plc在數(shù)控機(jī)床工作臺上的應(yīng)用畢業(yè)論文-wenkub.com
2025-06-16 14:33 本頁面
【正文】 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。 結(jié) 論P(yáng)LC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。然后傳入PLC內(nèi)。本設(shè)計的狀態(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。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。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)設(shè)有選擇開關(guān)1SA、預(yù)停按鈕；鑒于手動調(diào)整方式下，相應(yīng)按鈕發(fā)出控制命令，驅(qū)動組合機(jī)床相應(yīng)部件運(yùn)動，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，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)的操作面板第16頁 共 23頁圖22 控制系統(tǒng)操作面板圖鑄鐵平板 第4章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 設(shè)計PLC控制系統(tǒng)工作循環(huán)流程圖根據(jù)本設(shè)計的控制與工藝要求，按機(jī)床的動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 設(shè)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(jī)床的各種號，如啟動，預(yù)停，總停以及各種的原始信號，機(jī)床啟動前應(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，停止，程序轉(zhuǎn)換的依據(jù)，初始化程序一般用經(jīng)驗法設(shè)計。根據(jù)電控系統(tǒng)的輸入輸出信號表知：1 輸入元件數(shù)量行程開關(guān) 12個按鈕24個選擇開關(guān)1個檢測元件5個2 輸出元件數(shù)量電磁閥16個接觸器6個指示燈5個根據(jù)本設(shè)計選用的PLC機(jī)型，將輸入輸出元件分配到PLC的輸入輸出接口。輸出點就是主機(jī)的32。電控制系統(tǒng)有輸出信號27個，其中電磁閥16個，六臺電動機(jī)的接觸器和5個指示燈。（2） I/O點選取原則PLC平均的I/O點價格比較高，因此應(yīng)該合理選用PLC的I/O點數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的I/O點最少，但必須留有一定余量。整體式PLC：整體式PLC的每一個點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對小，一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定，環(huán)境條件較好，維修量較小的小型控制系統(tǒng)中。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)。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。(2) 單片機(jī)不如PLC使用簡單使用單片機(jī)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。但是，單片機(jī)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(jī)不如PLC容易掌握使用單片機(jī)來實現(xiàn)自動控制，一般要使用微處理器的匯編語言編程。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。(4) 可靠性和維護(hù)性。(3) 定時控制和計數(shù)控制：繼電接觸式控制系統(tǒng)利用時間繼電器的延時動作來進(jìn)行定時控制。而且使用的繼電器越多，反映的速度越慢，還是容易出現(xiàn)觸點抖動和觸點拉弧問題。若需要對控制邏輯進(jìn)行修改時，只要修改程序就行了，而輸入輸出的連接線改動不多，并且也容易改動，因此，PLC的靈活性和擴(kuò)展性強(qiáng)。所以，繼電接觸式控制系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性較差。PLC等取代繼電接觸式控制邏輯。但是在實際工程中往往選擇一種經(jīng)濟(jì)、有效、性能優(yōu)越的控制方案，考慮到上述幾點，PLC較適合組合機(jī)床的電氣控制。根據(jù)信號，控制器就會作出反映，通過用戶編程的內(nèi)部邏輯便產(chǎn)生輸出信號，而且這些輸出信號可直接控制外部的控制系統(tǒng)負(fù)載，如電機(jī)，接觸器，指示燈，電磁閥等。它借助于軟件來實現(xiàn)重復(fù)的控制，軟件本身具有修改性，所以PLC具有靈活性?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備的設(shè)計原則是它應(yīng)該易與工業(yè)控制聯(lián)成一個整體且具有擴(kuò)充功能。(3) 單片機(jī)不如PLC可靠使用單片機(jī)進(jìn)行工業(yè)控制，突出的問題就是抗干擾性能較差。除了要進(jìn)行控制程序的設(shè)計，還要在單片機(jī)單片機(jī)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。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?？傊?，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。觸點在開閉時會受到電弧的損壞，壽命短。使用繼電接觸式控制系統(tǒng)完成一項控制工程，設(shè)計施工，調(diào)試必須順序進(jìn)行，周期長，而且修改困難而使用PLC來完成一項控制工程。用戶可以根據(jù)需要在程序中設(shè)定定時值。(3) 定時控制和計數(shù)控制：繼電接觸式控制系統(tǒng)利用時間繼電器的延時動作來進(jìn)行定時控制。而且使用的繼電器越多，反映的速度越慢，還是容易出現(xiàn)觸點抖動和觸點拉弧問題。若需要對控制邏輯進(jìn)行修改時，只要修改程序就行了，而輸入輸出的連接線改動不多，并且也容易改動，因此，PLC的靈活性和擴(kuò)展性強(qiáng)。所以，繼電接觸式控制系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性較差。PLC等取代繼電接觸式控制邏輯。但是在實際工程中往往選擇一種經(jīng)濟(jì)、有效、性能優(yōu)越的控制方案，考慮到上述幾點，PLC較適合組合機(jī)床的電氣控制。上述控制技術(shù)也發(fā)生了根本變化。然而在其初期，存在著系統(tǒng)復(fù)雜、使用不方便、抗干擾能力差、成本較高等缺陷，尤其對上述簡單的過程控制有“大材小用”和不經(jīng)濟(jì)等問題。繼電器接觸器控制系統(tǒng)的缺點是：由于固定接線形成，故在進(jìn)行程序控制時，改變控制程序不方便，靈活性差。在上世紀(jì)的20年代到30年代，借助繼電器、接觸器、按鈕和行程開關(guān)等組成繼電器接觸器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對機(jī)床的啟動、停車、有級調(diào)速等控制。其中：SQ、YJ為位置檢測傳感器開關(guān)；SA為選擇開關(guān)；SB為按鈕。該機(jī)床的俯視示意圖如下：
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