【導(dǎo)讀】目前,可編程控制器廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床等工業(yè)控制中。冷卻、尾架、排屑等輔助動(dòng)作的控制。完成邏輯控制,使數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)更緊湊,功能更豐富,響應(yīng)速度和可靠性大大提高!類型的機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程。組合機(jī)床是針對特定工件，進(jìn)行特定加工而設(shè)計(jì)的。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(dòng)力部件。典型的機(jī)電或機(jī)電液一體化的自動(dòng)加工設(shè)備。工設(shè)備，這類設(shè)備大多能多刀同時(shí)工作，并且具有自動(dòng)循環(huán)的功能。通用機(jī)床一般用一把刀具進(jìn)行加工，自動(dòng)化程度低、輔助時(shí)間長、生產(chǎn)效率低，但通用機(jī)床能夠重新調(diào)整，以適應(yīng)加工對象的變化。制造周期長，造價(jià)高，工作可靠性也較差。

　　

【正文】 滑臺Ⅳ終點(diǎn) X7 8YV 上料退 Y7 9SQ 上料器原位 X10 9YV 下料進(jìn) Y10 10SQ 上料器終點(diǎn) X11 10YV 下料退 Y12 11SQ 下料器原位 X12 11YV 滑臺Ⅱ進(jìn) Y13 12SQ 下料器終點(diǎn) X13 12YV 滑臺Ⅱ退 Y14 1YJ 夾緊 X14 13YV 滑臺Ⅳ進(jìn) Y15 2YJ 進(jìn)料 X15 14YV 滑臺Ⅳ退 Y16 3YJ 放料 X16 15YV 放料 Y17 4YJ 潤滑壓力 X17 16YV 進(jìn)料 Y20 5YJ 潤滑液面開關(guān) 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(dòng) X22 3KM Ⅲ主軸 Y23 3SB 預(yù)停 X23 4KM Ⅳ主軸 Y24 4SB 潤滑故障撤除 X24 5KM 冷卻電動(dòng)機(jī) Y25 1SA 選擇開關(guān) X25 6KM 潤滑電動(dòng)機(jī) Y26 5SB 滑臺Ⅰ進(jìn) 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(diǎn)動(dòng) X30 3HL Ⅱ、Ⅵ工位滑臺原位 Y31 8SB 滑臺Ⅱ進(jìn) X31 4HL 上料原位 Y32 9SB 滑臺Ⅱ退 X32 5HL 下料原料 Y33 10SB 主軸Ⅱ點(diǎn)動(dòng) X33 11SB 滑臺Ⅲ進(jìn) X34 12SB 滑臺Ⅲ退 X35 13SB 主軸Ⅲ點(diǎn)動(dòng) X36 14SB 滑能Ⅳ進(jìn) X37 15SB 滑臺Ⅳ退 X40 16SB 主軸Ⅳ點(diǎn)動(dòng) X41 17SB 夾緊 X42 18SB 松開 X43 19SB 上料器進(jìn) X44 20SB 上料器退 X45 21SB 進(jìn)料 X46 22SB 放料 X47 23SB 冷卻開 X50 24SB 冷卻停 X51 設(shè)計(jì) 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(shè)備的連接。 PLC 的輸入點(diǎn)大部分是共點(diǎn)式，即所有輸入點(diǎn)具有一個(gè)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(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)中，輸入元件共 42 個(gè)其中按鈕 SB 24 個(gè)、檢測元件 YJ 5 個(gè)、行程開關(guān) SQ 12個(gè)，選擇開關(guān) 1 個(gè)，基于對機(jī)床工作方式的控制要求，面板上應(yīng)設(shè)有選擇開關(guān) 1SA、預(yù)停按鈕；鑒于手動(dòng)調(diào)整方式下，相應(yīng)按鈕發(fā)出控制命令，驅(qū)動(dòng)組合機(jī)床相應(yīng)部件運(yùn)動(dòng)，因此面板上應(yīng)設(shè)相應(yīng)按鈕 5SB24SB，鑒于對組合機(jī)床的啟動(dòng)，停止及潤滑故障的處理控制，應(yīng)在操作制面板上設(shè)有啟動(dòng)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(shè)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(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) PLC控制系統(tǒng)工作循環(huán)流程圖 根據(jù)本設(shè)計(jì)的控制與工藝要求，按機(jī)床的動(dòng)作順序及每步所完成的任務(wù)，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(shè)計(jì) 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(jī)床的各種號，如啟動(dòng)，預(yù)停，總停以及各種的原始信號，機(jī)床啟動(dòng)前應(yīng)具備的各種初始信號，工作方式選擇信號，各種復(fù)位信號，并將處理結(jié)果作為機(jī)床啟動(dòng)，停止，程序轉(zhuǎn)換的依據(jù)，初始化程序一般用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)。根據(jù)控制要求，采用 STL 指令，來定義相應(yīng)的工作方式，手動(dòng)，自動(dòng)，利用預(yù)停按鈕來控制全自動(dòng)與半自動(dòng)工作狀態(tài)的切換，并利用定時(shí)器設(shè)定了潤滑電動(dòng)機(jī)間歇時(shí)間，初始化程序見下圖 24。 設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)手動(dòng)及顯示梯形圖程序 本設(shè)計(jì)的手動(dòng)程序與顯示程序均為用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)的梯形圖。 手動(dòng)程序 ：主要在調(diào)整和檢修時(shí)使用。 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(jì)了相應(yīng)的手動(dòng)程序，設(shè)計(jì)手動(dòng)程序時(shí)應(yīng)注意互鎖的設(shè)計(jì)。 顯示程序：根據(jù)機(jī)床的工作狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)指示燈顯示。如手動(dòng)及顯示梯形圖程序圖 25。 設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)電路系統(tǒng)控制程序的重要工具。本設(shè)計(jì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖按下列幾步進(jìn)行的 1 按組合機(jī)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(diǎn) 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(gè)狀態(tài)和動(dòng)作命令配畫上實(shí)現(xiàn)該狀態(tài)或動(dòng)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(diǎn)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(yīng)的梯形圖程序，它們二者是一一對應(yīng)關(guān)系，梯形圖程序請見圖 26 鑄鐵平板 第 17 頁 共 25 頁 圖 24 設(shè)計(jì) 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(dòng)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(shí)驗(yàn)室電氣原理圖仿真及程序調(diào)試 本次設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)室完成的，并按下列步驟依次進(jìn)行 1 檢驗(yàn)程序 將編好的應(yīng)用程序輸入到微機(jī)內(nèi)，利用軟件進(jìn)行程序檢驗(yàn)，起初有幾處編程語法錯(cuò)誤，經(jīng)過幾次認(rèn)真修改后，程序無誤。然后傳入 PLC 內(nèi)。 2 信號模擬 用實(shí)驗(yàn)臺上的模擬開關(guān)模擬輸入信號，接入相對應(yīng)的輸入端點(diǎn)。輸入程序后，扳動(dòng)開關(guān)，接通或斷開模擬開關(guān)，用來模擬相應(yīng)按鈕動(dòng)作及機(jī)械動(dòng)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(diǎn)的狀態(tài)變化，經(jīng)觀察模擬開關(guān)與 PLC 連接正確。 3 按程序進(jìn)行模擬運(yùn)行 先對照輸入信號表，設(shè)置好原始狀態(tài)下所有輸入信號的狀態(tài)，再使 PLC 運(yùn)行，按下相應(yīng)按鈕，按梯形圖程序，觀察輸出情況，經(jīng)觀察符合程序設(shè)定的輸出；按工步狀態(tài)在一個(gè)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(gè)工步狀態(tài)轉(zhuǎn)入下一個(gè)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(shè)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(qiáng) 等特點(diǎn)，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。 PLC 的采用 ,降低了機(jī)床的故障率 ,節(jié)省了大量的維修費(fèi)用 ,提高了整機(jī)的可靠性，保證了工件的精度要求。 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和編制應(yīng)用程序。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。提高了設(shè)計(jì)和改進(jìn)一般機(jī)械設(shè)備電氣控制的基本能力。