全自动双面钻控制系统设计说明书

1、开封大 学毕业设计（论文）说明书题目：全自动双面钻电气控制系统设计说明书学 院机械与汽车工程学院专业机电一体化技术_班级2013级机电班学 号_姓 名_ 杜仲_指导教师_ 陈岩_2016年5月20日论文摘要.1一、全自动双面钻概况.2二、全自动双面钻工作过程.2三、课程设计目的及内容.5（一）.概述5（二）.设计步骤6（三）.机电传动控制概述6（四）.课程设计7（五）.总体设计8（六）.局部设计9（七）.原理图绘制9（八）.接线图绘制14（九）.元件选型14四、控制方案论证.17（一）继电器控制方案.17（二）. 微机控制方案17（三）.PLC控制方案18（四）.结论19五、PLC控制系统设计

2、.19（一）.PLC控制系统电器元件的选择.19（二）.控制系统PLC I/O接线图设计19六、控制系统软件设计.21（一）. 软件的组成部分21（二）. 手动子程序设计21（三）. 自动子程序设计22（四）. 公用子程序设计23七、软件的调试.24（一）. 公用子程序调试24（二）. 自动子程序调试25八、小结.25九、参考文献.26十、附录.27附表1:元器件选型明细表.27附图1:原理图.28附图2:接线图.29论文摘要为提高机床在实际生产中的自动化程度和工作效率， 迅速提升工件加工技术 与精度，设计了一种全自动气动钻床， 该机床能对工件完成快速定位、 夹紧以及 钻削加工等工作。本文设计

3、的全自动气动钻床通过PLC来控制机床动作，通过气 压传动来传递动力。实现了PLC与PC的高效结合，简化了机床的电气控制系统， 提高了机床的生产效率,达到了理想的效果。关键词：PLC（可编程控制器）双面钻孔组合机床全自动双面钻电气控制系统设计说明书杜仲（开封大学 机械与汽车工程学院）全自动双面钻概况全自动双面钻是针对棒料两面同时进行钻孔或扩孔加工的专用机床，这种机床自动化程度高，能自动上、下料，自动进、退，并具有可靠的危险区保护措施， 其结构示意图如图1-1所示。全自动双面钻是由液压系统来控制其进给运动的。动力头主轴由电动机（JQ2Z14，1.5KW）拖动旋转，液压电磁阀和电动机由行程开关、压力

4、继电器和接触器控制，其液压原理图如图1-2所示。油泵电机为3KW图1-1全自动双面钻结构示意图二全自动双面钻的工作过程-快进- 快进工进工进快退快退图1-2动作顺序图如图1-2所示，当液压泵电机M左、右动力头主轴电机M1和M2均启动完毕时，按下启动按钮SB，YV1通电，送料机构送料。送料到位时，碰SQ2，YV1断电，送料机构自动返回。当返回到原位时，碰SQ1,YV2通电，夹紧机构对工 件夹紧。当夹紧到位时，碰SQ4当对工件有足够的夹紧力时，压力继电器KP1动作。此时，YV3和YV5通电，左、右动力头同时向前进给，开始对工件进行钻 削加工。当左、右动力头将要进入危险区时，右动力头碰SQ8使YV5

5、断电，右动力头停止进给， 而左动力头继续进给。 当左动力头钻至整个孔深的一半时， 碰SQ6使YV3断电，YV4通电，左动力头停止进给并快速返回。当左动力头返回 到原位时，碰SQ5于是YV4断电，左动力头停在原位。同时YV5重新通电，使 左动力头在此进给。当右动力头将孔的余下部分钻穿时，碰SQ9使YV5断电，YV6通电，右动力头停止进给并快速返回。当右动力头返回到原位时，碰SQ7使YV6断电，右动力头停止。同时YV2断电，夹紧机构松开。当夹紧机构完全 松开时，碰SQ3至此，全自动双面钻完成了一个循环的加工。图1-3液压系统原理图三课程设计目的及内容（一）概述本课程是本专业的专业必修课。 课程设计

6、的目的和任务在于使学生掌握机械 设备电器控制的基本知识、基本原理和基本方法,以培养学生对电气控制系统的 分析和设计的基本能力。 加深学生对课程内容的理解， 验证理论和巩固、 扩大所 学的基本理论知识。本机为专用千斤顶油缸两端面钻孔加工的组合机床，采用装在动力滑台上的左、右两个动头（电机均为1.5KW同时进行切削。1.动力头为单向运转，停车采用能耗制动；2.只有在油泵工作，油压达到一定的压力后（由油压继电器控制）才能进 行其它控制；3.专用机床能进行半自动循环，又能对各个动作单独进行调整；4.需要一套局部照明装置以及工作状态指示灯；5.有必要的过电流保护和联锁；6.钻孔过程中需用冷却泵进行冷却，

7、冷却泵电动机功率为0.125kw；7.绘制电气原理图（A3）；8.列出元件明细表；9.绘制电气接线图（A3）；（二）设计步骤1.电动机的选择：根据设计要求需配备4台电动机， 油泵电机M1,冷却泵电动机M2动力头 电动机M3 M4根据设计要求查阅相关手册选择电机型号，注明所查阅的手册 的名称、页码。2.绘制工步循环图：根据系统的动作状态表绘制工步循环图。3.电气原理图的设计（要求有详细的分析过程） ：（1）主电路设计（2）控制电源的设计（3）控制电路的设计（根据设计要求列出各执行电器的逻辑表达式）（4）局部照明与信号指示电路的设计（5）机床工作原理分析4.电气元件型号的选择：（1）电源开关的选择

8、2） 热继电器的选择3） 接触器的选择4） 继电器的选择5） 行程开关的选择6） 熔断器的选择7） 按钮的选择8） 照明灯及灯开关的选择9） 指示灯的选择10) 控制变压器的选择5.电气接线图的绘制：（1）电器元件按外形绘制，并与布置图一致，偏差不要太大（2）所有电器元件及其引线应标注与电气原理图相一致的文字符号及接 线回路标号（3）接线图中应标出配线用的各种导线的型号、规格、截面积及颜色等。（三）机电传动控制概述机电传动（又称电力传动或电力拖动）是指以电动机为原动机驱动生产机 械的系统之总称。 它的目的是将电能转变为机械能， 实现生产机械的启动、 以及速度调节，满足各种生产工艺过程的要求，保

9、证生产过程正常运行。在现代工业中，为了实现生产过程自动化的要求，机电传动不仅包括拖动 生产机械的停止电动机，而且包括控制电动机的一整套控制系统。 也就是说，现代机 电传动是和由各种控制元件组成的自动控制系统紧密地联系在一起的， 所以，本 课程被命名为机电传动控制（也称为机械电气控制）。从现代化生产的要求出发，机电传动控制系统所要完成的任务，从广义上 讲，就是要使生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂都实现自动化；从狭义 上讲，则专指控制电机驱动生产机械，实现产品数量的增加、产品质量的提高、生产成本的降低工人劳动条件的改善以及能源的合理利用。例如，一些精密机床要求加工精度达百分之几毫米，甚至几微

10、米；重型镗床为保证加工精度和控制表 面粗糙度，要求能在极慢的稳速下进给，即要求能在很宽的范围内调速；轧钢车 间的可逆式轧机及其辅助操作频繁， 要求在不到一秒的时间内疚能完成从正转到 反转的过程， 即要求能迅速地启动、制动和反转； 对于电梯和提升机， 要求启动 和制动平稳， 能并能准确地停止在给定的位置上；对于冷、热连轧机以及造纸机 的各机架或各部分，要求它们的转速保持一定的比例关系，以便进行协调运转；为了提高效率，要求对由数台或数十台设别组成的生产自动线实行统一控制和管 理。诸如此类要求，都是靠电动机及其控制系统和机械传动装置来实现的。在近代机械工业的发展过程中，机电传动的发展，经历了一个复杂

11、的过程：1电机的拖动的发展过程如下:2控制系统的发展过程如下:由整个发展过程，不难看出，随着机械加工要求不断提高，机电传动控制系统的复杂度也在不断增加。本课程的重点在与控制部分，如何利用电气元件或 计算机控制电气来拖动机械实现所要求的功能。 在设计控制系统时，就要求设计 人员对执行元件（电动机）、控制元件的熟练掌握与运用，同时也要求对控要求 进行了解。（四）课程设计在本次课程设计中，我们完成的是“全自动双面钻床控制系统”的设计任务。此次课程设计的目的旨在学会利用电气元件 （继电器一一接触器）的控制方 法，故在整个设计过程中，要求使用的元件为传统控制系统中的继电器、 接触器 来实现钻床的全自动工

12、作过程。另外，在本次课程设计中，我们还应学会如何设计主回路、控制回路以及辅助回路（照明与显示）。同时，在回路的总体连接上，要熟悉设计的技巧；在 液压控制回路的设计中，要学会利用“起保停”电路来实现液压系统的控制。通过本次课程设计，除了复习掌握已学过的电气知识外，还应熟悉控制系 统的设计流程与设计方法，从而增加自己的阅历，提高自己的工作能力。（五）总体设计1控制要求的分析任务书中的控制要求有以下几点：（1） 动力头位单向运转，停车采用能耗制动；（2） 只有在油泵工作，油压达到一定压力后（由油压继电器控制）才能进 行其他的控制；（3） 专业机床能进行半自动循环，又能各个动作单独进行调整；（4） 需

13、要一套局部照明装置以及工作状态指示灯；（5） 有必要地过电流保护和连锁；（6） 钻孔过程中需用冷却泵进行冷却，冷却泵电动机功率为0.125kW。由上述控制要求，可分析出以下几点：（1） 在主回路中仅需对电机的启停进行控制和对动力头电机进行能耗制动 的设计，不需控制正反转；（2） 在液压回路的液压泵附近处应添加压力继电器，并在液压控制回路的 首端加入该压力继电器的常开触点，以实现满足油压后才能进行其他 控制的要求；（3） 对于机床的半自动循环，可以采用起保停电路来实现，而对于各个动 作的单独调整则可在控制首端加入万能转换开关，并对各个动作设置 手动按钮来实现该控制要求；4） 控制回路中可添加辅助

14、回路，以控制照明和显示功能；（5） 在每个电动机的连接处，均接入一个适合的热继电器，以实现过热保护，在主回路中各个支路与主电源相连接处均接入一个适合的熔断器， 以实现过流保护（短路保护），而在控制回路与变压器相连处也应接入 适合的熔断器，同样实现过流保护；（6） 增选一个冷却泵，并接入主回路，在控制回路中加设一支路，通过按钮控制冷却泵的启停。2.液压控制回路中电磁阀被控逻辑表达式据分析，电磁阀被控逻辑表达式如下：（六）局部设计在局部设计中，我们主要完成三部分内容：原理图、设计元器件选型、接 线图的设计。这三部分内容是整个设计的核心部分，通过这部分，我们得出了整个设计的结果：两张A3图纸，一张元

15、器件明细表。（见附录）（七）原理图绘制在原理图的设计部分，我们将其分为3大模块进行分工设计。其中包括有主电路模块的设计、控制电路模块的设计与辅助电路模块的设计三部分。而在控制电路模块中，我们将其又分为电机控制电路与液压控制回路两部分。辅助回路中主要包括有照明与显示电路部分3.主电路主电路的设计中主要应满足一下几点要求：（1） 动力头电机应实现能耗制动；（2） 动力头电机、液泵电机、冷却泵电机三者应分开接向主电源，并由不 同的接触器控制；（3） 三种电机君应实现短路保护（过流保护）与过热保护；（4） 电源处应有一个总闸控制电源的关断。对于要求（1）我们将左右动力头的两电机接在同一个接触器上进行控

16、制， 然后在接触器的首位接上一个可控的直流电源 （由变压器和整流桥组成） 来实现。 对于要求（2）我们选用三个接触器来控制三种不同功率的电动机，并分开三个 回路来控制即可。对于要求（3）我们选用合适的熔断器，在三个回路接向电源 出接上相应的熔断器来实现短路保护；再选用合适的热继电器，在接向电动机处 接如相应热继电器来实现过热保护。 对于要求 （4）我们在电源处，添加一个刀 开关QS即可。具体电路图如下：图3-1主回路电路设计图4.控制电路在控制回路中，主要有两部分：电机控制回路与液压控制回路。这两部分均应接向110V交流电压，故该回路与主回路相连接时，应将主电源的L1、L2相接如变压器来降压，

17、以提供110V的两相交流电。（1）电机控制回路在控制电机时，为满足动力头电机的能耗制动，我们利用时间继电器来控 制直流电源的延时断开。 在三种电机的启停控制上， 我们利用接触器的 “起保停” 电路来控制， 我们分别加入启停按钮。 而在动力头电机的停止上， 我们利用联动 开关来控制，以其常闭触点为停止，常开触点为直流电源的接入。这样，保证了 动力头电机的停止，同时也接入了能耗制动。另外，我们在主电路的最后加上了一个急停回路，利用接触器KMO与刀开QS0关来控制。同时，在控制回路的起始端接入接触器KMO勺常闭触点，来实现 急停功能。具体电路图如下：图3-2电机控制回路设计图（2） 液压控制回路在液

18、压控制回路中，应分为自动控制和手动控制两部分。在自动控制中，主要由行程开关（SQ1到SQ6、压力继电器（YJ1与YJ2） 和按钮SB1来共同控制电磁阀（YV1到YV5来实现整个动作。其动作表如下:开,故此时SQ3与SQ6应为并联关系； 在工进或退位时 （YV4 YV5,若要使其得电， 则只要有 一个行程开关的信号，则应该立即动作，故SQ1与SQ5或SQ2与SQ4应为并联关 系；在要求入位、工进或退位（YV3 YV4 YV5）的停止信号时，必须两个行程 开关均有信号才可失电，故此时SQ2与SQ4或SQ3与SQ6应为串联关系。在手动控制中，我们利用万能选择开关来控制自动与手动的转换。另外，在控制电

19、磁阀（YV1到YV5）的电路上，我们直接设计5个按钮（SB2到SB来实现手动调节。磁阀的动作。“+”后的第YV1 YV2 YV3 YV4 YV5定位（SB1）+-夹紧（YJ1）+-入位（YJ2）-+-工进（SQ1SQ5-+-退位（SQ2SQ4-+-+复位（SQ3SQ6-位置才可松表1液压回路电磁阀被控一览表可知，在设计由上表液压控制回路时，可以直接利用起保停电路直接控制电在表中，每个阀的得电信号，而以连续注意的是行程开关的串并联关系：在夹紧动作时（YV2，若要使其失力头均达复位电，则应两动“+”为该电磁信号。但应该个“-”为失电在万能转换开关与110V交流电源连接的部分，我们增加一盒压力继电器

20、YJO,以实现在液压回路中达到一定压力才进行控制动作的要求。具体电路图如下：图3-3液压控制回路设计图5.辅助电路（照明显示）在辅助回路中,主要包含有照明灯的控制与显示灯的控制。照明灯所需电 源为24V交流电,而显示灯所需电源为6V交流电。故将它们分别有变压器TC的不同变压接口引出即可。照明灯应与总电源开关相同时亮灭， 故在电源刀开关QS选型的时候应选择 有三个主触点并带有一对常开常闭辅助触点的刀开关, 并将照明灯的控制接入刀 开关QS的辅助常开触点。在本设计中，我们共设置了3个指示灯（HL1、HL2 HL3）,分别为启动、 工进与急停。故它们分别由交流接触器KM1 KM3 KM0的辅助常开触

21、点来控制。另外，在控制回路的起始端（即由变压器TC引出的3端110V 24V、6V） 应设置短路保护。故在该处分别接上相合适的熔断器。具体电路图如下：图3-4.辅助回路（照明与显示）设计图（八）接线图绘制在接线图的设计上，我们首先对箱体内元器件进行排版：第一排为总闸、变压器与熔断器；第二排为时间继电器、交流接触器；第三排为急停闸、整流桥 与热继电器；第四排为中间继电器。总共4排，并在每排间安排走线槽，便于安 装与维修。然后，我们在箱盖上按功能将按钮与指示灯排列出来。另外对于放置在其 他设备上的器件，我们也一同画在了接线图的左端。在以上两部分的中间，我们选用一个接线端子来将其进行连接。该接线端

22、子的作用主要是将电柜箱体内的线走出来，防止因导线杂乱而造成的事故发生。在接线图的下部分，放置了万能转换开关与接地铜板，它同样是放在箱体 内部的。这样排版是为了方便接线工人识图。最后我们将原理图中各线编号，以该编号对应在接线图上进行连线。另外， 在万能转换开关的编号中， 由于该开关有外线与内线之分， 故我们以4位数将其 编号，前两位为外线号，后两位为内线号。（九）元件选型1.电动机的选型根据任务书中要求得知液泵电动机M1的功率为370W/冷却泵电动机M2的 功率为0.125kW,动力头电动机M3 M4的功率均为1.5kW。而工业用电一般都为380V三相交流电，故查3，选择功率相近的电动机得一下结

23、果：M1：Y2-90L-8M2：Y2-801-8M3、M4：Y2-100L1-4其中，M1功率0.55kW,转速660r/min;M2功率0.18kW,转速630r/min;M3 M4功率2.2kW,转速1430r/min。（注：在实际设计当中，应同时考虑工况、班制等选择因素）（1）熔断器的选型 根据选择出的电机型号,可大致计算该电机工作时的最大电流：再根据以下经验公式,计算出所需熔断器的最大允许电流值： 故计算得：另外，根据经验，控制回路中的电流最大不会超法国5A,照明显示回路电流最大不会超过2A,故查2，并选择熔断器结果如下FU1：RL-15/4,最大熔断电流4A;FU2：RL-15/2,

24、最大熔断电流2A;FU3：RL-60/25,最大熔断电流25A;FU4：RL-15/6,最大熔断电流6A;FU5：RL-15/2最大熔断电流2A。（2）热继电器的选型根据前面算出的电动机工作电流， 查2可直接选出热继电器， 得如下结果：FR1: LR1-D09307,整定电流范围1.62.5;FR2 LR1-D09306整定电流范围11.6;FR3 LR1-D0931Q整定电流范围46;FR4 LR1-D09310整定电流范围46。（3）交流接触器、中间继电器与时间继电器的选型根据前面计算出的电动机工作电流值, 可知交流接触器的工作电流应在10A以内,而由设计的原理图知交流接触器所需要的主触点

25、为3对辅助触点不超过2常开2常闭，再根据380V三相交流电的要求，查2，可选出交流接触器如下：KM04 CJ20-10，允许功率4kV，辅助触点2常开2常闭。由于控制回路中，电压为110V交流电，且根据控制回路设计图得知中间继电器所需触点不超过4常开4常闭，故查2，可选择中间继电器如下：KA15 JZ14-44J/Z，110V吸引线圈电压，触点数4常开4常闭。由于动力头电动机的能耗制动时间较短，故可确定在0.460s的范围内。根据110V交流电，同样查2，选择时间继电器如下：KT:JS7-1A，110V吸引线圈电压，定时时间调节范围0.460s。（4）照明与显示灯的选型根据经验，一般照明灯使用

26、的是24V交流电，故查2得，照明灯选择型号为：AD1-22/11。在我们设计的系统中，有三种指示灯：启动、工进以及急停。根据经验， 启动指示灯一般用绿色，工进用黄色，急停用红色。而工厂中，一般指示灯使用 电压为6V。故查2，选择指示灯型号如下：启动：AD1-22/11，电压6V,绿色；工进：AD1-22/11，电压6V,黄色；急停：AD1-22/11，电压6V,红色。（5） 变压器的选型由于我们设计的系统中，需要将380V三相交流电转换成110V 24V、6V等 三种不同压值的交流电， 故选择变压器时应同时考虑考虑变压器的容量与接处的 点数。查3，选择变压器结果如下：TC：BK-100，4变压

27、接出头。（6） 按钮及刀开关的选型在液压控制回路中，共有6个常开按钮。其中SB2SB6为手动控制按钮，故可选择黄色；SB1为定位启动按钮，故选择绿色。在电机控制回路中， 共有3个常开按钮、2个常闭按钮与1个联动开关。 其中SB11 SB21 SB31为电机启动按钮，故可选择绿色；SB10 SB20为电机停止按钮，故选择红色；SB30为联动开关，控制动力头电机的停止，同时也开始能耗制动，故也选择红色查2，选择按钮型号如下：SB1: LA19-11,绿色；SB2SB6 LA19-11，黄色;SB11、SB21 SB31: LA19-11，绿色；SB10、SB20 LA19-11,红色；SB30：L

28、AZ-11A/XR,红色。而在整个设计中,我们用到了两个刀开关,总闸一个（即控制电源,又控制照明灯），急停一个。故总闸刀开关QS选用蓝色；急停刀开关QS0选用红色色 查2选择刀开关如下：QS DZ20-100/3，蓝色；QS0 DZ20-100/3，红色。四控制方案论证一） 继电器控制方案在逻辑控制方面，继电器是利用电器件机械触点的串、 并联组合成逻辑控制采用硬线连接，连线多而复杂，对今后的逻辑修改、增加功能很困难。在控制速度上，依靠机械触电的吸合动作来完成控制的继电器的控制系统，工作效率低，工作速度慢。在顺序控制方面， 继电器控制是利用时间继电器的滞后动作来完成 时间上的顺序控制， 时间继电

29、器内部的机械结构容易受环境和温度变化的影响，造成定时的精度不高。在灵活性可扩展性方面， 继电器安装后， 受电气设备触点 数目的有限性和连线复杂等原因的影响， 系统在今后的灵活性、 扩展性很差。 虽 然继电器控制可实现逻辑功能， 但不具备计数的功能， 另外， 继电器控制使用大 量的机械触点， 触点在开闭时会产生电弧， 造成损伤并伴有机械磨损， 使用寿命 短，运行可靠性差，不易维护。继电器控制历史长久，有较为成熟和固定的设计 方法，易于掌握，尤其适合逻辑控制，但如果是时序、步进性控制和过程控制则 或是构成系统较复杂， 或难以单独实现需要借助过程仪表等。 这种系统稳定性、可靠性差，运行有较多的噪声，

30、外部硬接线为主，不具有良好的柔性，一旦电路 结构完成就要相对固定下来， 需要更改时会很麻烦。 继电器触点有过载、 发热粘 连等缺点，维护量较大。一般用于结构简单,电流量小的场合。（二）微机控制方案微机控制，成本比PLC低,逻辑针对性高，所以要在对整个系统非常了解的 时候才会使用，智能化比PLC高，专业应用的时候，实现的功能要比PLC多，具 有安全性可靠性最高的特点， 输入输出信号还可以实现一体化隔离， 通讯组态模 式最多。开发周期最长，一旦要有变化修改比较麻烦。一旦实现自有批量生产， 如果不包括软件附加值， 成本甚至比继电器控制还要低。 微机最突出的特点是具 备计算机的运算能力和存储容量,适用

31、于复杂应用和大量数据处理.。微机系统 也具有软硬件结合实现功能的特点， 而且目前的微机系统有专业的工控机适用于 工业控制环境， 其抗干扰能力、 运行稳定性等都比最初使用商用机好得多了。 而 硬件上，已经有多种基于现有总线形式的功能块可以选用， 如数据采集卡、运动 控制卡、过程控制卡、智能通信卡等，这些功能块是专业厂家进行专门设计的，让用户可以结合各种通用编程软件如VC+、VB、Delphi以及各种数据库开发软 件等即可迅速实现控制系统软件的设计。 不过在造价上恐怕是最高的， 而其可靠 性虽然已经有很大提高能够适应许多工业现场的环境了，但仍然还不足以达到PLC的水平。另外还通过微机直接控制过元器

32、件，他的功能可谓更加强大。但是 另一方面他体型大， 也太笨拙， 一般微机也不适合用于工业控制场合， 但是工业 控制计算机可以。机最突出的特点是具备计算机的运算才干和存储容量， 适用于 复杂应用和大量数据处置。微电路控制，就是单片机控制，这个系统其把PLC模块化的各个部分集中在一起， 其主要通过一块电路板实现， 空间大大减小， 但 是由于所有的电路集中在一块板子上， 其实现的功能、输入输出的点数受到限制， 而且系统的散热性，维护性受到考验，若其中一部分损坏，其只能全部更换。单 片机现在主要用在功能单一的小型系统中，如随小型设备来的控制系统。（三）PLC控制方案PLC智能化高，逻辑控制可靠度高，具

33、有通讯功能，占体积小，功耗小，PLC是在继电接触器控制和计算机控制基础上开发的工业自动控制装置。PLC最突出的特点是抗干扰能力强，编程简单灵活，适用于大多数工业控制场合。.PLC系 统是具有柔性的软接线系统， 多数情况下通过不算复杂的编程， 以软硬件结合的 方式可以实现控制功能，目前应用也极为广泛，可靠性极高、抗干扰能力强，已 经被广泛接受。现在的PLC可以实现从小到大各种规模的控制系统，并且除了逻 辑控制外，还可以方便的通过各种功能模块、通信模块、智能模块、人机界面等 实现过程控制、闭环控制、通信、位置/伺服控制、人机交互等，功能极为强大。PLC系统更改方便，改动程序可以节省大量外围硬接线的

34、改动工作量。但是目前 各种厂家的PLC在硬件软件方面不通用、“各自为政”现象尚难以改观。在用户方面各自变得程序也往往不具有通用性， 尤其是采用梯形图编程时程序的“个性” 风格十分突出，可移植性、可维护性不如微机控制系统做得好。PLC系统的价格也不是太高，在性价比上应该是最好的。PLC就是为了替代继电器的缺点而开发 的，其就是可编程控制器，其众多的逻辑控制在PLC内部来实现，引起大大的节 省了设备空间，其只需要外部的输入输出接口来与外界连接， 这样的状况使整个 系统耗电量、可靠性、维护性有到显着的改善，其最优越的特点就是程序更改方 便，对待外部实现的功能更加人性化。（四）结论通过以上比较了继电器

35、，微机，PLC控制的特点后，可得出结论，本课题中 选用PLC控制为最佳方案。五.PLC控制系统设计（一）PLC控制系统电器元件的选择表2 PLC控制系统兀器件目录表序号代号名称数量规格型号备注1SA12转换开关22QS2电源开关1HZ10-10/33SB110按钮10红、绿4PLC可编程控制器1CPU224XP5FU熔断器1RL1-606SQ1SQ7行程开关7LXK2-131（二）控制系统PLC I/O接线图设计图5-1 PLC I/O接线图六控制系统软件设计（一） 软件的组成部分控制系统主程序如下：图6-1主程序（二） 手动子程序设计控制系统手动子程序如下:图6-2手动子程序（三）自动子程序

36、设计控制系统自动子程序如下：图6-3自动子程序（1）图6-4自动子程序（2）（四）公用子程序设计 控制系统公共子程序如下： 图6-5公用子程序 顺序功能图如下:七软件的调试（一）公用子程序调试 公用子程序的程序语句比较少，因此调试也相对简单 调试准备工作如下:1打开PLC编程软件，在PLC编程环境中输入之前编好的程序;图6-6顺序功能图2将PLC和计算机用通讯线连接好，将PLC程序下载到PLC中;3连接好PLC内部的电源线；调试的具体过程如下：接通SQ1(I0.6)，SQ3(I1.0),SQ5(I1.2),使左动力头，右动力头，送料装置 处于初始位置。接通输入点10.6，10.1,11.2，此

37、时线圈M1.5通电；线圈M1.5通电后常开触点M1.5接通，常闭触点M1.5断开，此时将I0.0接通，使M0.0置位，M1.0复位，然后断开I0.0。(二)自动子程序的调试自动子程序是系统能自动执行的主要程序， 程序语句较多， 因此调试也相对复杂 些。调试的具体过程如下：按下启动按钮SB1(I0.3)，YV1通电，送料机构送料。送料到位时，碰SQ2(I0.7)，丫V1断电，送料机构自动返回。当返回到原位时，碰SQ2(I0.7)，丫V2通电，夹紧机构对工件夹紧。当夹紧到位时，碰KP(I1.5)；当对工件有足够的 夹紧力时，压力继电器KP1动作。此时，YV3和YV5通电，左、右动力头同时向 前进给

38、，开始对工件进行钻削加工。当左、右动力头将要进入危险区时，右动力 头碰SQ6(I1.3)，使YV5断电，右动力头停止进给，而左动力头继续进给。当左 动力头钻至整个孔深的一半时，碰SQ4(I1.1)，使YV3断电，YV4通电，左动力 头停止进给并快速返回。当左动力头返回到原位时，碰SQ3(I1.0)，于是YV4断电，左动力头停在原位。同时YV5重新通电，使左动力头在此进给。当右动力头 将孔的余下部分钻穿时，碰SQ7(I1.4)，使YV5断电，YV6通电，右动力头停止 进给并快速返回。当右动力头返回到原位时，碰SQ5使YV6断电，右动力头停止。同时YV2断电，夹紧机构松开。当夹紧机构完全松开时，碰SQ3至