半精镗专用机床控制系统设计——课程设计

沈阳理工大学课程设计专用纸1沈阳理工大学1设计题目及设计要求11设计题目半精镗专用机床控制系统设计12设计要求121设计内容1）完成课程设计指导书所要求的控制循环。2）按停止按钮，完成当前循环后再停。3）连续时，循环3次结束，声光间断报警5秒4）要求可以实现手动、单周期、连续控制。122设计要求1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试PLC控制梯形图3）设计说明书沈阳理工大学课程设计专用纸2沈阳理工大学2任务分析、方案确定21半精镗专用机床的特点半精镗专用镗床是应用于加工汽车连杆的专用设备，汽车连杆是发动机的重要组成部件，它直接影响到发动机及汽车的性能指标。如果机床电控系统采用继电接触器控制，由于使用了大量的机械触点，导致设备的响应速度慢、可靠性差、故障率高、接线复杂、不便于调整和维修，加工产品的质量无法得到可靠保证。可编程序控制器具有通用性好、抗干扰能力强、性价比高等特点，运用其控制逻辑的软件设计功能可在很大程度上改善机床电控系统的柔性；同时，其可靠性得到明显增强，具有很好的社会和经济效益。22半精镗专用机床的组成及加工工艺过程半精镗专用机床是由左/右滑台、左右动力头、工件定位夹具、液压站、左右主轴电动机等组成。左右滑台及工件的夹紧和放松动作都由液压提供动力。汽车连杆的加工要求精度高。在加工时，要一面两销定位，同时装卡两个工件，使两个工一件一起加工。其自动加工工艺过程如下（1）在机床的初始状态（左右滑台停在原位、左右主轴停转）时，同时装卡两个工件，人工认销后，启动机床并开始夹紧两工件。沈阳理工大学课程设计专用纸3沈阳理工大学（2）当工件夹紧到位，且压力继电器动作时，开始自动拔销。（3）拔销完毕，右动力头在右滑台的带动下快速前进（下称快进），同时右主轴启动。（4）当右滑块快进到位时，压迫液压行程调速阀，自动转为工进速度，开始对工件右面的两个大孔和两个小孔进行加工。工进速度行进到终点,4孔同时倒角。（5）倒角延时完毕，右滑台快退回原位自停，同时右主轴停转。（6）左动力头在左滑台的带动下快进，同时左主轴启动。（7）当左滑台快进到位时，压迫液压行程调速阀，自动转为工进速度，开始对工件左面的两个大孔和两个小孔进行加工。工进速度行进到终点，4孔同时倒角。（8）撞死铁且保压达到压力后，左滑台快退回原位自停，同时左主轴停转。（9）接着进行自动插销的操作，当插销到位时自动开始放松工件。（10）工件放松到位时，人工取下工件，一次加工过程结束。此时，机床处于初始状态。欲进行下一次加工，要重复上述过程。自动加工工艺过程可用图1的流程图表示。沈阳理工大学课程设计专用纸4沈阳理工大学23半精镗专用机床左滑台工件右滑台左刀头右刀头半精镗专用机床24手动面板手动单周期连续夹紧松开右滑台进右滑台退左滑台进左滑台退左刀启左刀停右刀启右刀停插销拔销沈阳理工大学课程设计专用纸5沈阳理工大学25选择PLC因为需要的入口较多所以在选择PLC时选择的是CPU216，但是即使是这样输入的端口也不够所以还要选择了一个块，8个输入的块。沈阳理工大学课程设计专用纸6沈阳理工大学3电路及PLC梯形图设计与绘图31半精镗专用机床控制流程机械系统包括左滑台、右滑台、左动力头、右动力头、拔插定位销油缸。动作要求如图所示沈阳理工大学课程设计专用纸7沈阳理工大学32端子分配图手夹紧I00手松开I01右滑台进Q00加紧到位I02右滑台退Q01松开到位I03左滑台进Q02启动I04左滑台退Q03停止I05右刀启Q04手右滑台快进I06右刀停Q05手右滑台退I07左刀启Q06右滑台退到位I10左刀停Q07右滑台进到位I11松开Q10手左滑台快进I12夹紧Q11手左滑台退I13拔销Q12左滑台进到位I14插销Q13左滑台推到位I15声Q14手动I16光Q15单周期I17连续I20拔到位I21插到位I22手右刀启I23手左刀启I24手右刀停I25手左刀停I26手拔销I27手插销I30放好I31取走I32沈阳理工大学课程设计专用纸8沈阳理工大学33顺序功能图M02I17I20I04M20I02I21I10T37I11I14I15I22I03CIM16M16C1M16T38M00M01M02M03M04M05M06M07M10M11M12M13M14M15Q11Q12Q00Q04T37Q01Q05Q02Q06Q03Q07Q13Q10C1T38Q15Q14沈阳理工大学课程设计专用纸9沈阳理工大学34梯形图341主程序沈阳理工大学课程设计专用纸10沈阳理工大学342公用程序沈阳理工大学课程设计专用纸11沈阳理工大学343手动程序沈阳理工大学课程设计专用纸13沈阳理工大学344自动程序沈阳理工大学课程设计专用纸14沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸15沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸17沈阳理工大学沈阳理工大学课程设计专用纸16沈阳理工大学4程序调试说明41主程序公用程序是无条件调用，无论什么时候都可以调用，什么时候都可以的电。当选择手动I16时，执行手动程序。当选择连续I17或单周期I20时，执行自动程序。当按急停按钮I33时，所有的线圈都失电，程序停止。42自动程序当满足初始条件时，松开到位I03，右滑台退到位I10，左滑台退到位I11，有刀停Q05，左刀停Q07，接通M20。当工件放好I31，按动启动按钮I04时，接通M01，工件夹紧Q11，断开I03。加紧到位I02，接通M02，拔销Q12，断开M01。拔销到位I21，接通M03，右滑台进Q00，右刀启Q04，断开I10。右滑台进到位I11，接通M04，计时器T37开始计数。T37计时时间到，接通M05，右滑台退Q01，断开I11。右滑台退到位I10，接通M06，M07，右刀停Q05，左滑台进Q02，左刀启Q06，断开I15。沈阳理工大学课程设计专用纸17沈阳理工大学左滑台进到位I14，接通M10，左滑台退Q03，断开I14。左滑台退到位I15，接通M11,M13，左刀停Q07，插销Q13。插销到位I22，接通M13，松开工件Q10，断开I02。松开到位I03，接通M14，计数器C1开始计数，当选择的是单周期I17时程序返回到，当选择的是连续I20时，程序返回到M01，继续执行程序，重复执行，当计数器C1记满时，声光Q14，Q15间断报警。43手动程序选择手动I16时，执行手动程序，按夹紧按钮I00，加紧工件Q11。按松开按钮I01，松开工件Q10。按右滑台进按钮I06，右滑台进Q00。按右滑台退按钮I07，右滑台退Q01。按左滑台进按钮I12，左滑台进Q02。按左滑台进按钮I13，左滑台进Q03。按右刀启动按钮I23，右刀启动Q04。按右刀停止按钮I25，右刀停止Q05。按左刀启动按钮I24，左刀启动Q06。按左刀启动按钮I26，左刀启动Q07。44公用程序当满足初始条件时，松开到位I03，右滑台退到位I10，左滑台退沈阳理工大学课程设计专用纸18沈阳理工大学到位I11，有刀停Q05，左刀停Q07，接通M20。当选择手动I16时自动程序的线圈都断电。结束语通过这次课设我学到了很多东西，不仅把以前在课本上学到的理论知识实践了一部分，同时也明白了以前所想的不一定是符合实际的，比如说一列触点只有07七个，所以无论是M还是Q还是I都只有0007,1017,2027等等，而没有8和9为尾数的触点，我因为刚开始并不知道这回事，所以等到设计完成后开始调试才发现这个问题，这导致我的端子分配图，梯形图，流程图全面返工，这让我充分明白一个道理纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行宁外在这次设计中我有一个发现PLC程序设计时采用顺序功能流程图的程序设计方法有以下优点A功能流程图与生产过程结合紧密,设计思路明确,系统操作含义清晰,有利于工艺和自控技术、设计人员的思想沟通B功能流程图可以向设计者提供规律的控制问题描述方法,就易于得到相应的编程方式,易于设计出任意复杂的控制程序,并使编程更趋于规范化、标准化。沈阳理工大学课程设计专用纸19沈阳理工大学参考文献1陈白宁，段智敏，刘文波机电传动控制基础，沈阳东北大学出版社，20102吴中俊,黄永红可编程控制器原理及应用M北京机械工业出版社,20053熊幸明工厂电气控制技术M北京清华大学出版社,20074吴作明PLC开发与应用实例详解M北京北京航空航天大学出版社,2007沈阳理工大学课程设计专用纸20沈阳理工大学目录1设计题目及设计要求111设计题目112设计要求12任务分析、方案确定221半精镗专用机床的特点222半精镗专用机床的组成及加工工艺