四工位卧式镗洗组合机床控制系统设计说明书+梯形图

课程设计（论文） 题 目 ： 四 工 位 卧 式 镗 洗 组 合 机床 控 制 系 统 设 计 设 计名称： 机电传动控制 班 级学号： 学 生姓名： 指 导教师： 2012 年 12 月 24 日 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 成 绩 评 定 表 学生姓名 班级学号 专 业 机械设计制造及其自动化 课程设计题目 四工位卧式镗洗组合机床控制系统设计 评 语 组长签字： 成绩 日期 201 年 月 日 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 课程设计任务书 学 院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 班级学号 课程设计题目 四工位卧式镗洗组合机床控制系统设计 实践教学要求与任务 : 1.设计内容： 1）完成课程设计指导书所要求的控制循环。 2）按停止按钮，完成当前循环后再停。 3）要求可以实现手动、单周期、连续控制。 4）循环 5 次，停止循环，声光间断报警 5 秒。 2.设计要求： 1）画出端子分配图和顺序功能图 2）设计并调试 PLC 控制梯形图 3）设计说明书 工作计划与进度安排 : 1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 1 天 2） PLC 梯形图设计与调试 4 天 3）说明书撰写 1 天 4）答辩 1 天 指导教师： 2012 年 11月 27 日 专业负责人： 2012 年 11月 27 日 学院教学副院长： 201 年 月 日 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 目录 0. 前言 . 1 1.课程设计的任务和要求 . 2 1.1 课程设计的任务 . 2 1.2 课程设计的基本要求 . 2 2.总体设计 . 3 2.1 PLC 的选型 . 3 2.2 PLC 端子接线 . 4 2.3 PLC 端子接线 . 5 3. PLC 程序设计 . 6 3.1 设计思想 . 6 3.2 顺序功能图 . 7 3.3 PLC 梯形图 . 17 4 调试说明 . 18 5 结束语 . 19 6 参考文献 . 20 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 1 0. 前言 在 20 世纪 60 70年代，为了适应计算机、数字控制、机器人、大规模集成电路等高新技术的发展，美国通用汽车公司 (GM)为适应汽车型号的不断翻新，提出了 “结合计算机灵活、通用、功能完备以及继电控制简单、易懂、操作方便、为大家所熟悉” 优点，面向工业现场、面向控制过程、面向实际问题，即使是不熟悉计算机的人，经过简单训练也可直接编程的一种新型电子化的自动控制装置来代替传统继电 -接触控制的设想。 1969 年，美国数字设备公司 (DEC)率先研制出 PDP-14 可编程控制器，成功地用在 GM 公司的自动装配线上。 1987 年，国际电工委员会 (IEC)对它定义如下： 一种数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 在早期，主要用于替代继电 -接触的顺序控制，因此，又称为可编程逻辑控制器 (Programmable logic controller PLC)。 随着电子技术、计算机技术的迅速发展 ，可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称为可编程控制器 (Programmable Controller PC)。为区别于个人计算机 (Personal Computer PC)，故沿用 PLC 这个缩写。 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 2 1.课程设计的任务和要求 1.1 课程设计的任务 控制过程如下： 要求：该机床有四个工位，三个动力头。第一工位是装卸工位，第二工位到第四工位的三个动力头可以同时对相应工位夹具上的工件进行加工。工作台每次转位 90 度，转过 360度完成一个工件的所有加工。机床的动作包括：工作台的抬起 、回转、落下夹紧；夹具的夹紧、松开；三个滑台各自的向前切削、向后退回。 1.2 课程设计的基本要求 要求： 1 完成上述工作循环。 2 要求有三种工作方式：手动、回原点、单周期、连续。 3 连续时，循环 5 次结束，声光间断报警 5 秒。 4 按停止按钮，完成当前循环后再停。 5 按复位按钮，机械手和冲压机均回原位 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 3 2.总体设计 2.1 PLC 的选型 PLC 主机：选择西门子 S7 200 系列 PLC 作为系统的工作主机 . 采用 S7 200 CPU 226 AC/DC/继电器型工作主机 .其基 本参数如下： 本机数字输入： 24 路数字量输入 . 本机数字输出： 16 路数字量输出 . 内部储存器位： 256 位 . 定时器总数： 256 定时器 . 计数器总数： 256 计数器 . 电源电压允许范围： AC85264V 输入电流仅 CPU/最大负载 40/160 mA， AC240V. 电压范围： DC20.4 28.8V 电流限制：约 1.5A 展模块增加输入输出点数， CPU 总 I/O 点数为 64 点，系统要求的 I/O 总点为 49 点， CPU 总 I/O 点数 =（ 1.1 1.3） 系统要求的 I/O 总点数，所以满足要求设计 . 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 4 2.2 PLC 端子接线 图 1 I/O 端子分配图 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 5 2.3 PLC 端子接线 图二 I/O 端子接线图沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 6 3. PLC 程序设计 3.1 设计思想 1） 冲头的上、下分别由感应器来感应控制； 2） 工位 1、工位 2、工位 3 分别由感应器来感应控制； 3） 进料、出料机械手的限位分别由感应器来感应控制； 4） 开关分别控制手动、回原点、连续和单周期； 5） 按下启动开关，执行自动程序，将开关接通手动，则 可以进行手动操作； 6） 进料吸盘控制阀通过工位 1 感应器来控制，进、出料机械手的吸件和松件 感应控制分别由感应器来。 图三 电动机正反转控制电路图 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 7 3.2 顺序功能图 图四 顺序功能图 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 8 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 9 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 10 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 11 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 12 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 13 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 14 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 15 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 16 计数器以及声光报警器 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 17 3.3 PLC 梯形图 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 18 4 调试说明 本次设计程序调试通过模拟的方式进行，模拟的软件为 S7-200 仿真软件，由于本次设计有 32 个输入， 18 个输出 .为此无需调用 EM223 D08 x DC24V 输入拓展模 块 .需要特别说明的是，因为 S7-200 仿真软件没有感应器，也就是限位开关，所以需要自己手动进行调置。 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 19 5 结束语 为期将近半月的课程设计终于完稿，其中过程如人饮水：冷暖自知。通过这次实训，我受益匪浅。学会了几款软件，同学温习了以前学过的一些知识，感觉很有意义。 一开始这门课程所散发出的强大的实践性与趣味性一下子就深深的吸引住了我。 最终圆满 顺利的完成了 这次课程设计 ，这次的实习也几近完结，总的来说，我在这次的实习中学到了很多课堂上没有的知识，并且我对这次的实 习是热情高涨的。第一，通过实践觉得自己也可以做出以前想都没有想过的东西，那种小小的自豪感，不言而喻；第二，通过小实习，加强了我们的动手实践能力，作为 机械 专业的大学生，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。第三，在 课程设计 的这些日子里，培养了我们独立思考、勇于克服困难、团队协作的精神，大家互帮互助在其中得到了很大的加强。我们不再是单体的，而是一个整体，团结的整体，老师的教学让我们学到很多，而我们自己从实践中也摸索着学到了很多 ，学习的根本在于应用 。 最后谢谢老师的指导 ,同学的帮忙。 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 沈阳理工大学 20 6 参考文献 1 陈白宁，段智敏，刘文波。机电传动控制基础 M 沈阳 . 东北大学出版社 2 朱文杰。 S7 300 400 PLC 编程设计与案例分析 M北京 .机