JDYY01-014@无心外圆砂带磨床自动上下料控制设计
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机械毕业设计全套
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JDYY01-014@无心外圆砂带磨床自动上下料控制设计,机械毕业设计全套
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机电综合实验 XXXX 大学 液压系统的 PLC 控制 实验报告书 姓名： XXX 班级： XXX 学号： XXX 指导老师： XXX 实验时间： 2011/4/22 2011/4/25 nts 2 目录 一、实验目的与要求 .3 二、总体方案 .4 三、液压控制回路 .5 四、得失电状态表 .8 五、电气原理图 .9 六、 I/O 端口分配 .11 七、程序设计与系统流程图 .12 八、自我总结 .16 九、程序清单 .18 附录 本组成员名单 及 任务分配 .23 nts 3 一、实验目的与要求 1、实验目的 （ 1）能熟悉基于 plc 控制的液压系统开发流程，并设计一个具体的气动、液压系统。 （ 2）熟悉并掌握各种液压元件的技术参数和使用方法。 （ 3）熟练掌握 plc 编程方法。 （ 4）能熟练使用梯形图编写液压系统的控制软件。 （ 5）搭建具体硬件（含油、电路）连接，并完成软硬件的联调。 2、实验器材 计算机、液压泵、各种液压阀、气动元件、油管、液压接头、 plc 实验板、导线。 3、实验要求 根据本人在本次实验中学习到的相关知识作答。 （ 1）详细说明本次实验设计思路、方案，画出动作循环、系统油路、控制电路原理图，并文字说明。 （ 2）详细说明 plc 控制流程，确定输入 /输出口，作 I/O 规划。 （ 3）画出 plc 控制梯形图，要求自锁、定时器。 （ 4）说明本次实验使用的传感器，与控制电路的接口。 （ 5）自我总结。 nts 4 二、总体方案 1、根据实验要求，本组最终确定的方案为能够在 X-Y 方向上铣削出工件的平面，机械本体如图（ 1）所示。 图（ 1） 如图（ 1）是一个 XY 轴十字滑 台，其上面有一个可以固定工件的平台。此 XY 轴十字滑台是在铣平面的时候用的，采用液压缸控制。其各个阶段的速度包括工进，快进，快退都是由液压回路里的调速阀控制。由于铣床只要求铣完整个平面，而不要求其能够加工出各种图案。故采用这样的方法来调速是可以的。图中的 ST1、 ST2、 ST3、 ST4 接近开关所在的位置是滑台整个的工作范围。 ST0 是滑台的原点位置。在整个的加工过程中，工作台首先从 ST0 开始以快进的速度运动到 ST1 位置，接触到 ST1 时，开始工进（铣平面）。当滑台接触到 ST2 时，此时系统开始延时， X 轴停止nts 5 工进 0.5s， Y 轴向前工进 0.5s。当延时完成后， X 轴开始向负向工进，而Y 轴停止工进。当到达 ST1 的位置时，重复如上的动作， X 轴开始向正向工进。如此往复，直到触发 ST4 开关。此时 Y 轴首先快退回 ST3 位置，然后 X 轴快退回 ST0 位置。这道工序就完成了！ 三、液压控制回路 1、其动作循环图如图（ 2）所示 图（ 2） 2、液压油路系统图如图（ 3）所示 X 轴快进 X 工进 X 轴停 Y 工进 X 工退 X 轴停 Y 工进 X 快退 Y 快退 循环 ST4触发 nts 6 MY A 5Y A 1 Y A 2 Y A 3 Y A 4Y A 6图（ 3） 如图（ 3）是一个 XY 轴十字滑台的油路图，其两个缸的油路是一样的。XY 轴滑台各个阶段的速度包括工进，快进，快退都是由液压回路里的调速阀控制。由于铣床只要求铣完整个平面，而不要求其能够加工出各种图案。故采用这样的方法来调速是可以的。图中的主油路旁边接有溢流阀，在主油路中的油压过大时，起到一个卸荷的作用。当 X 轴快进的时候， YA5、YA1 得电，油路不经过调速阀，所以油的流速比较大，起到快进的作用。当 X 轴工进的时候， YA5 不得电，油路就得经过调速阀，从而油的流量下降， X 轴工进。当 X 轴快退的时候， YA5、 YA2 得电，开始快退。 Y 轴的调速原理和 X 轴一样。 2、液压回路中所用到的液压元件 名称、符号、及其作用说明，见表（ 1） nts 7 表（ 1） 序号 名称 符号 作用 1 三位四通电磁换向阀 通过阀芯与阀体之间的相对运动改变液体的流向，控制液压缸前进和后退。 2 两位两通电磁换向阀 通过阀芯与阀体之间的相对运动改变液体的流向，控制液压缸前进和后退。 3 双作用单活塞杆缸 将液压能转换成机械能，实现往复直线运动。 4 节流阀 控制油路中流量大小。 5 单向定量液压泵 将液压油从油缸引入液压油路中，将机械能转化为液压能。 6 溢流阀 保持系统压力恒定， 在系统压力大于或等于其调定压力时开启，流对系统起过载保护作用。 7 油箱 为系统存储液压油 nts 8 四、得失电状态表 1、得失 电状态或顺序表，如表（ 2）所示 工序号 工序名称 发信元件 执行元件 输入及检测元件 JC1 JC2 YA1 YA2 YA3 YA4 YA5 YA6 ST0 ST1 ST2 ST3 ST4 1 启动泵 SB1 1 2 主轴启动 SB2 1 3 急停 SB3 手动 选X/Y轴 SB4- X 轴 SB4+ Y 轴 前进 SO1+ X 轴 1 SO1- Y 轴 1 后退 SO3+ X 轴 1 SO2+ Y 轴 1 自动 单循环触发 SB7 1 1 1 1 4 X 轴快进 ST0；ST3 1 1 1 5 X 轴工进 ST1 1 1 nts 9 6 X 轴工进停 ST2 1 1 1 7 Y 轴工进 ST2 1 1 8 X 轴工退 Plc 中间变量 1 9 X 轴工退停 ST1 1 1 10 Y 轴工进 ST1 1 1 11 循环 12 Y 轴快退回原点 ST4 1 1 1 13 X 轴快退回原点 1 1 14 原点停 ST0； 1 1 表（ 2） 五、电气原理图 1、电气原理图如图（ 4）所示 nts 10 图（ 4） nts 11 如图（ 4）所示是控制 XY 轴十字滑台的主电路和控制电路图。由于所涉及的电机只要求启停，所以主电路图中只含有一个开 关 KM1。在电机的机壳上装有 FR 热继电器，当电机过度发热时，开关将会自动断开，起到保护的作用。控制电路采用的是 台达 PLC DVP32EH00R2-L ,其输出线圈采用 24V 电压。其输入端含有 4 个接近开关，分别是原点， XY 轴的限位开关。从 X1 X7 是手动开关的输入端口。 PLC DVP32EH00R2-L 具体信息为： 工作电压 220（ V） 输出频率 50（ kHz） 产品认证 CE UL 3C 台达 PLC DVP32EH00R2-L 是 16DI/16DO(继电器 )，能满足实验要求。 六 、 I/O 端口分配 I/O 端口分配，如表（ 3）所示 输入 输出 输入设备接口 继电器地址 输出设备接口 输出设备 选择手动 /自动 SO0 X0 泵启动按钮 SB1 X 1 Y1 KM1 主轴启动按钮 SB2 X2 Y2 KM 2 急停按钮 SB3 X3 Y3 YA1 选择轴按钮 SB4 X4 Y4 YA5 单触发启动按钮 SB8 X5 Y5 YA3 旋钮开关 SO1 （手动正向进给） X6 Y6 YA2 自动按钮 SB7 X7 Y7 YA4 接近开关 ST0 X10 Y10 YA6 接近开关 ST4 X11 Y11 YA2 接近开关 ST1 X12 Y12 YA5 接近开关 ST2 X13 nts 12 接近开关 ST3 X14 手动进给旋钮 SO2 X15 手动快退旋钮 SO3 X16 表（ 3） 七、程序设计与系统流程图 1、系统流程图如图（ 5）和图（ 6）所示 系 统 总 程 序 开始泵 电 机 启 动主 轴 电 机 启 动自 动Y单 周 期 触 发N选 X / Y 轴Y工 退工 进X工 进 工 退E N D图（ 5）系统控制流程总图 nts 13 单 周 期 触 发 子程 序 启 动接 近 开 关S T 0 、 S T 3X 轴 快 进Y接 近 开 关 S T 1NYX 轴 工 进接 近 开 关S T 2NYX 轴 工 进 停 / Y轴 工 进Y 轴 工 进 停 / X轴 工 退接 近 开 关S T 1NYX 轴 工 退 停 / Y轴 工 进接 近 开 关S T 4YY 轴 快 退接 近 开 关S T 3NYY 轴 快 退 停 / X轴 快 退接 近 开 关S T 0NY停 止图（ 6）单周期触发子程序控制流程图 nts 14 2、程序设计与解释 程序的手动与自动模式选择， 并完成于下面程序的互锁。 程序实现了单循环启动和循环启动，并与手动模式完成了互锁，本身完成了自锁，为保护液压元件及电气设备选择了延时。 nts 15 以上程序实现了 X 方向的工进和 Y 单侧的工进和延时，其中包换了并行程序的编写，也实现了各自的自锁以及两轴之间互锁。 nts 16 实现了单循环的所有动作，也完成了延时和自锁互锁以及并行序列的编程！详细程序请见程序清单。 八、自我总结 作为一个组长我尽力的为这次张老师分给我们的任务，认真落实到位。想再回忆起，真不敢想象自己是怎么度过这几天的 . 第 一天，我犯了个错误，为了逃避思考我们百度、谷歌、图书馆找资料，找到了几乎符合要求的报告，可是我们几乎抹杀了这次锻炼的机会，谢谢老师的细心教诲，让我从心里敬佩这个教学严谨的老师，一个对学生家长负责人的老师，一个对得起自己良心的老师，谢谢您张老师！ 第二天，大体方案的确定和分组，经过讨论和老师的指导，我们初步预定了方案，铣削平面的液压控制系统的 PLC 设计，我把任务具体到人：1、梁俊负责液压元件（符号，作用以及原理）； 2、徐炬鑫和吴俊负责液压油路机械图绘制； 3、姚子良、唐明江和我负责编程 第三天 . 第四天 . 第五天，和前两天一样，我们白天完成不了的任务继续留给晚上，晚上尽力搞定，很不想把任务留给明天，我们都想对得起这次的实验！ 对于编程，以及整个任务的系统贯通和理解，以及部分资料的整理，我尤其觉得变成很难，让我觉得自己还很小很年轻或者说自己觉得自己很无知！很羡慕老师的逻辑思维以及对程序处理的数量程度，我感到望城莫及！尤其涉及到 PLC 的理解以及梯形图的编写技巧， 如 1) 串联触点较多的电路编在梯形图上方，如图 4-25 所示。 nts 17 a）电路安排不当 b）电路安排得当 图 4-25 梯形图程序 2) 并联触点多的电路应放在左边，如图 4-26 所示。图 4-26 b）比 a）省去了 0RS 和 ANS 指令。若有几个并联电路相串联时，应将触点最多的并联电路放在最左边。 a）电路安排不当 b）电路安排得当 图 4-26 梯形图程序 3) 对复杂电路的处理 桥式电路的编程 图 4-22 所示的梯形图是一个桥式电路，不能直接对它编程，必须重画为图 4-27 所示的电路才可进行编程。 nts 18 图 4-27 梯形图程序 我不得
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