多工步转塔车床PLC电气控制系统的设计

武汉职业技术学院毕业设计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 PDP 14 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 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 关键字 可控制编程器 继电器 微处理器 introductionintroduction Let us back to the s of 20 century meet programmable controller s 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 don t 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 gm s 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 high Convenient 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 KeywordsKeywords programmable controller relay control microprocessor 目录目录 一 一 多工步转塔车床控制主电路概述多工步转塔车床控制主电路概述 7 1 1 多工步转塔车床控制电路原理图为 1 1 7 1 2 加工流程 7 二 多工步转塔车床的加工二 多工步转塔车床的加工 PLC 控制控制 9 2 1 多工步转塔车床的加工 PLC 的输出 输入点分析表 9 2 2 多工步转塔车床 PLC 控制接线如下图 2 2 9 2 3 多工步转塔车床 PLC 控制梯形图及指令语句 9 2 4 多工步转塔车床 PLC 指令表 如下表 1 1 11 三 多工步转塔车床加工三 多工步转塔车床加工 PLC 控制程序说明控制程序说明 14 3 1 第一工步 钻孔 14 3 2 第二工步 车平面 14 3 3 第三工步 钻深孔 15 3 4 第四工步 车外圆 15 3 5 第五工步 铰孔 16 3 6 第六工步 车端面 16 3 7 第七工步 铰锥孔 16 四 课程设计结四 课程设计结 17 一 一 多工步转塔车床控制主电路概述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 二 多工步转塔车床的加工二 多工步转塔车床的加工 PLC 控制控制 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 1 LDNI0 1 M1 1 M2 2 OM0 0LDNT37LDNT37 ANM0 1AM1 1AM2 2 M0 0OM1 2OM2 3 LDI0 1ANM1 3ANM2 4 OM0 1 M1 2 M2 3 AM0 0LDNI0 3LDI0 3 ANM0 3AM1 2AM2 3 M0 1OM1 3 M2 4 LDI0 2ANM1 4LDM0 0 M0 2 M1 3OM0 1 TONT37 10LDNI0 1OM0 5 LDNT37AM1 3OM0 6 AM0 2OM1 4OM1 0 OM0 3ANM1 5OM1 1 ANM0 4 M1 4OM1 3 M0 3LDNT37OM1 4 LDNI0 3AM1 4OM1 6 AM0 3OM1 5OM1 7 OM0 4ANM1 6OM2 1 ANM0 5 M1 5OM2 2 M0 4LDNI0 3ANM0 2 LDNI0 1AM1 5ANQ0 2 AM0 4OM1 6 Q0 0 OM0 5ANM1 7LDQ0 0 ANM0 6 M1 6OQ0 2 M0 5LDNI0 1ANM0 1 LDNI0 1AM1 6ANM0 6 AM0 5OM1 7ANM1 1 OM0 6ANM2 0ANM1 4 ANM0 7 M1 7ANM1 7 M0 6LDNT37ANM2 2 LDNT37AM1 7 Q0 1 AM0 6OM2 0LDM0 3 OM0 7ANM2 1OM0 7 ANM1 0 M2 0OM1 2 M0 7LDNI0