relay - contactor, PLC, control system

组合机床的控制PLC控制系统

组合机床的控制PLC控制系统 两工位钻孔、攻丝组合机床，能自动完成工件的钻孔和攻丝加工，自动化程度高，生产效率高。两工位钻孔、攻丝组合机床如图1所示。 图1 两工位钻孔、攻丝组合机床示意图 机床主要由床身、移动工作台、夹具、钻孔滑台、钻孔动力头、攻丝滑台、攻丝动力头、滑台移动控制凸轮和液压系统等组成。 移动工作台和夹具用以完成工件的移动和夹紧，实现自动加工。钻孔滑台和钻孔动力头，用以实现钻孔加工量的调整和钻孔加工。攻丝滑台和攻丝动力头，用以实现攻丝加工量的调整和攻丝加工。工作台的移动（左移、右移），夹具的夹紧、放松，钻孔滑台和攻丝滑台的移动（前移、后移），均由液压系统控制。其中两个滑台移动的液压系统由滑台移动控制凸轮来控制，工作台的移动和夹具的夹紧与放松由电磁阀控制。 根据设计要求，工作台的移动和滑台的移动应严格按规定的时序同步进行，两种运动密切配合，以提高生产效率。 1.

控制要求 系统通电，自动起动液压泵电动机M1。若机床各部分在原位（工作台在钻孔工位SQ1动作，钻孔滑台在原位SQ2动作，攻丝滑台在原位SQ3动作），并且液压系统压力正常，压力继电器PV动作，原位指示灯HL1亮。 将工件放在工作台上，按下起动按钮SB，夹紧电磁阀YV1得电，液压系统控制夹具将工件夹紧，与此同时控制凸轮电动机M2得电运转。当夹紧限位SQ4动作后，表明工件已被夹紧。 起动钻孔动力头电动机M3，且由于凸轮电动机M2运转，控制凸轮控制相应的液压阀使钻孔滑台前移，进行钻孔加工。当钻孔滑台到达终点时，钻孔滑台自动后退，到原位时停，M3同时停止。 等到钻孔滑台回到原位后，工作台右移电磁阀YV2得电，液压系统使工作台右移，当工作台到攻丝工位时，限位开关SQ6动作，工作台停止。起动攻丝动力头电机M4正转，攻丝滑台开始前移，进行攻丝加工，当攻丝滑台到终点时（终点限位SQ7动作），制动电磁铁DL得电，攻丝动力头制动，0.3s后攻丝动力头电机M4反转，同时攻丝滑台由控制凸轮控制使其自动后退。

四工位组合机床的plc控制系统设计介绍

湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书 题目：四工位组合机床控制系统设计 专业机电一体化 班级一体化11510班 姓名梁巨江 指导教师王少华 年月日

目录 第1章绪论 (1) 1.1 组合机床概述 (1) 1.2 控制流程 (2) 2.2 控制电路设计 (3) 2.3 电控系统输入输出信号 (5) 第3章 PLC概述与方案论证 (8) 3.1 PLC概述 (8) 3.2 方案论证 (8) 第4章电气控制系统硬件设计 (12) 4.1 选择PLC机型 (12) 4.1.1 结构选择 (12) 4.1.2 I/O点选取原则 (12) 4.1.3 确定PLC机型及扩展模块 (13) 4.2 设计输入输出信号地址表 (13) 4.3 设计PLC控制系统电气原理图 (15) 4.4 设计PLC控制系统操作面板 (16) 第5章控制系统软件设计 (18) 5.1 设计PLC控制系统工作循环流程图 (18) 5.2 设计PLC控制系统初始化梯形图程序 (19) 5.3 设计PLC控制系统手动及显示梯形图程序 (19) 5.4 设计PLC控制系统状态转移图与梯形图程序 (19) 5.5 实验室电气原理图仿真及程序调试 (25) 结论 (26) 参考文献 (27)

第1章绪论 1.1 组合机床概述 组合机床是针对特定工件，进行特定加工而设计的一种高效率自动化专用加工设备，这类设备大多能多刀同时工作，并且具有自动循环的功能。 组合机床是随着机械工业的不断发展，由通用机床、专用机床发展起来的。通用机床一般用一把刀具进行加工，自动化程度低、辅助时间长、生产效率低，但通用机床能够重新调整，以适应加工对象的变化。专用机床可以实现的多刀切削，自动化程度较高，结构较简单，生产效率也较高。但是，专用机床的设计，制造周期长，造价高，工作可靠性也较差。专用机床是针对某工件的一定工序设计的，当产品进行改进，工件的结构，尺寸稍有变化时，它就不能继续使用。在综合了通用机床、专用机床优点的基础上产生了组合机床。 组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成，动力部件采用电动机驱动或采用液压系统驱动，由电气系统进行工作自动循环的控制，是典型的机电或机电液一体化的自动加工设备。 常见的组合机床，标准通用部件有动力滑台各种加工动力头以及回转工作台等，可用电动机驱动，也可用液压驱动。各标准通用动力部件组合构成一台组合机床时，该机床的控制电路可由各动力部件的控制电路通过一定的连接电路组合构成。 多动力部件构成的组合机床，其控制通常有三方面的工作要求：第一方面是动力部件的点动和复位控制。第二方面是动力部件的半自动循环控制。第三方面是整批全自动工作循环控制。 组合机床具有生产率高、加工精度稳定的优点。因而，在汽车、柴油机、电机、机床等一些具有一定生产批量的企业中得到了广泛应用。目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化和柔和性化方向发展。 本文所用组合机床为四工位组合机床，该机床由四个滑台，各载一个加工动力头，组成四个加工工位，除了四个加工工位外，还有夹具，上下料机械手和进料器，四个辅助装置以及冷却和液压系统共14个部分。机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面以及中心

某组合机床的电气控制系统设计

电气控制与PLC 课程设计说明书 题目：某组合机床的电气控制系统设计 专业班级：自动1206 姓名：陈文浩 学号： 2 指导教师：任胜杰

目录 1 系统概述 (3) 2 方案论证 (4) 3 硬件设计 (7) 3.1系统的原理方框图 (7) 3.2 主电路 (7) 3.3 I/O分配 (10) 3.3 I/O接线图 (12) 3.4 元器件选型 (12) 4 软件设计 (15) 4.1主流程 (15) 4.2梯形图 (17) 5 系统调试 (18) 设计心得 (19) 参考文献 (20) 附电气控制原理图 (22)

1 系统概述 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： ## 图1.1 如图所示为某一组合机床的示意图，左面为1#箱体移动式动力头。主轴电机M1为5.5KW、1440转/分钟，1#箱体的进给电机为M3为1.5KW、1450转/分钟，工进与快进采用电磁铁YV1（DC24V，10W）进行切换；右面为2#箱体

PLC与数控机床的应用

第一章绪论 1.1组合机床概述 组合机床是针对特定工件，进行特定加工而设计的一种高效率自动化专用加工设备，这类设备大多能多刀同时工作，并且具有自动循环的功能。 组合机床是随着机械工业的不断发展，由通用机床、专用机床发展起来的。通用机床一般用一把刀具进行加工，自动化程度低、辅助时间长、生产效率低，但通用机床能够重新调整，以适应加工对象的变化。专用机床可以实现的多刀切削，自动化程度较高，结构较简单，生产效率也较高。但是，专用机床的设计，制造周期长，造价高，工作可靠性也较差。专用机床是针对某工件的一定工序设计的，当产品进行改进，工件的结构，尺寸稍有变化时，它就不能继续使用。在综合了通用机床、专用机床优点的基础上产生了组合机床。 组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成，动力部件采用电动机驱动或采用液压系统驱动，由电气系统进行工作自动循环的控制，是典型的机电或机电液一体化的自动加工设备。 常见的组合机床，标准通用部件有动力滑台各种加工动力头以及回转工作台等，可用电动机驱动，也可用液压驱动。各标准通用动力部件组合构成一台组合机床时，该机床的控制电路可由各动力部件的控制电路通过一定的连接电路组合构成。 多动力部件构成的组合机床，其控制通常有三方面的工作要求：第一方面是动力部件的点动和复位控制。第二方面是动力部件的半自动循环控制。第三方面是整批全自动工作循环控制。 组合机床具有生产率高、加工精度稳定的优点。因而，在汽车、柴油机、电机、机床等一些具有一定生产批量的企业中得到了广泛应用。目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化和柔和性化方向发展。 本文所用组合机床为四工位组合机床，该机床由四个滑台，各载一个加工动力头，组成四个加工工位，除了四个加工工位外，还有夹具，上下料机械手和进料器，四个辅助装置以及冷却和液压系统共14个部分。机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面以及中心孔进行加工，一次加工完成一个零件，由上料机械手自动上料，下料机械手自动取走加工完成的零件，零件每小时可加工80件。

组合机床的电气与PLC控制系统设计

组合机床的电气与PLC控制系统设计 摘要 可编程控制器（plc）是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，其具有逻辑控制、计时、计数、数据处理、联网与通信等强大功能，同时，由于plc具有很高的可靠性和极大的应用灵活性，用它来替代传统的继电接触控制系统巳成为必然。大量采用传统继电一接触控制系统的设备通过改造更新，成为plc控制的自动化系统，而且具有改造成本低、周期短和可靠性高等特点。本文介绍双面钻孔组合机床的电气控制系统设计与应用。 双面钻孔组合机床是在工件两相对表面上钻孔的一种高效率自动化专用加工设备。本次课程设计的内容是对双面钻孔组合机床电气控制系统的设计。在机床电气控制系统中既有自动控制又有手动控制方式因此在本次设计中对控制系统既有自动控制方式的设计也有手动方式的设计。 本次设计采用PCL控制系统来实现双面钻孔组合机床的电气系统控制，包含控制系统的硬件电路设计和软件电路设计两个部分，本设计以PCL控制系统为核心列出了PCL的输入输出点分配表，绘制了PCL的输入输出点接线图和控制状态转移图，编写了PCL控制程序的梯形图和指令表。 关键字：双面钻孔组合机床；PCL；可编程控制器；

目录 第1章设计目的要求和概述 (3) 1.1 设计目的 (3) 1.2 双面钻孔组合机床的概述 (3) 1.3设计要求与任务分配 (3) 第2章双面钻孔组合机床的控制要求 (5) 2.1 双面钻孔组合机床的工作流程 (5) 2.2电动机控制要求 (5) 2.3 机床动力滑台、工件定位装置、夹紧装置控制要求 (6) 第 3 章 PLC的简介与选择 (8) 3.1 PLC (8) 3.2 PLC简介 (8) 3.3 PLC的结构及基本配置 (8) 3.4 PLC选择 (9) 第4章双面钻孔机床左机钻孔顺序动作PLC控制 (10) 4.1 双面钻孔组合机床的左机钻孔自动控制PLC输入输出点分配 (10) 4.2状态继电器的分配 (10) 第5章双面钻孔组合机床的PLC控制实现 (14) 5.1 并行分支状态转移 (14) 5.2 PLC控制考虑上双面钻孔组合机床的手动方式控制 (14) 第6章总结 (21) 参考文献 (22)

深孔钻组合机床的PLC控制系统设计

2013届毕业生毕业设计说明书 题目: 深孔钻组合机床的PLC控制系统设计 学院名称：电气工程学院班级：自动F0904 2013 年 5 月20 日

目次 1 绪论 (1) 1.1 课题背景和主要研究内容 (1) 1.2 深孔钻技术的发展状况介绍 (1) 1.3 PLC在国内外的发展现状介绍 (2) 2 方案论证 (5) 3 深孔钻组合机床介绍 (6) 3.1 深孔钻组合机床的结构 (6) 3.2 深孔钻组合机床的控制方式 (7) 4 PLC控制系统硬件设计 (9) 4.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (9) 4.2 深孔钻组合机床PLC控制系统的控制要求 (11) 4.3 PLC的选型 (11) 4.4 PLC的I/O分配表 (12) 4.5 PLC的I/O接线图 (12) 4.6 主要电器元件选型 (13) 5 PLC控制系统的软件设计 (18) 5.1 深孔钻组合机床逻辑控制流程 (18) 5.2 程序设计 (20) 总结 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 附录一语句表 (25)

1 绪论 1.1 课题背景和主要研究内容 随着机电一体化技术的发展，可编程逻辑控制器（PLC）被越来越多地应用于机械加工设备和其它电气控制系统中。现在人们在工业生产中所使用的机械加工设备，它的控制系统有些已经落后，而使用PLC则可以对其控制系统进行改造升级[1]。经过PLC改造过的机械加工设备，其生产出的产品质量和加工效率会明显提高，降低了设备故障率，能够给企业创造更多的价值[4]。使用深孔钻组合机床，可以完成一些高精密零件的加工任务。有很多方法可以实现深孔钻组合机床的自动化，采用PLC对深孔钻组合机床进行自动化控制，是一种比较好的控制方式。 本课题的目的是把深孔钻组合机床的控制与PLC结合起来，以实现深孔钻组合机床的自动控制。以前的深孔钻组合机床使用的是具有结构简单、价格低廉的继电器-接触器电气控制系统，这种传统的控制系统布线比较复杂，灵活性很差，并且容易损坏元器件，可靠性差，经济效益低[11]。基于这种考虑，本文提出了一种基于PLC的控制系统，来代替传统的继电器-接触器控制系统。PLC以软件手段实现各种控制功能，具有灵活性高、抗干扰能力强、编程简单、扩展方便等突出优点。与继电器接触器控制系统相比，极大地提高了灵活性。 1.2 深孔钻技术的发展状况介绍 在机械制造业中，人们一般把那些孔的深度对孔的直径的比值大于五的圆柱形的孔叫做深孔，而孔深与孔径的比值被人们称为“长径比”。然而在深孔加工中，长径比往往大于十。 深孔加工技术有广义和狭义之分。从狭义上来讲，深孔加工就是指使用切削加工的方法和工业设备进行深孔加工的技术。从广义上来讲，深孔加工技术不仅包括用于此加工的设备和生产原理，还包括生产过程中的一些工作章程和操作技巧。随着科学技术的日益发展，上世纪末出现了一些能够用于深孔加工的新技术，这些技术增加了深孔加工的功能性，极大地拓展了深孔加工技术的领域。 深孔钻组合机床是进行深孔加工的专用设备。加工质量和工作效率是衡量深孔加工性能的两个指标[15]。好的加工设备不仅加工出来的产品质量很高，并且加工效率也很高。但

基于PLC的组合机床电气控制系统设计文献综述

基于PLC的静态切割机控制系统设计综述 赵恩祥 （河北科技师范学院，秦皇岛市昌黎县 066000） Optical fiber vibration sensor design review Zhao Enxiang (Hebei Normal University, Qinhuangdao Changli County, 066000) The System Design of The Static Incise Machine Base on PLC Abstract: Designed the PLC control system a total project in according to the PLC static state incise the machine control system design, give soft, hardware design and carry out a project. Design part in the hardware, elaborate the design process of the electric motor main electric circuit and its electric appliances control electric circuit, gave the choice of these two electric appliances components of electric circuits the result. Be controlling the design part of the electric circuit, elaborate I/O to connect the design process of the line diagram, give the PLC and the choice of its input/output component the result. Design the design process that the part elaborated the PLC customer procedure in detail in the software, include among them to the public procedure, hand to move the design process that the procedure, automatic procedure and give alarm signal procedure to elaborate, and gave above-mentioned all trapezoid diagrams of procedures and the repertoire. Keywords: static state; hardware; software; repertoire 摘要：在基于 PLC 的静态切割机控制系统设计中，设计了PLC控制系统总体方案，给出了软、硬件设计与实现方案。在硬件设计部分，阐述了电动机主电路及其电器控制电路的设计过程，给出了这两个电 路的电器元件的选择结果。在控制电路的设计部分，阐述了I/O接线图的设计过程，给出 PLC及其输入／ 输出元件的选择结果。在软件设计部份详细地阐述了PLC用户程序的设计过程，其中包括对公用程序、手 动程序、自动程序与故障报警程序的设计过程的阐述，并给出了上述所有程序的梯形图和指令表。 关键词：静态；硬件；软件；指令表 1概述 1.1切割机发展现状 国外生产制造切割机或拥有切割机技术的有：西波列斯(SIPOREX)公司、求劳克斯(DUROX)公司、伊通(YTONG)公司、司梯玛(STEMA)公司、海波尔(HEBEL)公司、道斯腾(DORSTENER)公司、威汉(Vv3EHRHAHN)公司、乌尼泊尔(UNIPOL)公司、赫腾 (HETEN)公司等。按坯体切割时的姿态可分为两类：1、保持浇注硬化时的水平状态进行切割。2、将坏体翻转90°。侧

1组合机床的简介解析

第一章组合机床的简介 1.1 组合机床的发展历程 为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。 组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。 在中小批量生产中组合机床是如何应用的？组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。它一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或非凡外形的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。 专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。 最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。