【正文】 第 I 頁(yè) PLC 課程設(shè)計(jì) 課 題： 三面銑組合機(jī)床 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 別： 電子信息與電氣工程系 專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 電氣 0604 指導(dǎo)老師： 馬瑩 李天健 陳煒 學(xué) 生： 1 1 1 目 錄 1 方案的確定 ....................................................... 1 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 ............................................... 1 機(jī)床對(duì)電氣控制要求 ..................................... 1 設(shè)計(jì)要求 ............................................... 2 第 II 頁(yè) 設(shè)計(jì)方案的確定 ......................................... 2 2 電氣原理圖設(shè)計(jì) ................................................... 3 電氣主電路 ............................................. 3 電氣控制電路 ........................................... 3 PLC 的 I/O 接線圖： ...................................... 4 三、程序設(shè)計(jì) ....................................................... 5 PLC 程序設(shè)計(jì) ........................................... 5 自動(dòng)程序 .......................................... 5 手動(dòng)程序 ......................................... 9 其他程序 ........................................ 11 組態(tài)設(shè)計(jì) .............................................. 11 組態(tài)王簡(jiǎn)介 ...................................... 11 人機(jī)界面設(shè)計(jì) .................................... 12 四、施工設(shè)計(jì) ...................................................... 19 主電路 :見(jiàn)附錄圖紙 ..................................... 19 控 制電路 :見(jiàn)附錄圖紙 ................................... 19 輸入 / 輸出分配表 :見(jiàn)附錄圖紙 ........................... 19 五、設(shè)備使用及維護(hù)說(shuō)明 ............................................ 19 設(shè)備使用說(shuō)明 .......................................... 19 使用維護(hù)要求及注意事項(xiàng) ................................ 20 六、設(shè)計(jì)小結(jié) ...................................................... 23 七、附錄圖紙 ...................................................... 25 《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí) —— 三面銑組合機(jī)床 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 35 頁(yè) 1 方案的確定 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 三面銑組合機(jī)床是用來(lái)對(duì) Z512W 型臺(tái)式鉆床主軸箱的Ф 80、Ф 90 孔端面及定位面進(jìn)行銑銷(xiāo)加工的一種自動(dòng)加工設(shè)備。 機(jī)床主要結(jié)構(gòu)部件：底座、床身、銑削動(dòng)力頭、液壓動(dòng)力滑臺(tái)、液壓站、工作臺(tái)、工件松緊油缸等組成。 機(jī)床底座上安放有床身，床身上一頭安裝有液壓動(dòng)力滑臺(tái)，工件及夾緊裝置放于滑臺(tái)上。床身的兩邊各安裝有一臺(tái)銑銷(xiāo)頭，上方有立銑頭，液壓站在機(jī)床附近。 ① 操作者將要加工的零件放在工作臺(tái)的夾具中，在其他準(zhǔn)備工作就緒后，發(fā)出加工指令。 ② 工件夾緊后壓 力繼電器動(dòng)作，液壓動(dòng)力滑臺(tái)（工作臺(tái)）開(kāi)始快進(jìn)，到位轉(zhuǎn)工進(jìn)，同時(shí)起動(dòng)左和右 1 銑頭開(kāi)始加工，加工到某一位置，立銑頭開(kāi)始加工，加工又過(guò)一定位置右 1 銑頭停止，右 2 銑頭開(kāi)始加工，加工到終點(diǎn)三臺(tái)電機(jī)同時(shí)停止。 ③ 待電機(jī)完全停止后，滑臺(tái)快退回原位，工件松開(kāi)，一個(gè)自動(dòng)工作循環(huán)結(jié)束。 ④ 操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件，重新發(fā)出加工指令重復(fù)上述工作過(guò)程。 機(jī)床對(duì)電氣控制要求 ① 五臺(tái)電機(jī)均為單向旋轉(zhuǎn)。 ② 機(jī)床要求有單循環(huán)自動(dòng)工作、單動(dòng)力頭自動(dòng)循環(huán)工作、點(diǎn)動(dòng)三種工作方式，油泵電機(jī)在自動(dòng)加工一個(gè)循環(huán)后不停 機(jī)。 ③ 單循環(huán)自動(dòng)工作過(guò)程見(jiàn)機(jī)床動(dòng)作循環(huán)圖。 圖 11 加工對(duì)象 圖 12 三面銑組合機(jī)床的組成 《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí) —— 三面銑組合機(jī)床 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 35 頁(yè) ④ 單動(dòng)力頭自動(dòng)循環(huán)工作包括：左銑頭單循環(huán)工作、右 1 銑頭單循環(huán)工作、右 2 銑頭單循環(huán)工作、立頭單循環(huán)工作。要求考慮各銑頭單循環(huán)工作的加工區(qū)間。 ⑤ 點(diǎn)動(dòng)工作包括：四臺(tái)主軸電機(jī)均能點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀、滑臺(tái)快速（快進(jìn)、快退）點(diǎn)動(dòng)調(diào)整、松緊油缸的調(diào)整（手動(dòng)松開(kāi)與手動(dòng)夾緊）。 ⑥ 電源、油泵工作、工件夾緊、加工等信號(hào)指示。 ⑦ 照明電路 ⑧ 必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)與保護(hù)環(huán)節(jié)。 設(shè)計(jì)要求 ① 根據(jù)設(shè)備加工工藝要求，確定控制方案，設(shè)計(jì)合理的硬件原理圖； ② 以順序控制設(shè)計(jì)法為主設(shè)計(jì) PLC 程序，并進(jìn)行模擬調(diào)試； ③ 利用組態(tài)王軟件進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)； ④ 正確計(jì)算選用電器（含 PLC），列電器一覽表； ⑤ 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（方案的確定、設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的考慮及必要說(shuō)明等）及設(shè)備的使用說(shuō)明； ⑥ 繪制有關(guān)圖紙 設(shè)計(jì)方案的確定 主電路上 由四臺(tái)電機(jī)、液壓系統(tǒng)的電磁閥、機(jī)床加工指示燈與工件夾緊指示燈、照明系統(tǒng)組成，其中四臺(tái)電機(jī)、液壓系統(tǒng)的電磁閥、機(jī)床加工指示燈與工件夾緊指示燈 是由 plc 控制的。四臺(tái)電機(jī)控制機(jī)床上的三個(gè)方向的四把銑刀分別是左銑刀、右 1 銑刀、右2 銑刀、立面銑刀。電磁閥 用于 控制工件 的夾緊、松開(kāi)與工件的快進(jìn) /工進(jìn)和快退。 《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí) —— 三面銑組合機(jī)床 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 35 頁(yè) 2 電氣原理圖設(shè)計(jì) 電氣 主電路 主電路包括液壓泵電機(jī)、四臺(tái)工作電機(jī)及照明電路，加緊、工作兩個(gè)指示燈。 主電路部分 有熔斷器，用于短路保護(hù)。繼電器 KM KM2 等，具有欠電壓，零電壓，過(guò)電壓保護(hù)。各臺(tái)電機(jī)上裝有一個(gè)電流熱繼電器具有過(guò)載、斷相保護(hù)。 機(jī)床的電機(jī)、滑臺(tái)、電磁閥參數(shù) （ 1） 左、右 2銑削頭電動(dòng)機(jī) JO2 41 4 1440 轉(zhuǎn) / 分 380V （ 2） 右 1，立銑削頭電動(dòng)機(jī) JO2 32 4 1430 轉(zhuǎn) / 分 380V （ 3） 液壓泵電動(dòng)機(jī) JO2 – 22 4 1410 轉(zhuǎn) / 分 380V 電氣 控制電路 圖 21 三面銑組合機(jī)床電氣主電路接線圖 《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí) —— 三面銑組合機(jī)床 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 35 頁(yè) 控制電氣部分主要采用三菱的 FX3U 的 PLC 進(jìn)行控制，油泵電機(jī)就靠 SA 按鈕直接對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制