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畢業(yè)論文設(shè)計:四工位組合機(jī)床的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(留存版)

2025-08-02 19:27上一頁面

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【正文】 16 個,六臺電動機(jī)的接觸器和 5 個指示燈。 為了對滑臺的進(jìn)退、上料器的進(jìn)退、夾具的加緊松開等進(jìn)行調(diào)整與控制,設(shè)計了相應(yīng)的手動程序,設(shè)計手動程序時應(yīng)注意互鎖的設(shè)計。熟悉了典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng),具有了從事電氣設(shè)備安裝調(diào)試、維修管理等方面的能力。 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。 二、 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。選擇機(jī)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。 總之, PLC 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。 (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。用 PLC 的編程邏輯提供了 11 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。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。 (5) 可靠性和維護(hù)性。 (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。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?計算機(jī)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。其中: YV 為電磁閥; KM 為接觸器; HL 為指示燈 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(jī)床電氣控制裝置也不斷更新。 ( 二 ) 元件選用 根據(jù)上面要求,要選用三臺電動機(jī): M1——控制主軸的電動機(jī); M2——控制液壓泵的電動機(jī); M3——控制冷卻泵的電動機(jī)。 常見的組合機(jī)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(jī)驅(qū)動,也可用液壓驅(qū)動。 組合機(jī)床通常由標(biāo)準(zhǔn)通用部件和加工專用部件組合構(gòu)成,動力部件采用電動機(jī)驅(qū)動或采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動,由電氣系統(tǒng)進(jìn)行工作自動循環(huán)的控制,是典型的機(jī)電或機(jī)電液一體化的自動加工設(shè)備。 (3)冷卻泵電動機(jī)單向工作,過載及短路保護(hù)。 功能 器件 功能 器件 功能 器件 功能 器件 滑臺 1 原位 1SQ 下料器終點 12SQ 滑臺 1 進(jìn) 5SB 主軸 4 點動 16SB 滑臺 1 終點 2SQ 夾緊 1YJ 滑臺 1 退 6SB 夾緊 17SB 滑臺 2 原位 3SQ 進(jìn)料 2YJ 主軸 1 點動 7SB 松開 18SB 滑臺 2 終點 4SQ 放料 3YJ 滑臺 2 進(jìn) 8SB 上料器進(jìn) 19SB 滑臺 3 原位 5SQ 潤滑壓力 4YJ 滑臺 2 退 9SB 上料器退 20SB 6 2 輸出信號(共 27 個)。在 70 年代出現(xiàn)了用軟件手段來實現(xiàn)各種控制功能,以微處理器為核心的新興工業(yè)控制器 —— 可編程程序控制器( PLC)。而且 PLC 是由中大規(guī)模集成電路組裝成的,因此,功耗小,體積小。設(shè)計完成以后,現(xiàn)場施工和控制邏輯的設(shè)計可以同時進(jìn)行,周期短,而且調(diào)試和修改均很方便。 而 PLC 的輸入 /輸出接口已經(jīng)做好,輸入接口可以與無外接電源的開關(guān)直接連接,非常方便。 PLC 的控制系統(tǒng)省去了傳統(tǒng)的繼電器控制接線和拆線的麻煩。而且 PLC 是由中大規(guī)模集成電路組裝成的,因此,功耗小,體積小。 PLC 還配備了自檢和監(jiān)控功能,能自診斷出自身的故障,并隨時顯示給操作人員,還能動態(tài)的監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況,為現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)提供了方便。 第 四 章 電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 一、 選擇 PLC 機(jī)型 合理選擇 PLC 的型號,對于提高 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要作用。足夠可以滿足 42 個輸入, 27 個輸出的要求,而且留有一定余量。 2 在畫出的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖上以 PLC 輸入點或其他元件定義狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件。提高了設(shè)計和改進(jìn)一般機(jī)械設(shè)備電氣控制的基本能力。 顯示程序:根據(jù)機(jī)床的工作狀態(tài),驅(qū)動相應(yīng)指示燈顯示。根據(jù) I/O 點數(shù)的選取原則考慮 10%20%的 I/O 點數(shù)余量輸入點數(shù)可選取 4650 個輸出點數(shù)可選取 2933 個。而且,在輸入接口、輸出接口,由光電耦合器件,使現(xiàn)場的干擾信號不容易進(jìn)入 PLC。 繼電接觸式控制系統(tǒng)使用了大量的機(jī)械觸點,連線也多。 可編程控制器采用存儲邏輯。從而使 PLC 具有廣泛的工業(yè)通用性,同時簡化了硬件電路,也提高了 PLC 系 統(tǒng)的可靠性。 而 PLC 采用了面向操作者的語言編程,如梯形圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖等,對于使用者來說,無需了解復(fù)雜 的計算機(jī)知識,而只要用較短時間去熟悉 PLC的簡單指令系統(tǒng)及操作方法,就可以使用和編程。 PLC 根據(jù)給定的定時值,由軟件和硬件計數(shù)器來控制制定時間,定時精度高、定時時間不受環(huán)境的影響,并且一旦調(diào)好,不會變化。 可編程控制器采用存儲邏輯。因而 60 年代出現(xiàn)了一種能夠根據(jù)需要,方便 的改變控制系統(tǒng),而又要比計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉的自動化裝置 —— 順序控制器。停止冷卻泵按 SB7 即可。 要求組合機(jī)床能以手動、半自動、全自動三種工作方式工作。專用機(jī)床可以實現(xiàn)的多刀切削,自動化程度較高,結(jié)構(gòu)較簡單,生產(chǎn)效率也較高。第三方面是整批全自動工作循環(huán)控制。 (二) 元件選用 KM1~ KM3——控制 M1~ M3 單向起動動作接觸器; SB1——總停按鈕; SB SB3——M1 與 M2 起動按鈕; SB SB5——M1 與 M2 停止按鈕; SB6——冷卻泵電動機(jī)( M3)調(diào)整按鈕; SB7——冷卻泵電動機(jī)單獨停止按鈕; SA1——控制 M1 與 M2 的同時與單獨起停開關(guān); SA2—實現(xiàn)動力頭工進(jìn)時自動起動與手動調(diào)整的開關(guān); FR1~ FR3——M1~ M3 過載保護(hù)熱繼電器; SA3——照明開關(guān); HL1——電源指示燈; EL——照明燈。因此廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床和機(jī)械設(shè)備。由于它的結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉,所以使用廣泛。通常,一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級。 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。 通過上面的比較,針對組合機(jī)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(jī)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)。由于它的結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉,所以使用廣泛。通常,一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級。對于那些只熟悉機(jī)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(jī)的知識才能掌握。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) 14 雜的控制系統(tǒng)。 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。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(jī)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。 27 結(jié) 論 PLC 作為新一代的工業(yè)控制裝置,具有開發(fā)柔性好,接線簡單,安裝方便,抗干擾性強(qiáng)等特點,用它來控制四工位組合機(jī)床這樣復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備,是理想的選擇。本設(shè)計中,輸入元件共 42 個其中按鈕 SB 24 個、檢測元件 YJ 5個、行程開關(guān) SQ 12 個,選擇開關(guān) 1 個,基于對機(jī)床工作方式的控制要求,面板上應(yīng)
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