机电传动课程设计报告四工位卧式镗铣组合机床控制系统设计

沈阳理工大学课程设计专用纸否课程设计(论文)主题：四工位卧式镗床的组合机床控制系统设计设计名称：机电控制类别编号：学生名：成振强指导教师：王海2011年12月21日课程设计担当书第七组1 .设计主题：四工位卧式镗床复合机控制系统设计2 .设计内容：完成在课程设计指导书处要求的控制循环。2 )按下停止按钮，立即停止。3 )按下复位按钮后，所有滑台返回原来的位置，动态头电机停止。4 )要求能够手动、自动。3 .设计要求：1 )画出端子分配图和顺序功能图2)PLC控制梯形图的设计与调试3 )设计说明书4 .工作安排：一)理解主题要求，查阅资料，确定设计方案一天2)PLC梯形图设计和调试3天说明书写了0.5天4 )答辩0.5天指导教师：专业负责人：主管院长：年月日目录0 .前言31 .课程设计的任务和要求41.1课程设计任务41.2课程设计的基本要求42 .总体设计52.1 PLC选型52.2 PLC端子分配63.PLC程序设计93.1设计思想93.2顺序功能图103.3 PLC梯形图114 .程序调试说明225 .结语236 .参考文献240 .前言可编程控制器简称PLC，是为工业控制而设计的通用自动控制装置。 计算机技术、自动控制技术与通信技术一体化，成为实现单体、工厂、工厂自动化的核心设备，广泛应用于各行业。 PLC产品种类繁多，硬件和软件系统各有特色，可编程控制器在我国的应用也相当广泛，应用于冶金、化工、印刷生产线等领域。 西门子S7系列的PLC体积小、速度快、标准化、网络通信能力强、功能更强、可靠性更高。 S7系列的PLC产品有微型PLC (例如S7-200 )、小型性能要求的PLC (例如S7-300 )和中高性能要求的PLC (例如S7-400 )等。SIMATIC S7-200 PLC是超小型PLC，适用于各行业、各种场合的自动检测、监视、控制等。 S7-200 PLC的强大功能，无论单独运行还是与网络连接，均可实现复杂的控制功能。S7-200PLC备有4种基本机型和8种CPU。S7-300操作系统自动处理数据传输的CPU智能诊断系统可持续监控系统功能是否正常，记录错误和特殊系统事件(超时、模块更换等)的多级密码保护。 S7-300 PLC具有操作方式选择开关，能够高度且有效地保护技术机密，防止未经许可的复制和变更，操作方式选择开关能够像键一样脱离，键脱离时无法改变操作方式，因此无法进行非法的删除和用户程序的写入SIMATIC S7-400 PLC是用于中高功能领域的可编程控制器。 S7-400 PLC采用模块化无风扇设计，可靠耐用，同时可选择多级CPU (功能分级升级)，配备通用功能模板，用户可以根据需要嵌入专用系统在控制系统规模的扩展和升级时，可以通过添加适当的模板来满足系统升级和需求。1 .课程设计的任务和要求1.1课程设计任务这台机床有四个站和三个动力头。 第一站是装卸站，从第二站到第四站的三个动力头能够同时加工对应站的夹具上的工件。 工作台每次旋转90度，旋转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、旋转、落下夹具的夹紧、松动3个滑动工作台分别向前方切削，向后方后退。1.2课程设计的基本要求1 )画出端子分配图和顺序功能图2)PLC控制梯形图的设计与调试3 )设计说明书2 .总体设计2.1 PLC选型PLC主体：选择西门子S7-200系列的PLC作为系统的工作主机。采用S7-200 CPU 226 AC/DC/继电器型。 基本参数包括：本地数字输入： 24路数字量输入本机数字输出： 16路数字量输出内部存储器位： 256位计时器总数： 256计时器计数器总数： 256计数器电源电压允许范围： AC85264V输入电流仅限CPU/最大负载： 40/160 mA、AC240V电压范围： DC20.428.8V电流限制：约1.5A该系统33输入点16输出点S7-200 CPU226无法满足点数要求，因此采用EM223DI8/DO8DC24/继电器型和EM221DI8DC24/继电器型的扩展单元，增加输入输出点数。 CPU总I/O点数为64点，系统要求的I/O总点数为49点。 CPU合计I/O点数=(1.11.3 )系统要求的I/O合计点数。 符合设计要求。2.2 PLC端子分配的双曲馀弦值输出功能地址功能地址手动I0.0工件夹具Q0.0单周期I0.1工件脱落Q0.1连续的I0.2工作台夹子Q0.2启动I0.3桌子掉了Q0.3停止I0.4桌子抬起来Q0.4工件夹紧限制I0.5桌子往下掉Q0.5工件释放挡块I0.6工作台旋转90Q0.6工作台夹紧限位I0.71滑台前方切削Q1.0桌子放松限位I1.01滑块后退Q1.1工作台上升限位I1.12滑块前方切削Q1.2工作台下降挡块I1.22滑块后退Q1.3工作台旋转限制I1.33滑块前方切削Q1.41滑台前进限位器I1.43滑块后退Q1.51滑块后退挡块I1.5三个动力头同时旋转Q1.62滑块前进挡块I1.6放置工件Q1.72滑块后退挡块I1.7取出工件Q2.03滑块前进挡块I2.0发出警报Q2.13滑块后退挡块I2.1光警报Q2.2手动工件夹具I2.2手动工件释放I2.3手动工作台夹钳I2.4手动工作台脱落I2.5机器手有限度I2.6手限位I2.71滑台手动前进I3.01滑块手动返回I3.12滑块手动前进I3.22手动返回滑块I3.33滑块手动前进I3.43手动放回滑台I3.5手动工作台上升I3.6手动工作台下降I3.72.2 PLC端子分配图1 I/O端子分配图3. PLC程序设计3.1设计思想本次我们课程设计的主题是四工位卧式镗床组合机床控制系统设计。 首先，根据要求设计与具体的输入和输出端口相对应的点数，为下一个工作制作垫子，然后根据找到的端口数选择PLC的型号和具体的端口，根据主题的具体要求用顺序功能图表示表和表的运行过程，以此思路表示相应的梯形图重新设计梯形图时，请注意以下几点(1)设计可编程控制器时，安全性首要，应避免程序故障的发生，应设置紧急停止电路、保护电路等操作的链路、定位的上限位/下限位等链路等防止误操作引起故障的安全电路。(2)编程必须在理论上与实践相结合。 从最简单的开始，逐步前进。 一开始写只包含数字的东西之后，可以考虑模拟。 此外，计时器和计数器等也经常使用。(3)某程序中不得存在相同的2个输出。 例如，上一个程序存在一个输出Q0.0，然后不再存在。(4)用步进指令设计梯形图时，请注意PLC的初始状态继电器的设定。 状态继电器既可用作步进顺序控制，也可用作辅助继电器。(5)使用梯形图时，通过尽可能将串联连接的电路块放在最上面，将并联连接的电路块尽可能放在最左边，节约指令，变得美丽。 在同一程序中，使用相同编号的线圈2次以上称为双线圈，双线圈非常容易引起误动作，因此请勿使用。 应在水平线上描绘触点，不包括触点的分支线应当设置在垂直方向上，而不应当设置在水平方向上。 线圈和指令线圈一般不能直接与左母线连接，但可以根据需要进行特殊的继电器。3.3 PLC梯形图图3 PLC梯形图4 .程序调试的说明这次设计程序的调试是通过仿真进行的。 模拟软件是S7_200模拟软件。 本次设计有32个输入，18个输出。 无需调用EM223 D08DC24V输入扩展单元。 特别是S7_200模拟软件中没有传感器(限位开关)，因此需要手动设置。5 .结语通过这次实训课程，我学到了很多好处，在书中学不到，在两周的实习期间，我们学到了初步的plc程序设计，本课程最初发布的强实践性和趣味一下子吸引了我。最终，本次课程的设计顺利完成，本次的实习也基本结束了。 总之，在这次的实习中，学习了很多课上没有的知识，对这次的实习抱有热情。第一，通过实践，自己也能感觉到以前没有想过的事情，那个小骄傲，不用说了第二，通过小实习，加强我们的实践能力，作为机械专业的大学生，基本的实践能力是一切工作和创造的基础和必要条件。第三，课程设计的这一天，我们独立思考，克服困难，培养团队合作精神，大家互相帮助取得了很大的强化。我们不再是单体，而是整体，团结的整体，老师的教育告诉我们很多，我们自己也从实