多工步转塔车床PLC电气控制系统的设计.doc

多工步转塔车床PLC电气控制系统的设计 引言武汉职业技术学院毕业设计课题名称：多工步转塔车床PLC电气控制系统的设计班级：JD09304学号：姓名： 指导老师时间：2012-2-8 前言让我们追溯到 20 世纪的六十年代末，认识一下可编程控制器的发展史吧。 在可编程控制器出现以前，继电器控制在工业控制领域占主导地位，由此构成的控制系统都是按预先设定好的时间或条件顺序地工作，若要改变控制的顺序就必须改变控制系统的硬件接线，因此，其通用性和灵活性较差。 20 世纪的六十年代，计算机技术开始应用于工业控制领域，由于价格高、输入输出电路不匹配、编程难度大以及难于适应恶劣工业环境等原因，未能在工业控制领域获得推广。 1968 年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司 (GM) 为了适应生产工艺不断更新的需要，要求寻找一种比继电器更可靠，功能更齐全，响应速度更快的新型工业控制器，并从用户角度提出了新一代控制器应具备的十大条件，立即引起了开发热潮。主要内容是： 编程方便，可现场修改程序； 维修方便，采用插件式结构； 可靠性高于继电器控制装置； 体积小于继电器控制盘； 数据可直接送入管理计算机； 成本可与继电器控制盘竞争； 输入可为市电； 输出可为市电，容量要求在 2A 以上，可直接驱动接触器等； 扩展时原系统改变最少； 用户存储器大于 4KB 。 这些条件实际上提出将继电器控制的简单易懂、使用方便、价格低的优点与计算机的功能完善、灵活性、通用性好的优点结合起来，将继电接触器控制的硬接线逻辑转变为计算机的软件逻辑编程的设想。 1969 年，美国数字设备公司 (DEC 公司 ) 研制出了第一台可编程控制器 PDP14 ，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，并取得了满意的效果，可编程控制器自此诞生。 可编程控制器自问世以来 , 发展极为迅速。 1971 年，日本开始生产可编程控制器。 1973 年，欧洲开始生产可编程控制器。到现在，世界各国的一些著名的电气工厂几乎都在生产可编程控制器装置。可编程控制器已作为一个独立的工业设备被列入生产中，成为当代电控装置的主导。可编程控制器（PLC）是一种以微处理器为基础的新型工业控制装置，它集计算机技术、自动控制技术、通信技术为一体，具有结构简单，性能优越，可靠性高，18多工步转塔车床PLC电气控制系统的设计 使用、维护方便等优点。因此，PLC已广泛的应用于电力，机械制造、化工、汽车、钢铁、建筑、水利、石油、采矿的各行业。可编程控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术，自动控制技术和网络通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是将计算机技术应用于工业控制领域的新产品。PLC从诞生至今，仅有30年的历史，早期的可编程控制器主要用来代替继电器实现逻辑控制，因此称为可编程控制器（PLC）。随着技术的发展，现代可编程控制器得到了异常迅猛的发展，其功能已经大大超过了逻辑控制的范围，并与CAD/CAM，机器人技术一起被称为当代工业自动化的三大支柱之一。关键字：可控制编程器；继电器；微处理器introductionLet us back to the s of 20 century, meet programmable controllers history.In the programmable controller appears before, relay control in the industrial control area dominated, which consists of the control system are all according to the predetermined time or condition to work order, if want to change control will have to change the order of the control system of the hardware connection, accordingly, its poor universality and flexibility.Of the 20 th century 60 s, computer technology used in the industrial control area began, because the price is high, the input/output circuit dont match, programming and difficult to adapt to bad difficult industrial environment and other reasons, in the industrial control area to get promotion.In 1968, the United States the largest car manufacturer-general motors (GM) in order to adapt to the needs of the production technology is updated, the requirement for a more reliable than relays, function more complete, the response speed faster new industrial controller, and from the user author puts forward a new generation of controller should have the ten conditions, immediately caused waves of development. Main content is:(1) programming is convenient, the modification program;(2) the maintenance convenience, adopt the plugin type structure;(3) higher than the relay control device reliability;(4) volume less than relay control plate;(5) can be directly into a computer data management;6 costs can and relay control plate competition;7 for utility the input;8) for the utility output, capacity requirements in 2 A above, can direct drive contactor, etc.;9) when the original system change extended at least; user memory more than 4 KB.These conditions in fact put forward the relay control of simple and understandable, easy to use, the price is low merit and the computer the perfect function and advantages of flexibility, general combining with relay contact device control hard wiring logic into computer software logic programming ideas. In 1969, the United States digital equipment corporation (DEC) developed the first programmable controller PDP-14, in gms production line probation success, and satisfactory effect is achieved, the programmable controller since then was born.Programmable controller since since the advent, very quickly. In 1971, Japan began production of the programmable controller. In 1973, the European began production of the programmable controller. Now, some of the countries all over the world famous electrical factory in almost all production programmable controller device. Programmable controller has been as an independent industry equipment was listed in the production, become the contemporary the electric control device led.Programmable controller (PLC) is a microprocessor based new industrial control device, it set computer technology, automatic control technology, the communication technology as a whole, the structure is simple, superior performance, high reliability, highConvenient operation and maintenance, etc. Therefore, the PLC have been widely used in electric power, machinery manufacturing, chemical industry, automobile, steel, construction, water conservancy, oil and mining industries.Programmable controller is based on micro processor based, integrated computer technology, automatic control technology and network communication technology, modern science and technology and developed a new type of industrial automatic control device, is applied to the industrial control computer technology in the field of new products. PLC from birth, so far, have only 30 years of history, the early programmable controller mainly used instead of relay realize logic control, so called programmable controller (PLC). With the development of technology, modern programmable controller get abnormal of the fast developing, its function has been much more than the logic of control, and with CAD/CAM, robot technology called together contemporary industrial automation one of the three pillars.Keywords：programmable controller ；relay control ；microprocessor目录一、多工步转塔车床控制主电路概述71.1 多工步转塔车床控制电路原理图为1-171.2加工流程7二、多工步转塔车床的加工PLC控制92.1多工步转塔车床的加工PLC的输出/输入点分析表92.2多工步转塔车床PLC控制接线如下图2-292.3多工步转塔车床PLC控制梯形图及指令语句92.4多工步转塔车床PLC指令表,如下表1-111三、多工步转塔车床加工PLC控制程序说明143.1第一工步：钻孔143.2第二工步：车平面143.3第三工步：钻深孔153.4第四工步：车外圆153.5第五工步：铰孔163.6第六工步：车端面163.7 第七工步：铰锥孔16四、课程设计结17多工步转塔车床PLC电气控制系统的设计 多工步转塔车床主电路概述一、多工步转塔车床控制主电路概述所谓多工步，就是加工一个机械零件需多次不同的加工工件步骤。1.1 多工步转塔车床控制电路原理图为1-1图1-1 多工步转塔车床原理图 从图中可以看出，转塔车床的主电路由三台电动机组成，即主轴电动机M1，工进电动机M2及快速电动机M3。 主轴电动机M1为机床的主动力，拖动机床主轴带动工件作旋转运动；进给电动机M2，快速电动机M3拖动大拖板，带动转塔回位工作台纵向进给运动。当进给电动机M2启动运转时，转塔回转工作台作纵向工进（或工退）；当电动机M3启动运转时，转塔回转工作台纵向快速进给(或快速后退)。转塔回转工作台的工进、快进和转换，除了由电动机M2和M3的启动运转来切换外，还由电磁阀YV1控制离合器来切换，即当M2启动运转时，YV1吸合，此时转塔回转工作台工进（或工退）；当启动M3运转时，YV1释放，转塔回转工作台的快速进给（或快速工退）。 在转塔回转工作台上可以安装6把加工刀具，一步工位一把刀，上一步工位完成后，转到下一步。它可完成钻孔、绞孔和扩孔等工作。此外，转塔车床的小滑板在电磁阀YV2的控制下，驱动横刀架对工作进行横向加工，可完成工件的外圆、端面等切削加工。 1.2加工流程老师给的规定工步为：钻孔-车平面-钻深孔-车外圆-绞孔-车端面六个工步，我归于下图1-2 图1-2加工流程多工步转塔车床PLC电气控制系统的设计 多工步转塔车的加工PLC控制 二、多工步转塔车床的加工PLC控制2.1多工步转塔车床的加工PLC的输出/输入点分析表根据图1-1和图1-2列出多工步转塔车床的加工PLC的输入/输出点分表见图2-1输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编码刀具进给开始按钮SBI0.0纵向前进接触器KM1Q0.0纵向快速到位行程开关ST1I0.1纵向快速接触器KM2Q0.1纵向工步到位行程开关ST2I0.2纵向后退接触器KM3Q0.2纵向后退到位行程开关ST3I0.3横向前进电磁阀KM4Q0.4横向进给到位行程开关ST4I0.4 图2-1 多工步转塔车床PLC的输入/输出点分配图2.2多工步转塔车床PLC控制接线如下图2-2 图2-2 PLC控制接线图2.3多工步转塔车床PLC控制梯形图及指令语句如图2-3图2-3程序梯形图2.4多工步转塔车床PLC指令表,如下表1-1LDNI0.1=M1.1=M2.2OM0.0LDNT37LDNT37ANM0.1AM1.1AM2.2=M0.0OM1.2OM2.3LDI0.1ANM1.3ANM2.4OM0.1=M1.2=M2.3AM0.0LDNI0.3LDI0.3ANM0.3AM1.2AM2.3=M0.1OM1.3=M2.4LDI0.2ANM1.4LDM0.0=M0.2=M1.3OM0.1TONT37 +10LDNI0.1OM0.5LDNT37AM1.3OM0.6AM0.2OM1.4OM1.0OM0.3ANM1.5OM1.1ANM0.4=M1.4OM1.3=M0.3LDNT37OM1.4LDNI0.3AM1.4OM1.6AM0.3OM1.5OM1.7OM0.4ANM1.6OM2.1ANM0.5=M1.5OM2.2=M0.4LDNI0.3ANM0.2LDNI0.1AM1.5ANQ0.2AM0.4OM1.6=Q0.0OM0.5ANM1.7LDQ0.0ANM0.6=M1.6OQ0.2=M0.5LDNI0.1ANM0.1LDNI0.1AM1.6ANM0.6AM0.5OM1.7ANM1.1OM0.6ANM2.0ANM1.4ANM0.7=M1.7ANM1.7=M0.6LDNT37ANM2.2LDNT37AM1.7=Q0.1AM0.6OM2.0LDM0.3OM0.7ANM2.1OM0.7ANM1.0=M2.0OM1.2=M0.7LDNI