【正文】 動作的控制。 關(guān)鍵詞：可編程控制器 數(shù)字控制 順序控制 操作指令 組合機床 自動循環(huán)目 錄第1章緒論 1 組合機床概述 1 控制流程 2 2 組合機床采用PLC電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)點 4第2章 PLC概述與方案論證 7 PLC概述 7 方案論證 7第3章 電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 10 選擇PLC機型 10 設(shè)計輸入輸出信號地址表 10 設(shè)計PLC控制系統(tǒng)電氣原理圖 12 設(shè)計PLC控制系統(tǒng)操作面板 14第4章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 15 設(shè)計PLC控制系統(tǒng)工作循環(huán)流程圖 15 設(shè)計PLC控制系統(tǒng)初始化梯形圖程序 16 設(shè)計PLC控制系統(tǒng)手動及顯示梯形圖程序 16 16 實驗室電氣原理圖仿真及程序調(diào)試 21結(jié) 論 22參考文獻(xiàn) 23第1章緒論 組合機床概述組合機床是針對特定工件，進(jìn)行特定加工而設(shè)計的一種高效率自動化專用加工設(shè)備，這類設(shè)備大多能多刀同時工作，并且具有自動循環(huán)的功能。但是，專用機床的設(shè)計，制造周期長，造價高，工作可靠性也較差。常見的組合機床，標(biāo)準(zhǔn)通用部件有動力滑臺各種加工動力頭以及回轉(zhuǎn)工作臺等，可用電動機驅(qū)動，也可用液壓驅(qū)動。第三方面是整批全自動工作循環(huán)控制。本文所用組合機床為四工位組合機床，該機床由四個滑臺，各載一個加工動力頭，組成四個加工工位，除了四個加工工位外，還有夾具，上下料機械手和進(jìn)料器，四個輔助裝置以及冷卻和液壓系統(tǒng)共14個部分。全自動工作方式為一個工作循環(huán)結(jié)束后，自動進(jìn)入下一個工作循環(huán)；半自動工作方式為一個工作循環(huán)結(jié)束后，機床將停車于初始狀態(tài)；手動方式是用于手動調(diào)整的。其中：YV為電磁閥；KM為接觸器；HL為指示燈功能器件功能器件功能器件功能器件夾緊1YV上料退8YV放料15YV潤滑電動機6KM松開2YV下料進(jìn)9YV進(jìn)料16YV潤滑顯示燈1HL滑臺1進(jìn)3YV下料退10YV1主軸1KM3工位原位指示2HL滑臺1退4YV滑臺2進(jìn)11YV2主軸2KM4工位原位指示3HL滑臺3進(jìn)5YV滑臺2退12YV3主軸3KM上料原位指示4HL滑臺3退6YV滑臺4進(jìn)13YV4主軸4KM下料原料指示5HL上料進(jìn)7YV滑臺4退14YV冷卻電動機5KM隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求，機床電氣控制裝置也不斷更新。因此廣泛應(yīng)用于各類機床和機械設(shè)備。因而傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)常常不能滿足這種需求。它能通過組合邏輯元件插接或變成來實現(xiàn)繼電器接觸器控制線路功能的裝置，它能滿足成組經(jīng)常改變的控制要求，使控制系統(tǒng)具有較大的靈活性和通用性，但它還是使用硬件手段，裝置體積大，功能也受到了一定的限制。這種期間完全能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，由于它兼?zhèn)淞擞嬎銠C控制和繼電器接觸器控制兩方面的優(yōu)點，故目前世界各國將其作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用設(shè)備普遍應(yīng)用于工業(yè)控制。由于它的結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，所以使用廣泛。當(dāng)一個電氣控制系統(tǒng)研制完后，要想再做修改都要隨著現(xiàn)場接線的改動而改動。它除了輸入端和輸出端要與現(xiàn)場連線以外，而控制邏輯是以程序的方式存儲在PLC的內(nèi)存當(dāng)中。(2) 控制速度：繼電器接觸式控制系統(tǒng)的控制邏輯是依靠觸電的動作來實現(xiàn)的，工作頻率低。通常，一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級。有些特殊的時間繼電器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)不方便。并且PLC可以完成計數(shù)功能，而繼電接觸系統(tǒng)通常沒有計數(shù)功能。(5) 可靠性和維護(hù)性。PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，可靠性高。但是，單片機不是專門針對工業(yè)現(xiàn)場的自動化控制而設(shè)計的，所以它與PLC比較起來有以下缺點：(1) 單片機不如PLC容易掌握使用單片機來實現(xiàn)自動控制，一般要使用微處理器的匯編語言編程。(2) 單片機不如PLC使用簡單使用單片機來實現(xiàn)自動控制，一般要在輸入輸出接口上做大量的工作。輸出接口具有一定的驅(qū)動負(fù)載能力，能適應(yīng)一般的控制要求。通過上面的比較，針對組合機床的電氣控制系統(tǒng)，雖然PLC的價格高一些，但良好的穩(wěn)定性和高度的可靠性可確保機床在加工零件時的精度，所以決定采用PLC控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。PLC體積小、功能強、速度快，可靠性高，又具有較大的靈活性和擴展性。據(jù)不完全統(tǒng)計，F(xiàn)X系列PLC平均故障間隔大于20000~50000h，而平均修復(fù)時間則小于10min；PLC機能處理工業(yè)現(xiàn)場的強電信號，如交流220V、直流24V，并可直接驅(qū)動功率部件，可長期工作在嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境能夠中。用PLC的編程邏輯提供了能隨要求而改變的“間接網(wǎng)絡(luò)”，這樣生產(chǎn)線的自動化過程就能隨意去改變，這種性能使PLC具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。由于它的結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，所以使用廣泛。當(dāng)一個電氣控制系統(tǒng)研制完后，要想再做修改都要隨著現(xiàn)場接線的改動而改動。它除了輸入端和輸出端要與現(xiàn)場連線以外，而控制邏輯是以程序的方式存儲在PLC的內(nèi)存當(dāng)中。(2) 控制速度繼電器接觸式控制系統(tǒng)的控制邏輯是依靠觸點的動作來實現(xiàn)的，工作頻率低。通常，一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級。有些特殊的時間繼電器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)不方便。觸點在開閉時會受到電弧的損壞，壽命短?？傊琍LC在性能上均優(yōu)越于繼電接觸式控制系統(tǒng)，特別是控制速度快，可靠性高，設(shè)計施工周期短，調(diào)試方便，控制邏輯修改方便，而且體積小，功耗低。對于那些只熟悉機電控制的技術(shù)人員來說，需要進(jìn)行相當(dāng)長一段時間系統(tǒng)地學(xué)習(xí)單片機的知識才能掌握。除了要進(jìn)行控制程序的設(shè)計，還要在單片機的外圍進(jìn)行很多硬件和軟件工作，才能與控制現(xiàn)場連接起來，調(diào)試也較繁瑣。(3) 單片機不如PLC可靠使用單片機進(jìn)行工業(yè)控制，突出的問題就是抗干擾性能較差。選擇機型的基本原則是在功能滿足要求的前提下，保證可靠，維護(hù)使用方便以及最佳功能價格比。在點數(shù)上，輸入點數(shù)，輸出點數(shù)的比例，模塊的種類方面選擇余地大，且維修方便，一般用于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。 由PLC組成的四工位組合機床控制系統(tǒng)有輸入信號42個，均為開關(guān)量。（3） 確定PLC機型及擴展模塊。 設(shè)計輸入輸出信號地址表輸入輸出信號地址表是將輸入輸出列成表，給出相應(yīng)的地址和名稱，以備軟件編程和系統(tǒng)調(diào)試時使用的一種表。PLC的輸入點大部分是共點式，即所有輸入點具有一個公共端COM。 設(shè)計PLC控制系統(tǒng)手動及顯示梯形圖程序本設(shè)計的手動程序與顯示程序均為用經(jīng)驗法設(shè)計的梯形圖。如手動及顯示梯形圖程序圖25。3按照電控系統(tǒng)提供的電氣執(zhí)行元件功能表，在狀態(tài)流程圖上對每個狀態(tài)和動作命令配畫上實現(xiàn)該狀態(tài)或動作命令的控制功能的電氣執(zhí)行元件，并以對應(yīng)的PLC輸出點的編號定義這些電氣執(zhí)行元件。輸入程序后，扳動開關(guān)，接通或斷開模擬開關(guān)，用來模擬相應(yīng)按鈕動作及機械動作使檢測元件狀態(tài)發(fā)生的變化，并通過輸入輸出指示燈來觀查輸入輸出端點的狀態(tài)變化，經(jīng)觀察模擬開關(guān)與PLC連接正確。通過此次畢業(yè)設(shè)計使我加深了對PLC的理解，了解了其型號規(guī)格并能正確使用。第 7 頁 共 23 頁