【導讀】目前,可編程控制器廣泛應用于數(shù)控機床等工業(yè)控制中。冷卻、尾架、排屑等輔助動作的控制。完成邏輯控制,使數(shù)控機床結(jié)構(gòu)更緊湊,功能更豐富,響應速度和可靠性大大提高!類型的機械設備和生產(chǎn)過程。組合機床是針對特定工件，進行特定加工而設計的。組合機床通常由標準通用部件和加工專用部件組合構(gòu)成，動力部件。典型的機電或機電液一體化的自動加工設備。工設備，這類設備大多能多刀同時工作，并且具有自動循環(huán)的功能。通用機床一般用一把刀具進行加工，自動化程度低、輔助時間長、生產(chǎn)效率低，但通用機床能夠重新調(diào)整，以適應加工對象的變化。制造周期長，造價高，工作可靠性也較差。

　　

【正文】 滑臺Ⅳ終點 X7 8YV 上料退 Y7 9SQ 上料器原位 X10 9YV 下料進 Y10 10SQ 上料器終點 X11 10YV 下料退 Y12 11SQ 下料器原位 X12 11YV 滑臺Ⅱ進 Y13 12SQ 下料器終點 X13 12YV 滑臺Ⅱ退 Y14 1YJ 夾緊 X14 13YV 滑臺Ⅳ進 Y15 2YJ 進料 X15 14YV 滑臺Ⅳ退 Y16 3YJ 放料 X16 15YV 放料 Y17 4YJ 潤滑壓力 X17 16YV 進料 Y20 5YJ 潤滑液面開關 X20 1KM Ⅰ主軸 Y21 1SB 總停 X21 2KM Ⅱ主軸 Y22 鑄鐵平板 第 14 頁 共 23 頁 2SB 啟動 X22 3KM Ⅲ主軸 Y23 3SB 預停 X23 4KM Ⅳ主軸 Y24 4SB 潤滑故障撤除 X24 5KM 冷卻電動機 Y25 1SA 選擇開關 X25 6KM 潤滑電動機 Y26 5SB 滑臺Ⅰ進 X26 1HL 潤滑顯示 Y27 6SB 滑臺Ⅰ退 X27 2HL Ⅰ、Ⅲ工位滑臺原位 Y30 7SB 主軸Ⅰ點動 X30 3HL Ⅱ、Ⅵ工位滑臺原位 Y31 8SB 滑臺Ⅱ進 X31 4HL 上料原位 Y32 9SB 滑臺Ⅱ退 X32 5HL 下料原料 Y33 10SB 主軸Ⅱ點動 X33 11SB 滑臺Ⅲ進 X34 12SB 滑臺Ⅲ退 X35 13SB 主軸Ⅲ點動 X36 14SB 滑能Ⅳ進 X37 15SB 滑臺Ⅳ退 X40 16SB 主軸Ⅳ點動 X41 17SB 夾緊 X42 18SB 松開 X43 19SB 上料器進 X44 20SB 上料器退 X45 21SB 進料 X46 22SB 放料 X47 23SB 冷卻開 X50 24SB 冷卻停 X51 設計 PLC 控制系統(tǒng)電氣原理圖 I/O 接口圖它反映的是 PLC 輸入輸出模塊與現(xiàn)場設備的連接。 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。 I/O 電氣接口圖如下圖 21 鑄鐵平板 第 15 頁 共 23 頁 鑄鐵平板 第 16 頁 共 23 頁 圖 21 I/O 電氣 接口圖 鑄鐵平板 第 17 頁 共 23 頁 設計 PLC 控制系統(tǒng)操作面板 控制系統(tǒng)的操作面板是向 PLC 控制系統(tǒng)發(fā)布控制命令的主令元件組合而成的。本設計中，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 SQ 12個，選擇開關 1 個，基于對機床工作方式的控制要求，面板上應設有選擇開關 1SA、預停按鈕；鑒于手動調(diào)整方式下，相應按鈕發(fā)出控制命令，驅(qū)動組合機床相應部件運動，因此面板上應設相應按鈕 5SB24SB，鑒于對組合機床的啟動，停止及潤滑故障的處理控制，應在操作制面板上設有啟動按鈕 2SB、總停按鈕 1SB、潤滑故障切除按鈕 4SB、其他輸入元件均為檢測元件，不在操作面板中設置，由上面綜述，可得控制系統(tǒng)操作面板如下圖 22 所示 圖 22 控制系統(tǒng)的操作面板 圖 22 控制系統(tǒng)操作面板圖鑄鐵平板 第 15 頁 共 25 頁 第 4 章 控制系統(tǒng)軟件設計 設計 PLC控制系統(tǒng)工作循環(huán)流程圖 根據(jù)本設計的控制與工藝要求，按機床的動作順序及每步所完成的任務，可得工作循環(huán)流程圖如圖 23 圖 23 PLC 控制系統(tǒng)工作循環(huán)流程圖 鑄鐵平板 第 16 頁 共 25 頁 設計 PLC 控制系統(tǒng)初始化梯形 圖程序 初始化程序主要用來處理組合機床的各種號，如啟動，預停，總停以及各種的原始信號，機床啟動前應具備的各種初始信號，工作方式選擇信號，各種復位信號，并將處理結(jié)果作為機床啟動，停止，程序轉(zhuǎn)換的依據(jù)，初始化程序一般用經(jīng)驗法設計。根據(jù)控制要求，采用 STL 指令，來定義相應的工作方式，手動，自動，利用預停按鈕來控制全自動與半自動工作狀態(tài)的切換，并利用定時器設定了潤滑電動機間歇時間，初始化程序見下圖 24。 設計 PLC 控制系統(tǒng)手動及顯示梯形圖程序 本設計的手動程序與顯示程序均為用經(jīng)驗法設計的梯形圖。 手動程序 ：主要在調(diào)整和檢修時使用。 為了對滑臺的進退、上料器的進退、夾具的加緊松開等進行調(diào)整與控制，設計了相應的手動程序，設計手動程序時應注意互鎖的設計。 顯示程序：根據(jù)機床的工作狀態(tài)，驅(qū)動相應指示燈顯示。如手動及顯示梯形圖程序圖 25。 設計 PLC 控制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與梯形圖程序 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，它是完整地描述控制系統(tǒng)的工作過程，功能和特性的一種圖形，是分析和設計電路系統(tǒng)控制程序的重要工具。本設計的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖按下列幾步進行的 1 按組合機床的控制要求與加工工藝畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 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。 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，并以對應的 PLC輸出點的編號定義這些電氣執(zhí)行元件。 由狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖易的相應的梯形圖程序，它們二者是一一對應關系，梯形圖程序請見圖 26 鑄鐵平板 第 17 頁 共 25 頁 圖 24 設計 PLC 控制系統(tǒng)初始化梯形圖程序 鑄鐵平板 第 18 頁 共 25 頁 圖 25 PLC 控制系統(tǒng)手動及顯示梯形圖程序 鑄鐵平板 第 19 頁 共 25 頁 鑄鐵平板 第 20 頁 共 25 頁 圖 26 PLC 控制系統(tǒng)梯形圖程序 鑄鐵平 第 21 頁 共 23 頁 實驗室電氣原理圖仿真及程序調(diào)試 本次設計的電氣原理仿真及程序調(diào)試是在工業(yè)技術(shù)中心 PLC 實驗室完成的，并按下列步驟依次進行 1 檢驗程序 將編好的應用程序輸入到微機內(nèi)，利用軟件進行程序檢驗，起初有幾處編程語法錯誤，經(jīng)過幾次認真修改后，程序無誤。然后傳入 PLC 內(nèi)。 2 信號模擬 用實驗臺上的模擬開關模擬輸入信號，接入相對應的輸入端點。輸入程序后，扳動開關，接通或斷開模擬開關，用來模擬相應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)觀察模擬開關與 PLC 連接正確。 3 按程序進行模擬運行 先對照輸入信號表，設置好原始狀態(tài)下所有輸入信號的狀態(tài)，再使 PLC 運行，按下相應按鈕，按梯形圖程序，觀察輸出情況，經(jīng)觀察符合程序設定的輸出；按工步狀態(tài)在一個工作循環(huán)里逐步轉(zhuǎn)換的順序依次發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)移指令信號，系統(tǒng)將結(jié)束一個工步狀態(tài)轉(zhuǎn)入下一個工步狀態(tài)，將轉(zhuǎn)換情況和已編的程序相比較，知轉(zhuǎn)換情況與程序設定的輸出情況相同，電氣原理圖仿真及程序調(diào)試成功。 鑄鐵平 第 22 頁 共 23 頁 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 等特點，用它來控制四工位組合機床這樣復雜的生產(chǎn)設備，是理想的選擇。 PLC 的采用 ,降低了機床的故障率 ,節(jié)省了大量的維修費用 ,提高了整機的可靠性，保證了工件的精度要求。 通過此次畢業(yè)設計使我加深了對 PLC 的理解，了解了其型號規(guī)格并能正確使用。掌握了 PLC 的基本原理及編程方法，能夠根據(jù)工藝過程和控制要求進行系統(tǒng)設計和編制應用程序。熟悉了典型設備電氣控制系統(tǒng)，具有了從事電氣設備安裝調(diào)試、維修管理等方面的能力。提高了設計和改進一般機械設備電氣控制的基本能力。