雙面鉆孔組合機(jī)床控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-16 23:44本頁(yè)面
【正文】 程軟件編寫(xiě)，其核心部分包括狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖、梯形圖、語(yǔ)句表的設(shè)計(jì)，最后以此設(shè)計(jì)來(lái)編寫(xiě)運(yùn)行的程序指令，以達(dá)到程序化自動(dòng)控制的目的。 PLC的編程方式編程語(yǔ)言是PLC的重要組成部分，PLC為用戶提供了完整的編程語(yǔ)言，以適應(yīng)編制用戶程序的各種要求[9]。PLC提供的編程語(yǔ)言通常有梯形圖和語(yǔ)句表等。不同PLC生產(chǎn)廠家的編程語(yǔ)言也存在或大或小的差異，這種差異限制了PLC的開(kāi)放性、可復(fù)用性和互換性。編程語(yǔ)言基本上可歸納為字符表達(dá)方式（即用文字符號(hào)表達(dá)程序，如語(yǔ)句表程序表達(dá)方式）和圖形符號(hào)表達(dá)方式（即用圖形符號(hào)表達(dá)程序，如梯形圖程序表達(dá)方式）兩種，也可以將這兩種方式結(jié)合起來(lái)表示PLC程序。（1）梯形圖：梯形圖是最早使用、并且也是現(xiàn)在最常使用的PLC編程語(yǔ)言，直觀、清晰是梯形圖的最大特點(diǎn)。它在繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變，繼承了繼電器控制系統(tǒng)中的基本工作原理和電氣邏輯關(guān)系的表示方法，梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號(hào)和表達(dá)方式上有一定區(qū)別，所以得到了廣泛的使用。（2）功能塊圖：功能塊圖是另外一種圖形式的PLC編程語(yǔ)言。使用功能塊圖的好處是用戶可以編制出自己的函數(shù)或功能塊。它使用像電子電路中的各種門(mén)電路，加上輸入、輸出模塊，通過(guò)一定的邏輯連接方式來(lái)完成控制邏輯，可以把函數(shù)和功能塊連接到電路中，完成各種復(fù)雜的功能和計(jì)算。較早的PLC沒(méi)有提供功能塊圖編程功能，另外由于使用習(xí)慣問(wèn)題，在我們國(guó)家使用的功能塊圖人不多。（3）順序功能圖：順序功能圖，亦稱(chēng)功能圖，是一種真正的圖形化的編程方法。使用它可以對(duì)具有并發(fā)、選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程，特別適合在復(fù)合的順序控制系統(tǒng)中使用。在順序功能圖中，最重要的三個(gè)元素是狀態(tài)、和狀態(tài)相關(guān)的動(dòng)作、轉(zhuǎn)移。它的轉(zhuǎn)移條件可以使用多種語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，另外還提供了和步有關(guān)的多種元素供用戶使用。（4）結(jié)構(gòu)化文本：對(duì)目前使用PLC的人來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)化文本是一種較新的編程語(yǔ)言。使用結(jié)構(gòu)化文本可以編程出非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理或邏輯控制程序。原來(lái)學(xué)習(xí)過(guò)PASCAL或C語(yǔ)言的人都知道結(jié)構(gòu)化編程的好處，結(jié)構(gòu)化就是這樣的一種用于PLC的結(jié)構(gòu)化方式編程的語(yǔ)言。（5）指令表：指令表也是一種比較早的PLC的編程語(yǔ)言，它使用一些邏輯和功能指令的縮略語(yǔ)來(lái)表示相應(yīng)的指令功能，類(lèi)似于計(jì)算機(jī)中的助記符語(yǔ)言，是用一個(gè)或幾個(gè)容易記憶的字符來(lái)代表PLC的某種操作功能，按照一定的語(yǔ)法和句法編寫(xiě)出一行一行的程序，來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的控制任務(wù)的邏輯關(guān)系或運(yùn)算。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 根據(jù)控制要求，機(jī)床在啟動(dòng)并且初始化之后，都要進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)控制工作方式的選擇。二者之間通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)SA實(shí)現(xiàn)切換，分別對(duì)應(yīng)不能同一時(shí)間接通的輸入端口X0和輸出端口Y0。系統(tǒng)會(huì)在進(jìn)入自動(dòng)控制方式后按順序執(zhí)行控制指令。首先柴油機(jī)缸蓋由機(jī)床夾具動(dòng)作夾緊，然后液壓左滑臺(tái)、右滑臺(tái)同一時(shí)間快速向前行進(jìn)，在轉(zhuǎn)為工進(jìn)之前，按下行程開(kāi)關(guān)SQ3和SQ6，并按預(yù)先設(shè)定的工件精度和工件的加工參數(shù)完成兩端的螺栓通孔、導(dǎo)管通孔和定位孔的加工工序。工序結(jié)束后，滑臺(tái)快退，工件沿著程序線進(jìn)入下一道加工工序。加工過(guò)程中的精確點(diǎn)定位主要由手動(dòng)程序來(lái)完成，以及機(jī)床維修時(shí)便于技術(shù)人員點(diǎn)動(dòng)控制。狀態(tài)圖如圖41所示。圖41 機(jī)床加工狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程圖 PLC順序功能圖 雙面鉆孔組合機(jī)床控制要求中M1應(yīng)先啟動(dòng)，控制程序的啟動(dòng)應(yīng)滿足一個(gè)條件，即滿足液壓系統(tǒng)控制電動(dòng)機(jī)和其他電動(dòng)機(jī)在系統(tǒng)正常供油后才能啟動(dòng)[10]。組合機(jī)床的運(yùn)行方式包括有手動(dòng)工作和自動(dòng)工作方式。可以通過(guò)開(kāi)關(guān)SA選擇不一樣的工作方式，假設(shè)SA斷開(kāi)時(shí)，機(jī)床以自動(dòng)工作方式工作；SA閉合時(shí)，工作于手動(dòng)工作方式。根據(jù)以上雙面鉆孔組合機(jī)床控制系統(tǒng)的總過(guò)程分析過(guò)程，可設(shè)計(jì)出鉆孔組合機(jī)床PLC控制系統(tǒng)的總順序功能圖，如圖42所示。圖42 PLC控制系統(tǒng)總順序功能圖總結(jié)對(duì)于本次設(shè)計(jì)，成功采用PLC控制多個(gè)電機(jī)的工作，完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)的基本要求。PLC具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)，以及編程簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，通訊靈活等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，也使自己的動(dòng)手能力和方案設(shè)計(jì)的思路有了更進(jìn)一步的提高，同時(shí)也更加熟悉了本專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)軟件。對(duì)PLC的功能也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，了解了三菱的FX2N 48MR以及相關(guān)的編程軟件。在完成這個(gè)題目的過(guò)程中，我遇到了一些困難，也走了很多彎路。但通過(guò)不斷的努力和同學(xué)們的大力支持，以及指導(dǎo)老師的悉心教導(dǎo)，我克服了困難完成了本次設(shè)計(jì)，同時(shí)我也獲得了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)到了很多新的知識(shí)。參考文獻(xiàn)：[1] [J].機(jī)電工程，2005,22（9）:22.[2] [M].：高等教育出版社，2001:2226.[3] [M].北京:清華大學(xué)出版社，2010.[4] [M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007. [5] 鐘肇新. 可編程控制器原理及應(yīng)用[M]. 廣州:華南理工大學(xué)出版社,2002. [6] [M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2003.[7] 張進(jìn)秋，陳永利，[M].北京:機(jī)械工程出版社，2003：2425.[8] [J].機(jī)械加工工藝與裝備，2006，（8）:6566.[9] [J].機(jī)床電器，2008，（3）:3339.[10] 熊幸明，[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2004，（6）：2425.致謝 本課題在選題及研究過(guò)程中得到任老師的悉心指導(dǎo)。任老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不但教會(huì)我知識(shí)，更教會(huì)了我怎樣做人，雖然只有三年，卻對(duì)我產(chǎn)生巨大的影響。對(duì)任老師的感激之情是不能用言語(yǔ)表達(dá)的。 由于設(shè)計(jì)課題內(nèi)容覆蓋面相對(duì)較廣，涉及到機(jī)械、液壓、電氣控制等多門(mén)主干課程，也是因?yàn)樽约簩?zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)的不夠扎實(shí)，設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了大量的問(wèn)題，有的通過(guò)查閱資料得到了解決，但更多的是向任老師求助，是任老師的不辭辛苦讓我順利地完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。向老師求助的那些問(wèn)題，既有任老師所教授的課程，也有他并不熟知的方面，盡管如此，任老師還是耐心的去幫我找方法解決，這包括問(wèn)老師、查資料。在任國(guó)軍老師的幫助下，我也逐漸學(xué)會(huì)了怎樣通過(guò)查資料解決學(xué)習(xí)問(wèn)題，更重要的還有對(duì)待知識(shí)的認(rèn)真，一絲不茍的態(tài)度。幾個(gè)月來(lái)，任老師在指導(dǎo)我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中那種兢兢業(yè)業(yè)、孜孜不倦、無(wú)怨無(wú)悔的精神給我留下了深刻的印象，使我們明白了很多書(shū)本上學(xué)不到的道理。在此謹(jǐn)向我的指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 愿老師身體健康，工作順利！感謝在大學(xué)期間教授我各種知識(shí)的各位老師，是你們的教育才有我學(xué)業(yè)的進(jìn)步和做人的成長(zhǎng)，感謝你們！感謝在一起愉快的度過(guò)大學(xué)生涯的同學(xué)，感謝你們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活上給予我的幫助。19
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