四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【3張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū)】
四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【3張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū)】,3張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū),四工位,臥式,組合,機(jī)床,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì),CAD,圖紙,畢業(yè)論文,任務(wù)書(shū)
PLC梯形圖 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué) 院機(jī)械學(xué)院專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)課程設(shè)計(jì)題目四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù):設(shè)計(jì)內(nèi)容: 1)完成課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)所要求的控制循環(huán)。 2)按停止按鈕,完成當(dāng)前循環(huán)后再停。3)要求可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、單周期、連續(xù)控制。設(shè)計(jì)要求:1)畫(huà)出端子分配圖和順序功能圖2)設(shè)計(jì)并調(diào)試PLC控制梯形圖3)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)工作計(jì)劃與進(jìn)度安排:進(jìn)度安排:1)理解題目要求,查閱資料,確定設(shè)計(jì)方案 1天2)PLC梯形圖設(shè)計(jì)與調(diào)試 3天3)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě) 0.5天4)答辯 0.5天課程設(shè)計(jì)(論文)題目: 四工位臥式鏜銑組合 機(jī)床控制系統(tǒng)課設(shè) 設(shè)計(jì)名稱:機(jī)電傳動(dòng)控制班級(jí)學(xué)號(hào):學(xué)生姓名:指導(dǎo)教師:成 績(jī) 評(píng) 定 表學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)專 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)題目四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)評(píng)語(yǔ)組長(zhǎng)簽字:成績(jī)?nèi)掌?目錄0 前言41 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求51.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)51.2 課程設(shè)計(jì)的基本要求62 總體設(shè)計(jì)72.1 PLC選型72.2 PLC端子接線93 PLC程序設(shè)計(jì)123.1 設(shè)計(jì)思想123.2 順序功能圖133.3 PLC梯形圖144 程序調(diào)試說(shuō)明245 結(jié)束語(yǔ)256參考文獻(xiàn)250 前言 本次課程設(shè)計(jì)的目的是掌握機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理、PLC控制電路的設(shè)計(jì)方法以及繼電器接觸器控制電路的PLC改造方法。掌握機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)中繼電器接觸器控制和PLC控制的基本原理、設(shè)計(jì)方法及兩者的關(guān)系。掌握常用電器元件的選擇方法。具備一定的控制電路的分析能力與設(shè)計(jì)能力。 德國(guó)西門(mén)子(SIEMENS)公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛,在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門(mén)子(SIEMENS)公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO,S7-200,S7-300,S7-400,工業(yè)網(wǎng)絡(luò),HMI人機(jī)界面,工業(yè)軟件等。 西門(mén)子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化,具有網(wǎng)絡(luò)通信能力,功能更強(qiáng),可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC(如S7-200),小規(guī)模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。 SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC,它適用于各行各業(yè),各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無(wú)論單機(jī)運(yùn)行,或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)與8種CPU可供選擇使用。1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求1.1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 該機(jī)床有四個(gè)工位,三個(gè)動(dòng)力頭。第一工位是裝卸工位,第二到第四工位的三個(gè)動(dòng)力頭可以同時(shí)對(duì)相應(yīng)工位夾具上的工件進(jìn)行加工。工作臺(tái)每次轉(zhuǎn)位90度,轉(zhuǎn)過(guò)360度完成一個(gè)工件的所有加工。機(jī)床的動(dòng)作包括:工作臺(tái)的抬起、回轉(zhuǎn)、落下夾緊;夾具的夾緊、松開(kāi);三個(gè)滑臺(tái)各自的向前切削、向后退回。流程圖如圖1所示。圖1 機(jī)床總控流程圖1.2 課程設(shè)計(jì)的基本要求(1)要求有三種工作方式:手動(dòng)、單周期、連續(xù)。(2)連續(xù)時(shí),循環(huán)3次結(jié)束,聲光間斷報(bào)警5秒。(3)畫(huà)出端子分配圖和順序功能圖。(4)設(shè)計(jì)并試調(diào)PLC控制梯形圖。 (5)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2 總體設(shè)計(jì)2.1 PLC選型主機(jī):選擇西門(mén)子系列作為系統(tǒng)的工作主機(jī)。根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)來(lái)確定PLC型號(hào),為滿足控制要求該系統(tǒng)需要有33輸入點(diǎn),16個(gè)輸出點(diǎn)。因此采用S7-200 CPU 226 AC/DC/繼電器型(圖2)工作主機(jī)。其基本參數(shù)如下:本機(jī)數(shù)字輸入:24路數(shù)字量輸入本機(jī)數(shù)字輸出:16路數(shù)字量輸出內(nèi)部存儲(chǔ)器位:256位定時(shí)器總數(shù):256定時(shí)器計(jì)數(shù)器總數(shù):256計(jì)數(shù)器電源電壓允許范圍:AC85264V輸入電流僅CPU/最大負(fù)載:40/160 mA,AC240V電壓范圍:DC20.428.8V電流限制:約1.5A由于該系統(tǒng)要求33個(gè)輸入點(diǎn)16個(gè)輸出點(diǎn)S7-200 CPU226不能滿足點(diǎn)數(shù)要求,因此采用EM223DI8/DO8DC24/繼電器型和EM221DI8DC24/繼電器型擴(kuò)展模塊增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)。CPU總I/O點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn),系統(tǒng)要求的I/O總點(diǎn)為49點(diǎn)。CPU總I/O點(diǎn)數(shù)=(1.11.3)系統(tǒng)要求的I/O總點(diǎn)數(shù)。所以滿足設(shè)計(jì)要求。圖2 CPU 226 AC/DC/繼電器端子連接器 按照工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu),電壓380V,Y132M-6型,額定功率4KW,同步轉(zhuǎn)速為1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速為960r/min,額定電流9.4A。接觸器型號(hào)CJX2-32,額定電流32A。熱繼電器型號(hào)JR20-63,32-47A熱繼電器。熔斷器型號(hào)RT14-32,適用與交流50HZ,額定電壓交流380V,額定電流至32A的配電線路中,作過(guò)載和短路保護(hù)。圖3 正反轉(zhuǎn)電機(jī)2.2 PLC端子接線表1 I/O端子分配輸入輸出功能地址功能地址手動(dòng)I0.0工件夾緊Q0.0單周期I0.1工件松開(kāi)Q0.1連續(xù)I0.2工作臺(tái)夾緊Q0.2啟動(dòng)I0.3工作臺(tái)松開(kāi)Q0.3停止I0.4工作臺(tái)上升Q0.4工件夾緊限位I0.5工作臺(tái)下降Q0.5工件松開(kāi)限位I0.6工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)90度Q0.6工作臺(tái)夾緊限位I0.71滑臺(tái)向前切削Q1.0工作臺(tái)松開(kāi)限位I1.01滑臺(tái)退后Q1.1工作臺(tái)上升限位I1.12滑臺(tái)向前切削Q1.2工作臺(tái)下降限位I1.22滑臺(tái)后退Q1.3工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)限位I1.33滑臺(tái)向前切削Q1.41滑臺(tái)前進(jìn)限位I1.43滑臺(tái)后退Q1.51滑臺(tái)后退限位I1.53個(gè)動(dòng)力頭轉(zhuǎn)動(dòng)Q1.62滑臺(tái)前進(jìn)限位I1.6放工件Q1.72滑臺(tái)后退限位I1.7取工件Q2.03滑臺(tái)前進(jìn)限位I2.0聲報(bào)警Q2.13滑臺(tái)后退限位I2.1光報(bào)警Q2.2手動(dòng)工件夾緊I2.2手動(dòng)工件松開(kāi)I2.3手動(dòng)工作臺(tái)夾緊I2.4手動(dòng)工作臺(tái)松開(kāi)I2.5機(jī)械手下限位I2.6機(jī)械手上限位I2.71滑臺(tái)手動(dòng)前進(jìn)I3.01滑臺(tái)手動(dòng)后退I3.12滑臺(tái)手動(dòng)前進(jìn)I3.22滑臺(tái)手動(dòng)后退I3.33滑臺(tái)手動(dòng)前進(jìn)I3.43滑臺(tái)手動(dòng)后退I3.5手動(dòng)工作臺(tái)上升I3.6手動(dòng)工作臺(tái)下降I3.7復(fù)位I4.0圖4 I/O端子分配圖3 PLC程序設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)思想 由于本次課設(shè)的設(shè)計(jì)題目是:四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),可以由題意與機(jī)床總控制流程圖設(shè)計(jì)。根據(jù)題目可知,該控制系統(tǒng)的機(jī)床有四個(gè)工位,三個(gè)動(dòng)力頭。第一個(gè)工位為裝卸工位,其余三個(gè)工位為加工工位。機(jī)床的操作流程為機(jī)械手將加工原件放入裝卸工位,工件夾緊到位后,工作臺(tái)松開(kāi),松開(kāi)到位后,工作臺(tái)上升,直到碰到限位開(kāi)關(guān),然后工作臺(tái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)90度,延時(shí)2s后,工作臺(tái)下降并夾緊,加工原件就到第二個(gè)加工工位,同時(shí)第一個(gè)裝卸工位又放入加工原件,夾緊到位后,工作臺(tái)向前滑,同時(shí)三個(gè)動(dòng)力頭同時(shí)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加工,然后松開(kāi)工作臺(tái),上升旋轉(zhuǎn),重復(fù)以上的步驟,當(dāng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)過(guò)360度時(shí),工件就加工完畢。首先根據(jù)題意畫(huà)出順序流程圖,然后通過(guò)順序流程圖再進(jìn)行I/O端口的分配,選出合適的PLC型號(hào)和具體端口。然后編寫(xiě)程序,模擬以及修改。3.2 順序功能圖 圖5 順序流程圖3.3 PLC梯形圖 圖6 梯形圖4 程序調(diào)試說(shuō)明 圖7 操作版面示意圖 上圖為四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)的操作版面示意圖,操作改系統(tǒng)前,需選擇為手動(dòng),或者單周期或者連續(xù)。若調(diào)到手動(dòng)擋,點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕后便可依照下面的按鈕進(jìn)行單步運(yùn)行。如果調(diào)到單周期擋,該系統(tǒng)運(yùn)行加工完畢一個(gè)工件則停止。如果調(diào)到連續(xù)擋,點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕后,該系統(tǒng)加工完三個(gè)周期后就結(jié)束并進(jìn)行聲光報(bào)警。本次課設(shè)的程序通過(guò)模擬的方式進(jìn)行,有33個(gè)輸入端口,18個(gè)輸出,在仿真軟件S7-200中需添加ME233 16I/16Q 和ME221 8I兩個(gè)模塊。要注意的是S7-200仿真軟件的限位感應(yīng)器需要手動(dòng)輸入。5 結(jié)束語(yǔ) 簡(jiǎn)述課程設(shè)計(jì)的收獲、體會(huì)以及對(duì)本教學(xué)環(huán)節(jié)的意見(jiàn)和建議這次課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。我學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。而且通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái),從理論中得出結(jié)論,才能真正的學(xué)到知識(shí)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐,我學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法,對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中,提高了我們的工程素質(zhì),在沒(méi)有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前,我們對(duì)知道的撐握都是思想上的,對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視,當(dāng)我們把自己想出來(lái)的程序與到PLC中的時(shí)候,問(wèn)題出現(xiàn)了,不是不能運(yùn)行,就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過(guò)解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題,我們對(duì)PLC 的理解得到加強(qiáng),看到了實(shí)踐與理論的差距。經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)我學(xué)到很多很多的的東西,既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際,又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題怎樣用理論去解決。使我進(jìn)一步提高了自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。為我以后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),使我受益匪淺!6參考文獻(xiàn)1 陳白寧,段智敏,劉文波. 機(jī)床電氣與PLC實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ). 沈陽(yáng):東北大學(xué)出版社,2008.2 夏田,陳嬋娟,祁廣利. PLC電氣控制技術(shù). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.3 張鳳珊,祖龍起. 電氣控制及可編程程序控制器. 北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2003.4 周萬(wàn)珍,高鴻斌. PLC分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用. 北京:電子工業(yè)出版社,2004.24
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