箱體加工專用機(jī)床的PLC控制目錄一、概述2二、設(shè)計任務(wù)和要求3三、設(shè)計方案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，它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程。PLC把計算機(jī)的完備功能以及靈活性，通用性好等優(yōu)點和繼電器控制器控制的簡單易懂操作方便，價格便宜等優(yōu)點溶入新的控制系統(tǒng)中，且編程簡單使得不熟悉計算機(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)床是用來專門加工箱體兩側(cè)的，其加工方法是先將箱體通過夾緊裝置夾緊，再由兩側(cè)左、右動力頭對箱體進(jìn)行加工。當(dāng)加工完畢，動力頭快速回原位，此時在松開加工件，又開始下一個循環(huán)。二、設(shè)計任務(wù)和要求圖1中，左、右動力頭主軸電動機(jī)為22KW，進(jìn)給運(yùn)動由液壓驅(qū)動，液壓泵電動機(jī)為3KW。動力和夾緊裝置的動作由電磁閥控制，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力頭右動力頭夾緊裝置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、按下啟動按鈕，夾緊裝置將被加工工件夾緊，夾緊后發(fā)出信號。2、左、右動力頭同時快進(jìn)，并同時啟動主軸。3、到達(dá)工件附件，動力頭快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)加工。4、加工完畢后，左、右動力頭暫停2S后分別快速退回原位。5、夾緊裝置松開被加工工件，同時主軸停止。以上15步驟連續(xù)工作，實現(xiàn)半自動循環(huán)。在工件夾緊、動力頭快進(jìn)、動力頭快退及電源接通均有信號顯示。三、設(shè)計方案1、可編程控制器的選用選擇PLC的型號，日本三菱公司的FX2N系列PLC是一種性價比高的小型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SB1SB2、SQ1SQ7、SP、SA1SA2和輸出設(shè)備16個Y0Y6、KM1KM2、YV1YV7?？紤]1015的裕量，共需輸入輸出點數(shù)32點，因此選擇FX2N48MR。該型號的PLC采用AC220V電源供電，有自帶24V直流電源的24點繼電器輸出接口。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)還配備了過載保護(hù)和短路保護(hù)。2、I/O地址輸入X0啟動按鈕X1停止按鈕X2夾緊開關(guān)信號SPX3松開開關(guān)信號SQ7X4左動力頭行程開關(guān)SQ1X5左動力頭行程開關(guān)SQ3X6左動力頭行程開關(guān)SQ5X7；右動力頭行程開關(guān)SQ2X10右動力頭行程開關(guān)SQ4X11右動力頭行程開關(guān)SQ6X12半自動/自動開關(guān)輸出Y0工作夾緊指示Y1左動力頭快進(jìn)指示Y2右動力頭快進(jìn)指示Y3左動力頭快退指示Y4右動力頭快退指示Y5左主軸電動機(jī)接觸器Y6油泵電動機(jī)接觸器Y7電磁閥YV1Y10電磁閥YV2Y11電磁閥YV3Y12電磁閥YV4Y13電磁閥YV5Y14電磁閥YV6Y15電磁閥YV7Y16右主軸電動機(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)。左右主軸電動機(jī)分別由接觸器KM1和KM3控制，油泵電動機(jī)由接觸器KM2控制。左右主軸電動機(jī)分別控制左右動力頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。而左右動力頭的快進(jìn)、工進(jìn)和快退由電磁閥和油泵電動機(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。圖2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、右動力頭滑臺分別壓住行程開關(guān)SQ1和SQ2，由于此時工件尚未夾緊，SQ7亦被壓住，處于閉合狀態(tài)，按下啟動按鈕SB1，此時電磁閥YV7通電使夾緊裝置將被加工工件夾緊，同時夾緊指示燈亮。2、夾緊開關(guān)信號SP使左、右主軸電動機(jī)接觸器KM1和KM3、油泵電動機(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、右動力頭開始同時快進(jìn)。3、左、右動力頭分別壓住行程開關(guān)SQ3和SQ4，上一工步結(jié)束，電磁閥YV3和電磁閥YV6斷電，左右動力頭快近指示燈熄滅。左、右主軸電動機(jī)接觸器KM1和KM3、油泵電動機(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)。此時左、右動力頭開始工進(jìn)，加工工件。4、左、右動力頭分別壓住行程開關(guān)SQ5和SQ6，電磁閥YV1和電磁閥YV4斷電。左右主軸電動機(jī)接觸器KM1和KM3、油泵電動機(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)定時器T0，T0通電，開始記時，左、右動力頭暫停。5、暫停2S后，電磁閥YV2和電磁閥YV5通電，左右主軸電動機(jī)接觸器KM1和KM3、油泵電動機(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、右動力頭開始同時快退，左右動力頭快退指示燈亮。6、左右動力頭分別回到原位，壓住行程開關(guān)SQ1和SQ2，左、右主軸電動機(jī)接觸器KM1和KM3、油泵電動機(jī)接觸器KM2、電磁閥YV2、電磁閥YV5、電磁閥YV7和夾緊指示燈斷電。夾緊裝置松開被加工工件。同時主軸停止轉(zhuǎn)動。一次循環(huán)加工結(jié)束。7、若選擇開關(guān)SA接通，自動開始下一次循環(huán)；若選擇開關(guān)SA未接通，需要手動接通SA開始下一次循環(huán)。啟動按鈕停止按鈕選擇開關(guān)開始S0夾緊S20左右動力頭快進(jìn)S21左右動力頭工進(jìn)S2暫停2秒S23快退S24停止S25工作夾緊提示左動力頭快進(jìn)提示右動力頭快進(jìn)提示左動力頭快退提示右動力頭快退提示箱體加工專用機(jī)床控制功能圖啟動按鈕停止按鈕選擇開關(guān)開始S0夾緊S20左右動力頭快進(jìn)S21左右動力頭工進(jìn)S2暫停2秒S23快退S24停止S25工作夾緊提示左動力頭快進(jìn)提示右動力頭快進(jìn)提示左動力頭快退提示右動力頭快退提示箱體加工專用機(jī)床控制功能圖啟動按鈕停止按鈕選擇開關(guān)開始S0夾緊S20左右動力頭快進(jìn)S21左右動力頭工進(jìn)S2暫停2秒S23快退S24停止S25工作夾緊提示左動力頭快進(jìn)提示右動力頭快進(jìn)提示左動力頭快退提示右動力頭快退提示箱體加工專用機(jī)床控制功能圖5、梯形圖及指令表梯形圖指令表0LDX0001ANIX0012SETS04STLS05LDX0046ANDX0077SETS209STLS2010SETY01511SETY00012LDX00213SETS2115STLS2116SETY00517SETY00618SETY01619OUTY00720OUTY01121OUTY01222OUTY01423OUTY00124OUTY00225LDX00526ANDX01027SETS2229STLS2230OUTY00731OUTY01232LDX00633ANDX01134SETS2336STLS2337OUTT0K2040LDT041SETS2443STLS2444OUTY01045OUTY01346OUTY00347OUTY00448LDX00449ANDX00750SETS2552STLS2553RSTY01554RSTY00055RSTY00556RSTY00657RSTY01658LDX00359ANDX01260SETS062RET63END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)計小結(jié)通過本次PLC課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，我對具體問題的PLC設(shè)計過程有了初步了解，特別是步進(jìn)指令的設(shè)計編程，理解頗深。在機(jī)床行業(yè)中，多工步機(jī)床由于其工步及動作多，控制較復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的繼電器控制時，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，不僅加大了維修成本，而且影響了設(shè)備的工效。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程