四工位组合机床控制系统设计03

毕业设计设计题目：四工位组合机床控制系统设计目录.设计要求及任务.进度安及完成时间.四工位组合机床工作原理与过程分析.程序控制方案.PLC的硬件接线图，I/O分配表，操作面板。.电气原理图.液压控制图.相关元器件的选择.部分程序的分析十.心的体会参考资料三.四工位组合机床的工作原理与过程分析本机床对零件的进行钻孔，扩孔，攻丝等工序的加工，采用回转工作台传送零件,按照工艺流程分三个工位进行加工,并安排一个装卸工位来装卸工件.当用人工将一个工件安装在夹具上，且三个加工工位的动力头已加工完成，并退回到原位后，回转工作台自动微抬.抬起到位，回转工作台吊自动转位.转位到位后,自动定位夹紧.夹紧后,即向各工位发出向前主令,各工位动力头按自己的程序进行加工.与此同时回转机构自动复位，为下次转位做准备.各工位加工完成，向系统汇报完成信号.同时各工位动力头自动退回原位，回到原位后，即向系统汇报原位信号.当所有工位动力头都回到原位，装卸工位又装好了新的工件时，则系统又开始进行下一个循环的加工..回转台工作原理按下回转台工作按钮后，电磁阀S01通电，使得回转台微抬，碰到行程开关SQ02，电磁阀S01,S03通电，回转台开始回转，当碰到行程开关SQ03，电磁阀S01,S03,S05通电，使得回转台低回；离开行程开关SQ03电磁阀S01,S04,S05通电，回转台反靠；碰到行程开关SQ04,电磁阀S02通电，回转台夹紧；当压力继电器KP1发出信号，电磁阀S02,S06通电，回转台脱离；碰到行程开关SQ05，电磁阀S02,S04,S06通电，回转台返回；碰到行程开关SQ01，回转液压缸返回原位等待下一次循环。.钻孔工作原理按下钻孔工作按钮，电磁阀S11,S13通电，钻孔工位快进；当碰到行程开关SQ12,电磁阀S11,接触器线圈KM3通电，钻孔工位转为工进，同时钻孔电动机启动；当碰到行程开关SQ13，电磁阀S12,S13通电，钻孔工位快退；当碰到行程开关SQ11,接触器线圈KM3断电，钻孔电动机停止，钻孔工位返回到了原位。.扩孔工作原理当工作台夹紧后，S05、1DP发出信号，电磁铁10YA带电，扩孔液压杆快进，碰到行程开关S22,电磁铁13YA带电，液压杆工进。碰到行程开关S23,10YA、13YA断电，11YA带电，液压杆快退。碰到S21,11YA断电，扩孔工位回原位。4.攻丝工作原理按下攻丝工作按钮，电磁阀S31通电，攻丝工位快进；碰到行程开关SQ32,工位停止，接触器线圈KM5通电，攻丝电动机正传开始；碰到行程开关SQ33,接触器线圈KM6通电，攻丝电动机反转；碰到行程开关SQ34,攻丝电动机停止，电磁阀S32通电，工位快退；碰到行程开关SQ31,攻丝工位返回原位停止，等待下次循环。四.程序控制方案

四工位组合机床的控制方案顺序功能图S.PLC的硬件接线图，I/O分配表，操作面板。PLC的硬件接线图FX2N-80MR-001AC220V1X1-/1-///X0手动攻丝反转X1启动X2 快速回转X3 反向开关X4 反靠开关X5 离合器开关X6 2DP压力继电器LX7 1DP压力继电器\紧负\急载停电车源KM/ n/U/KM一一—■/-1■―X/一—1-X10手动攻丝正转NX11工位原点X12已快进 COM1X13已工进 COM2X14手动攻丝快进X15手动钻孔快退Y1X16手动扩孔快进丫2X17手动扩孔工进Y3X35齿条原位X21工位原点 Y4X22已快进X23已工进 Y5X24手动X25回原点 Y6X26半自动X27手动扩孔快退Y7X30停止X31工位原点 Y10X32已快进及正向攻丝X33反向攻丝 Y11X34已快退X40手动攻丝快退Y12X41微抬X42手动回转 Y13X43手动反向X44手动夹紧 Y20X45手动返回X46手动钻孔快进Y21X47手动钻孔工进Y22COM Y23\—\KMKM微抬夹紧快速回转反响定位慢回钻孔快进钻孔快退扩孔快进扩孔快退钻孔工进扩孔工进攻丝快进攻丝快退攻丝正转攻丝反转/~尸_1一—一/一1-——————_，一1——一—一/KM5KM6

I/O分配表输入点输出点X1启动Y1微抬X2快速回转Y3快速回转X3反向开关Y5慢回X4反靠开关Y4反响定位X62DP压力继电器Y2夹紧X5离合器开关Y6钻孔快进X35齿条原位Y12钻孔工进X71DP压力继电器Y7钻孔快退X12已快进Y10扩孔快进X13已工进Y13扩孔工进X11工位原点Y11扩孔快退X23已工进Y20攻丝快进X21工位原点Y22攻丝正转X32已快进及正向攻丝Y23攻丝反转X33反向攻丝Y21攻丝快退X34已快退X31工位原点X41手动微抬X42手动回转

1.操作面板操作面板手动半自动X41X42X45X46X47X15X16负载电源回转钻孔快进钻孔快退扩孔快进微抬返回钻孔工进紧急停车X17X27X14X10X0X40X41扩孔快退攻丝快进攻丝正转攻丝反转攻丝快退启动扩孔工进、回原点L1W3MlM3M21V六.电气原理图L2VL3WFU1KM1\1FR1UU1U3U3380VUFU2KM2\FR2U2VFU3KM3\FR3UV1L1W3MlM3M21V六.电气原理图L2VL3WFU1KM1\1FR1UU1U3U3380VUFU2KM2\FR2U2VFU3KM3\FR3UV1W1V2W2V3七.液压控制图八.相关元器件的选择1：PLC的选择(要求：输入点数39点、输出点数15点、275条程序指令) 选FX2N-80MR-001型号的PLC。2：因为工作功率不是相差很大，故选择三个型号相同的电机。所以热继电器、接触器、和熔断器额型号都相同。(1)电动机的选择：估计液压泵的功率：P=q*p=8*1440*80/60=15.5kw电动机名称M1M2M3电机型号JQ2-64-4JQ2-64-4JQ2-64-4功率17KW17KW17KW额定电流32.9A32.9A32.9A额定转速1460r/min1460r/min1460r/min额定效率89%89%89%额定功率因素0.880.88启动电流/额定电流7A7A7A启动电流/额定电流1.3A1.3A1.3A最大转矩/额定转矩2N.m2N.m2N.m(1)热继电器的选择：热继电器名称FR1FR2FR3型号LR1-D4053LR1-D4053LR1-D4053额定电流40A40A40A热元件号(规格数)2种2种2种电流调节范围23—40A23—40A23—40A(2)接触器的选择:接触器名称KM1KM2KM3型号B65B65B65约定发热电流80A80A80A额定工作电压380V380V380V额定工作电流65A65A65A⑵熔断器的选择:熔断器的名称FU1FU2FU3型号NT1NT1NT1额定电压500V500V500V额定电流250A250A250A3：液压元器件的选择吸油过滤器 YCX型箱外自封式过滤器限压式变量泵 YBP型10MPa直通式单向阀AD型直通式单向阀减压阀 YJF3溢流减压阀顺序阀 X2F直控式顺序阀溢流阀 YF溢流阀三位五通电磁换向阀DSG型两位四通电磁换向阀 DSG型液压缸C液压缸C—LA—1—125—C—中压一R九.部分程序的分析初始化程序：该系的初始化程序用来设置初始状态位置和原点位置条件.1ST指令中S20和S53用来指定在自动操作中用到的最低和最高状态的状态继电器元件。1ST中的源程序操作数可以取X.Y和M，梯形图中M30用来指定与工作方式有关的辅助继电器首元件，它实际上指定了M30---M37具有以下意义：M30(X24):手动M31(X25):回原点M32(M8000):单步M33(X28)：单周期(半自动)M34(M8000)：连续运行(全自动)M35(X20):回原点起动M36(X20):自动操作起动M37(X30):停止相应的工作方式由X24、X25、X28来确定。X24、X25、X28是由一个三个触点的转换开关来实现的。同时只能有一个工作方式。1ST指令的执行条件满足时，初始状态继电器S0-S2和下列特殊辅助继电器被自动指定为以下功能，以后使用1ST指令的执行条件变为OFF时，这些元件的功能仍保持不变：M8040:禁止转换M8041:转换起动（从初始状态的转换被允许）M8042：起动脉冲（按下启动按钮时的脉冲输出）M8043:回原点完成M8044：原点条件M8047：STL监控有效S0： 手动操作的初始转太继电器回原点操作的初始状态继电器自动操作的初始状态继电器如果改变了当前选择的工作方式，在“回原点完成”标志变为ON之前，所有的输出继电器将变为OFF。十.心得体会2009年06月08日至2009年06月19日，我们进行了为期二周的课程设计。通过这次课程设计，我拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。安排课程设计的基本目的，在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通，进一步提高思想觉悟。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力，以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。作为整个学习体系的有机组成部分，课程设计虽然安排在二周进行，但并不具有绝对独立的意义。它的一个重要功能，在于运用学习成果，检验学习成果。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习容与方法提供实践依据。对我们计算机专业的本科生来说，实际能力的培养至关重要，而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的，必须从课堂走向实践。这也是一次预演和准备毕业设计工作。通过课程设计，让我们找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习期间及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备，从而缩短从校园走向社会的心理转型期。课程设计促进了我系人才培养计划的完善和课程设置的调整。近年来，我系为适应学生的实践需要陆续增设与调整了一系列课程，受到同学的欢迎，其中这次的设计很受同学们的喜欢。课程设计达到了专业学习的预期目的。在一个星期的课程设计之后，我们普遍感到不仅实际动手能力有所提高，更重要的是通过对软件开发流程的了解，进一步激发了我们对专业知识的兴趣，并能够结合实际存在的问题在专业领域进行更深入的学习。参考资料：（1）:可编程控制器原理与应用 2006年8月第1版主编：次猛 理工大学（2）:可编程控制器原理与应用 2005年1月第1版王立权、王宗义、王淑钧、徐景编工业大学（3）:工厂常用电气手册（下册） 1986年5月第1版水利电力（4）：FX系列PLC编程及应用2008年4月第1版主编:廖常初 机械工业（5）：组合机床设计（第三册电气部分）1976年3月第1版机械工业（6）：液压与气动技术 2006年9月第1版主编：杜来林大学（7）:液压系统设计图集 2003年8月第1版主编：周士昌 机械工业co一各_丁食-=-S士-Sh■—1二4士-S1—三0-3 r-- r-j rr-o 9 --J J口 |-J LQ —J r-.J ■—■ CO 05 4 E ■—■言••J>:11 - 11 」£〔 加1一"। । r^zT 'f}fiL三二二壹 生| zzg w| 二L r-, 4、 人 「q n二, 二上， n二, 士n _p*, ■_■_■ l。 —L J J—r~■ —,—卜4 —CXI _(=■_r£、 i1•=•._■■ ,■—■■ ■「-1J■西L三.Ls, .co-Ls____¥5--□=三-IE一 J一若,下痣■二二百工叁-<C1-3、 L仁朋4g5458E3EG:碘maV001X035 11 IZ |.£ L.-L s/noai11」1J-1J-1 r.iL ।,口 jJYl 11 jwin4飞11i_IUUl-jM2颂5—1——―II__IW6XDOT湘12 _|I ।I /依凡11111.EuJK3：比13 11If /111,FJ_rlL।U11J Z的3T. HH 」帽 11 f«.''nnc工11—1—01F忙H4；：OI1 11LT Ld： r出口1i11」1J-j«]18HO07M022 II ||If/M7】1111J1H017N7 1I 1? 7田1qq11..TI>1i.iuidj /出个L欣J_ LES)二； 1 Hi I玉;[ 为田 \-<\~ 5 因嗯一「:一

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