箱体加工专用机床的PLC控制

1、箱体加工专用机床的PLC控制姓名：李保琳学号：101201210班级：机械1002班专业： 机械设计与制造及其自动化学院：机械工程学院目录一、概述 2二、设计任务和要求 3三、设计方案 41、可编程控制器的选用 42、I/O 地址 43、控制系统分析 54、控制流程分析及功能图 75、梯形图及指令表 10四、课程设计小结 14五、参考文献 14、概述可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统， 专为在工业环境下应用而设 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命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各 种类型的机械和生产过程。PLC把计

2、算机的完备功能以及灵活性， 通用性好等优点和继电器控制器控制 的简单易懂操作方便，价格便宜等 优点溶入新的控制系统中，且编程简单使得 不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术。可编程控制器的处理速度大大 提高，增加了许多特殊功能。使得可编程控制器不仅可以进行逻辑控制， 而且可 以对模拟量进行控制。PLC使用在专用机床控制上是最合适不过了，如下图所示为箱体加工专用机床的结构加工示意图。该机床是用来专门加工箱体两侧的， 其加工方法是先将箱 体通过夹紧装置夹紧，再由两侧左、右动力头对箱体进行加工。当加工完毕，动 力头快速回原位，此时在松开加工件，又开始下一个循环。SQ1 SQ3祕进*| SQ5SQ

3、7放松丐动力牛00 D1、设计任务和要求图1中，左、右动力头主轴电动机为 2.2kw，进给运动由液压驱动，液压泵电动机为3kw。动力和夹紧装置的动作由电磁阀控制，电磁阀通断情况如表1表1箱体加工机床电磁阀通断情况表左动力头右动力头夹紧装 置YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7上、下料夹紧+快进+工进+停留+快退+专用机床的工作步骤如下:1、按下启动按钮，夹紧装置将被加工工件夹紧，夹紧后发出信号。2、左、右动力头同时快进，并同时启动主轴。3、到达工件附件，动力头快进转为工进加工。4、加工完毕后，左、右动力头暂停 2s后分别快速退回原位。5、夹紧装置松开被加工工件，同时主轴停止。以上1-5步

4、骤连续工作，实现半自动循环。在工件夹紧、动力头快进、动力 头快退及电源接通均有信号显示。三、设计方案1、可编程控制器的选用选择PLC的型号，日本三菱公司的FX2N系列PLC是一种性价比高的小型PLC, 其功能强大，满足本系统的要求，从上面的控制要求可知，本系统共有输入设备 11 个：SB1-SB2 SQ1-SQ7 SP、SA1-SA2和输出设备 16 个：Y0-Y6、KM1-KM2 YV1-YV7考虑10%-15%勺裕量，共需输入输出点数32点，因此选择FX2N-48MR 该型号的PLC采用AC220V电源供电，有自带24V直流电源的24点继电器输出接 口。电磁铁和接触器选择220V的小功率的

5、交流电磁铁和交流接触器，由 PLC直 接控制。为了确保系统的安全，本系统还配备了过载保护和短路保护。2、I/O地址输入X0:启动按钮X1 :停止按钮X2:夹紧开关信号SPX3:松开开关信号SQ7X4:左动力头行程开关SQ1X5:左动力头行程开关SQ3X6:左动力头行程开关SQ5X7;右动力头行程开关SQ2X10 :右动力头行程开关SQ4X11 :右动力头行程开关SQ6X12:半自动/自动开关输出Y0工作夹紧指示Y1左动力头快进指示Y2右动力头快进指示Y3左动力头快退指示Y4右动力头快退指示Y5左主轴电动机接触器Y6油泵电动机接触器Y7:电磁阀YV1Y10:电磁阀YV2Y11:电磁阀YV3Y12

6、:电磁阀YV4Y13:电磁阀YV5Y14:电磁阀YV6Y15:电磁阀YV7丫16:右主轴电动机接触器3、控制系统分析箱体加工专用机床采用采用继电器控制方式与 PLC程序控制方式相组合的形式构成控制系统。左右主轴电动机分别由接触器 KM1和KM3控制，油泵电动机由接触器KM2控制。左右主轴电动机分别控制左右动力头的旋转运动。而左右动力头的快进、工进和快退由电磁阀和油泵电动机共同控制。 下图即为箱体加工专 用机床的控制系统电路图。応电路图MDUCI -muol 总唄-轨Q 口 3ku2t§KDLJB-KnnNMrl一：l-xnl-s*口 Lryou-i控制系纟=r Ci4、控制流程分析及

7、功能图箱体加工机床的控制流程如下所述1、 初始状态下，左、右动力头滑台分别压住行程开关 SQ1和SQ2由于此 时工件尚未夹紧，SQ7亦被压住，处于闭合状态，按下启动按钮 SB1,此时电磁 阀YV7通电使夹紧装置将被加工工件夹紧，同时夹紧指示灯亮。2、 夹紧开关信号SP使左、右主轴电动机接触器 KM1和KM3油泵电动机接 触器KM2电磁阀YV1电磁阀YV3电磁阀YV4电磁阀YV6通电和左、右动力 头快近指示灯亮。电磁阀YV7和夹紧指示灯由于强行置位保持先前的状态。左、 右动力头开始同时快进。3、左、右动力头分别压住行程开关SQ3和 SQ4上一工步结束，电磁阀YV3和电磁阀YV6断电，左右动力头快

8、近指示灯熄灭。左、右主轴电动机接触器KM1和KM3油泵电动机接触器KM2电磁阀YV1、电磁阀YV4电磁阀YV7和夹紧指 示保持先前的状态。此时左、右动力头开始工进，加工工件。4、左、右动力头分别压住行程开关 SQ5和 SQ6电磁阀YV1和电磁阀YV4断电。左右主轴电动机接触器 KM1和KM3油泵电动机接触器 KM2电磁阀YV7 和夹紧指示灯继续保持通电的状态，工件加工完毕，触发定时器TO, TO通电，开始记时，左、右动力头暂停。5、暂停2S后，电磁阀YV2和电磁阀YV5通电，左右主轴电动机接触器 KM1 和KM3油泵电动机接触器KM2电磁阀YV7和夹紧指示灯还保持通电的状态，左、右动力头开始同

9、时快退，左右动力头快退指示灯亮。&左右动力头分别回到原位，压住行程开关SQ1和SQ2左、右主轴电动机接触器KM1和KM3油泵电动机接触器KM2电磁阀YV2电磁阀YV5电磁阀 YV7和夹紧指示灯断电。夹紧装置松开被加工工件。同时主轴停止转动。一次循 环加工结束。7、若选择开关SA接通，自动开始下一次循环；若选择开关 SA未接通，需 要手动接通SA开始下一次循环。咒、:SCPCX7)选择开关Q笃罠、芒启动按钮停止按钮二二?：；：:左.右动力头工进S22左动力头快进提示右动力头快进提示5、梯形图及指令表梯形图XOOIKOJI-InSOKOJ4M)0TI3TLI I 1 FSSOTSTLMS2

10、1|祖-TSETS(-T旧-PET¥(1fiSETviiaECTZU-K£TYIUS-SETYIUK-SEIYUEnilnu：KDJ5JiUll-I I1 卜SEI S12aTTOTO4040J5videxmjIfn 即呱刈11l1-VH§指令表0LDX0001ANIX0012SETS04STLS05LDX0046ANDX0077SETS209STLS2010SETY01511SETY00012LDX00213SETS2115STLS2116SETY00517SETY00618SETY01619OUTY00720OUTY01121OUTY01222OUTY0142

11、3OUTY00124OUTY00225LDX00526ANDX01027SETS2229STLS2230OUTY00731OUTY01232LDX00633ANDX01134SETS2336STLS2337OUTT0K20下:o 1 4 T 5 02 5 6 67 12 41 25 o 7 2R- J-H- -n_ D-11 U-D 11141111 11 4444 o D o D 0 0 22 0 002 2-0 D oort:uo.u DQ 0-22 n:uon-22 u o0 3浚 4411ft- 22 o onxxssxxssYYXSSYYYYYYYYYXXSSYYXXSSTTSSYY

12、y它的有关站器培薛證总魅誥甜器器咼霧器垃器欝洗話甜曲2 O 12 76301- 4-5 pn-nl<_y O 12 S-46 7 o 1 § 4 5 AD O124RUPD791111 - ! 111 . H.W §A.-l s 9U § § £ s s 3 03 QA- 00-Ms OS444-44-4d E40 LD TO41 SET S2443 STL S2444 OUT Y01045 OUT Y01346 OUT Y00347 OUT Y00448 LD X00449 AND X00750 SET S2552 STL S2553

13、RST Y01554 RST Y00055 RST Y00556 RST Y00657 RST Y01658 LD X00359 AND X01260 SET S062 RET63 END我们选用的是三菱微型可编程控制器中的1-5/性能规格55 ESTYU05-:垠目A潇:沁潑翠巒灣浇稔漏第緋竝M廉列逹漑羅粋菇密舄沪絃离嗾存储程俸员超走算方孟中站宦會输入嚅由召軻晟(UlifEWDjfiW) , EJ£.加/0駁府盼砸.叭墮电鼬樹引涉摄巒朽SWr戎f可用翳匚啊）“.-：-:朋號卩:;爺大亦描伯K步.1舍注服律礙臨比诃灯,番血鮒询旌 -L*-. -i.- > _ ?.*. =- .

14、*. -j. Si'幣彗烽闵谓T丢钿眼-. = 4! -?!_1- . l,-! ； - /! 1_- . 班站RAM （片览魏电迪后BrSW：胡5埔.便用时M予鑫均j年（尿俸腳年）備曲谯滋毛学-眾岁立歆疑:爲創玛哼甲静:、.斗："-i > -»-7；tch7>iSj-I:= -_ . - . . -. c . ". - . .«. _.册K （世可0E16fc）/ktPNOMAt；.8k/les /iprowiM t也时吐并* 孕fit值罔帝冇实时瞬的机徉附曲诵捏先避囁罟匡同站创紆耒.击飛觥碍阳今2厲*2蝌139-.- -.-:幕t

15、tj用締:：'-一'黑:忌空厉”勉oo皿令L：；：.v瑟歸:鞍洒出“：北% 金'舟.t；.",：" *-拧莊并用討題挝占豔XQM>-XZ«7、侮 宙硅制第窘）:站展弄用罚燼由就IfYOTAYM丁IMlft (砒料博引时应敌:2站蕊": T- 2' " ； '" ''I； J 3" °-、勒入如单褪樹出址电颐5Jb谢宿入观卿磐加（输出匪搭j密您:瘗总农:W製 ft'M 4%BCOjU辅盔诗爲肉:.圍z弄|4虎W Sm-WllV35创爲二沁縫耀W：

16、璽蠻$.、:八;適注1簷演祈爲:.、产严'W1QH3Q71匸；WnOUSlSft/.E. .：.：s业*s »m已-状奇：屈L股用-S 10-S 4D9400点-眸存菇匸：i瘵区科黴飞f <广:S 5W)-S 839勰0恵u '-v :.-; -;->严-1|-* 1 - .S 9dl>-S 999IM剋:讳;厂;就讦十盲：； <-M - - - 1, T D'T 嗓2W)戊忖d - 3.376. 7fJi' rr 200-T 34546A1Q.CI 327*671:卄T 24fl'T 2494X0 001 -32.76

17、7?>1T 2S0*T 2阳6<L'0.1舞27乩7移)IV：1. . - -.-i. _ f._.?.i'. : ； ： ；1理曇缺性的上.C u YJtWXi<C'J3T7b7-H-te®.“：心;.'!；：蜃船J UM'欢"砸忖上.二C hJY «?H曲空虫”兀了讨臥游1k 1 申 154-氓丁九gC孰屮-V算920XX -,H7, 4H3.6JH-+2.147 4«乩忌17 计舸腮?: .1.- "-i- - : . .:.:.mC 22P-C 2311S5?： -2.147.1

18、47 輾氏&7 H«fWi!> 'Z.，：=-.,"弋：* '、0 raps : :、.絆薈位矗烧取矗”C 235-C 5&中的反总（国鱼螃牽讶朗-烦）鏈D U - D )!»细11门込猶H帝福菽论呛tm船D SJTMf-D 附上3燈总:(«MJ M-遇*j呛怎埠胡：” St?-D T999亍辅帘点创皿血试后可茂鱼床为单怛tfl逼交E奇骚）时菇Up “- ?knftn-psiw: '?卜书 *V7- 2n-Z7i»Ar o-p 12712SXX.揃入Ert ,就时炖loja-uan摘换蘇德頻i010

19、' i«fiD- :- iM-gH：.-.< _. 股徑-: -a 7 T»A匚讼二曲:;-啊制g1ft tt ：-3I(76fi-+33.767 T2 住；2J47.-t£3.«4S' i2,147,43.&17Alwt -:畑H、U 阻 Ifl'FHF打 tt尊m 非范池后备区小通过券数没亡町变为电池后备区占 議眾 电地后备区，遇过参数设宜可飙改为非电池后备区* 瀋3、电池底备固定区.区域特性不可改变：定时器是将可给程拯制器内的乩1的3笹时钟歸冲遗厅拗法计數.违它达超规罡的 设定値时.输出接点就T作”建时番利用时

20、钟牀冲可酣城池圈为fHXH32兀刁秒“T192 “力9贼可以囲于程那和中断子程序内T23G“T255是!0伽碍积定时器其当讚值为累积骯 所乩 念时线岡的駅动输人为OFF 时、当罰（ft彼像持，作为累聊搀徉便用。计教胖备肓如下几种，抿钢日妁和用途可射如下几种内部计MJ迪舟/修电保持用1她计数器：向上it数用*计叢范国为-理76732僅计数 器：商上/向下计數用.计数范国为-N M人483* 64$-堆147. 483. 647 这些计敢署尼可編程控櫃器的內部信号用的，耳应答速度通常为数KM血洪下.高連计钦暮用停电惺持用弟垃向"向下计数麻计独范围为-2. 147, 4母64B-+X 14

21、7, 483, 647 （1相1计駅1橄计耿确出数）井餌在输人髦电券TcoooX007.鬲探计取器与可擁和控制器的运薛无关，垠高计敦为加KH氛裁据寄存皆是存儒数值数稱的元带.F耳呵購程控制器由熾搦需存藝全是16位的（最菇恆为正尬位）,用二个寄存緡现合就可臥上理3 2位毘高位为正负位）数值.（数值范围请蠡孝上迷的41计數器"一项）与其它元件一骼 数拥善存时一删0和傷电保持用的两种，荻摇畫存話之中还有称为寻址用的V、2寄存器VO口 Z0-Z7,黄16点）* V,辺还可演F 述，附抑其它元件使用.CVflTZ0=5Btl DIQOVODIOS C2OZfl=C25-元件編号卡 刊威Z0 的值可黑程腔制器楼用的各种数值中 K