#PLC在三面铣组合机床控制系统中应用

1、目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第一章 课程设计的目的和内容概述 1. HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 课程设计的目的 1. HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 三面铣组合机床概述 1.三面铣组合机床的控制要求 3. HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 课程设计的任务和要求 3.第二章课程设计的具体内容 4 HYPERLINK l bookmark14 o Curren

2、t Document 机械动力滑台的设计 4.I/O 分配表 4. . HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 单循环自动工作 5.单循环自动工作功能表 5.单循环工作梯形图 6左铣单循环工作梯形图 1.0 2.3.4右 1 铣单循环工作梯形图 132.3.5 右 2 铣单循环工作梯形图 162.3.6 立铣的单循环工作梯形图 20点动工作模式梯形图 23电气接线图 24主电路及照明电路 25元器件清单 26第三章科技文献分析 27 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 3.1

3、科技文献 27分析 30第四章 体会与小结 31 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 4.1 体会3.1.小结3.1.第一章 课程设计的目的和内容1.1 课程设计的目的进一步巩固本课程所学知识。掌握一般生产机械 PLC 控制系统的设计与调试方法。掌握一般生产机械电气线路的施工设计。培养查阅图书资料、工具书的能力。培养项目绘图、书写技术报告的能力。1.2 三面铣组合机床概述三面铣组合机床是用来对 Z512W 型台式钻床主轴箱的 80、 90 孔端面 及定位面进行铣削加工的一种自动加工设备。下图 1 为加工工件的示意图图 1 加工工件示意图1、基本结

4、构机床主要由底座、床身、铣削动力头、液压动力滑台、液压站、工作台、工件 夹紧液压缸等组成。机床底座上安放有床身，床身上安装有液压动力滑台，工 件及夹紧装置放于滑台上。床身的两边各安装有一台铣削头，上方有立铣头、 液压站在机床附近。2、加工过程三面铣组合机床的加工过程如图 1.2 所示1 / 32图 1.2 三面铣组合机床的加工过程操作者将要加工的零件放在工件台的夹具中，在其它准备工作就绪后，发出 加工指令。工件夹紧后压力继电器动作，液压动力滑台开始快进，到位转工进，同时启 动左和右 1 铣头开始加工，加工到某一位置，立铣头开始加工，加工又过一定 位置右 1铣头停止，右 2 铣头开始加工，加工到

5、终点三台电动机同时停止。 待加工完全停止后，滑台快退回原位，工件松开，一个自动工作循环结束。 操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件，重新发出加工指令重复上 述加工过程。3、液压系统 三面铣组合机床中液压动力滑台的运动和工件松紧是由液压系统实现的。其液压元件动作情况如表所示元件工序YV1YV2YV3YV4YV5BP1BP2原位+)夹紧+快进+)+工进+)+死挡铁停留+)+快退9 Dtc CODO OWLS:St-ess皿QOL丄曰-OLN丄NlE 口 111ZODCT网 E15 / 322.3.5 右 2 铣单循环工作梯形图16 / 3217 / 3218 / 322.3.6 立头单循环工

6、作梯形图19 / 3220 / 3221 / 3222 / 322.4点动工作梯形图23 / 322.5 电气接线图2.4.1 电气接线图2.6主电路及照明电路 主电路包括液压泵电机、四台工作电机及照明电路，加紧、工作两个指示灯。主电路部分有熔断器， 机上装有一个电流热继电器具有过载、 机床的电机、滑台、电磁阀参数 1）左、右 2 铣削头电动机 JO2-41-4 4.0kw 1440 2）右 1，立铣削头电动机 JO2-32-4 3.0kw 1430 3）液压泵电动机JO2 22-4 1.5kw继电器 KM1、KM2等。各台电 断相保护。转/ 分 380V 8.4A转/ 分 380V 6.5A

7、1410 转 / 分 380V 3.49A/ 32FUQSFU3 FFU1KM5 KM1FR3FR1FR2FR5KM3 KM2KM4FU724VFU5FU9FR6KM7 KM8M77EL电源指照明 示灯SAM1M2M3M3M4M4M5M6液压泵左铣头立铣头右1铣头右2铣头工进电机电机电动机电动机电动机电动机快速电机2.5主电路及照明电路4）电气控制主电路图图 2-3 控制电路图2.7 元器件清单序名称符号型号规格数备注/ 32号量1按钮SB1LA20-11J1SB1用于急停2按钮SB2,SB3，SB4，SB5，SB6, SB7,SB8，SB9，SB10LA20-1193行程开关SQ1 ，SQ2

8、，SQ3，SQ4SQ5，SQ6，SQ7, SQ8SQ9 ， SQ10LX19-111104转换开关SA1，SA3，SA4SA5，SA6HZ10-10/155转换开关SA7HZ10-10/216转换开关SA2LW5-15D17组合开关QSHK1-6018熔断器FU1RL6-63/501额定电流取 50A9熔断器FU2RL6-25/616A10熔断器FU3 ， FU4RL6-25/25225A11熔断器FU5 ， FU6RL6-25/12212A12熔断器FU7， FU8，FU11FU12RL6-25/2410A13熔断器FU9 ， FU10RL6-25/10210A14接触器KM1， KM3，K

9、M4，KM5，KM7 ， KM8，KM9CJ20-6.37或 CJ20-1015接触器KM2 ， KM6CJ20-10216热继电器FR1 ， FR3，FR6JR20-10/9R32.6 3.8A17热继电器FR4 ， FR7JR20-10/11R24 6A18热继电器FR2 ， FR5JR20-10/14R27 10A19信号灯HL1 ， HL2AD1-30/1112额定电压 XZ36-1.5W20信号灯HL3 ， HL4AD1-30/1112额定电压 220V-5W21照明灯EL1 ， EL2JC1-12额定电压 36V-35W22变压器TBK-15001380-220/127/366.3

10、第三章 科技文献分析科技文献如何解决 PLC系统的干扰问题/ 32摘要：分析了可编程控制器系统中各种常见的干扰因素及特点 ,对 PLC 抗干扰技术进行了详细论述 ,并总结了提高系统可靠性的技术路线及抑制和消除 干扰的常用方法。关键词： PLC 控制系统 抗干扰前言可编程控制器是以微处理器为基础的通用工业控制装置，可编程控制器 来自信号线的干扰： PLC 控制设备的运行，总会有很多信号线的参与，然 而在信号传输的过程中，除了传输有效的数据外，总会有干扰信号的侵入，此 时就形成了干扰。此干扰主要有两种途径：一是变送器供电电源或共用信号仪 表的供电电源于扰，这往往被忽略。二是信号线上的外部感应干扰，

11、其中静电 放电、脉冲电场及切换电压为主要干扰来源。由信号线引入的干扰会引起 I/O 信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。若系统隔离性 能较差，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变 化、误动作甚至死机。c 来自不规范接地的干扰： PLC 控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流/ 32 地和保护地等。而不规范的接地就有可能对各个接地点造成不同的地电位差， 引起地环路电流以及信号工模干扰，影响系统正常工作。d ）来自相邻变频器的干扰：在 PLC 的实际应用中，经常与各类型号的变频器 配合使用，由 PLC 的输出控制变频器的运行。变频器起动机运行过程中产生谐

12、 波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量。变频器的 输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响系统正常工作。2 、抗干扰的措施 抗干扰的措施，主要分为两种，一是硬件方面；二是从软件方面。下面逐一对 这两个方面进行分析：1 ）从硬件方面来说在设计 PLC 控制系统时，通过在正确选择 PLC 、合理配 置供电电源、正确选择接地点、接地方式和输入输出配线等措施，可有效提高 系统的抗干扰能力。aPLC 的选择：选用 PLC 时，要选择有较高抗干扰能力、尤其是外部抗干扰 能力以及包括电磁兼容性 （EMC 好的产品，如采用浮地技术、隔离性能好的 PLC 品牌。同时要根据应用的具体环境 （电磁环

13、境 合理选择 PLC ，因为我国采 用的是 220V 高内阻电网制式，而欧美地区是 110V 低内阻电网，我国电网内 阻大，零点电位漂移大，地电位变化也就大，工业企业现场的电磁干扰至少要 比欧美地区高 4 倍以上，因而对系统抗干扰能力也就更高，在国外能正常工作 的 PLC 产品在国内就不一定能可靠运行，因此在采用国外 PLC 产品时应按我 国的标准 电源的选择和抗干扰方法：首先电源的选择上要选择抗干扰能力强的电 源，它可以抑制电网引入的干扰 （来自 PLC 供电电源的干扰 。电网引入的干扰 在各种干扰中占有较高的比例。电网干扰窜人 PLC 控制系统主要通过 PLC 系 统中应用到一些电源，如

14、CPU电源、 1/O变送器电源等 ,因为PLC本身抗干扰 的能力很强，通常只要将 PLC 电源与系统动力设备分开配线，对于从电源来的 干扰，具有足够强的抑制能力。但是，如果遇到特殊情况，电源干扰特别严重 可以采取以下措施： 1）使用隔离变压器衰减从电源进线的高频干扰信号，输 入、输出线应用双绞线以抑制共模干扰。其屏蔽层接地方式不同，对干扰抑制 的效果也不一样，一般做法是将初、次级屏蔽层均接地。 采用正确的接地方式：接地的目的无非是为了安全和防止干扰，给PLC 接地的目的主要是抑制附加在电源及输入、输出端的干扰，所以说正确的接地系/ 32 统是 PLC 控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。接地方式

15、有浮地方式和直接接 地方式，对于 PLC 控制系统应采用直接接地方式，具体的接地方法采用如 下 :1PLC 控制系统接地线应采用一点接地和串联一点接地方式，集中布置的 PLC 系统适用于并联一点接地方式，各装置的柜体中心接地点以单独的接地线 引向接地极。如果装置间距较大，应采用串联一点接地方式 （即搭接 ，用一根 大截面的铜母线 （或绝缘电缆 连接各装置的柜体中心接地点，然后将接地母线 直接连接接地极。接地线采用截面 22mm2 的铜导线，总母线使用截 面 60mm2 的铜排。接地极的接地电阻 屏蔽线屏蔽层的接地 :信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；信号源不接地 时，应在 PLC 侧接地。信

16、号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处 理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连 接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接地。d输入输出部分的配线： PLC 电源线、 I/O 电源线、输入信号线、输出信号 线、交流线、直流线都应尽量分开布线。开关量信号线与模拟量信号线也应分 开布线，且后者应采用屏蔽线，并且将屏蔽层接地。数字传输线也要用屏蔽 线，并且要将屏蔽层接地。因为双绞线中电流方向相反，大小相等，可将感应 电流引起的噪声互相抵消，故信号线多采用双绞线或屏蔽线。2 ）从软件设计方面提高系统抗干扰能力 PLC 内部具有丰富的软元件，如

17、定时 器、计数器、辅助继电器等，利用它们设计一些程序，可以屏蔽输入元件的误 信号，防止输出元件的误动作，提高系统的抗干扰能力。a 延时控制：控制器的外部开关量和模拟量输入信号，因为噪声、干扰、开 关的误动作、模拟信号误差等因素的影响，不可避免会形成输入信号的错误， 引起程序判断失误，造成事故。当按钮、开关作为输入信号时，则不可避免产 生抖动。输入信号是继电器触点，有时会产生瞬间跳动，将会引起系统误动 作。在这种情况下，可采用定时器延时来去掉抖动，定时时间根据触点抖动情 况和系统要求的响应速度而定，这样可保证触点确实稳定闭合 封锁控制：某些干扰是可以预知的，例如可编程序控制器的输出命令驱动 大功率器件动作，常常会伴随产生火花、电弧等干扰信号，它们产生的干扰信 号可能使可编程序控制器接收错误的信息。在容易产生这些干扰的时间内，可 用软件封锁可编程序控制器的某些输入信号，适当延时，在干扰消除后，再取 消封锁。c 软件滤波：对于模拟信号，可采用多种软件滤波