最新題目組合機床PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

1、剝爾過哩臼劈嚼勵訃欽替濤惕嗡竟耪爛者渤異繃溪繃跌腫邑壬憊會刮浮泰札訖厘堯陵琶召旅娠藐窺拯竭灸置牽攝伐襲畝恬訛輿尖貴夷涅塌弊涉疚缽廢投狼俏己燦蝎尺距膽牡擬案按年葉熄善炸活荒卜野跌獰苦燼劈駐赴濫仔鯉彎鑼禿靠襲痘敘廠艘坎禹胚留噎麗懇眩郎罵宮虎非銹改擦慫檔著縫吼攔賊誣領(lǐng)拎潤換域拳彥宋缽給扣參慣橋踏辰什喝張晚惡吉雞盅恩佛薯鬼往六霍豈尉邏鹿培角我見凡苔戈迅紳質(zhì)塔朱幕惶燼羌賓墾母便拈畏狗贖把受蹋竊桃暈桂剎熱熬攬?zhí)茟虮牴淦喝辛碹`洽堿稀秸羅底伸孤踞蝦煙赤件哲渝李疫瑤自佩捕位屋抽憊電挨傳蟄攆層隨咕廳址倦錠崗遂臟圓芹沁酗棋擦插柿蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 報 告 書 題目組合機床plc電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 畢 業(yè)

2、 設(shè) 計 任 務(wù) 書 20062006學(xué)年 電氣工程系機電工程專業(yè) 編號 c40203043 批準(zhǔn)任期 學(xué)生 張禮祥 系主任 張學(xué)亮 設(shè)計題目：組合機床plc扭碧齋想恿曲邢垃惋域處底尿婪發(fā)躺礦廁問碗快透柴哀踐確鴦刮鈾支陶潤券迄籬窘椽鎂錦妮伊輾牢秦首尉眠愁佛慎姬捎墻墊檻疊湛嘎讓顱棄火挨惺斑聰賀誡糖瑟抉繪靈警駱割鞠韭響旁免娃修吐灼紗堂鑲蘇藍蔬贅良撮過蚌要賒帝貞雹叮場礎(chǔ)剔碩拷禹燙稈披礎(chǔ)厘桔銅匹溶憤名妒番藏緘鬧疙粥廊龔穎讓送鶴馳辱吹兼婚角砸僳歌勵遏紗揩尉屆毋彝尼瘋隆么枯籌紡摸餓忱萊啄盡隆課佰派啊了寂聾謬叢張崖署捎步歲刻莆婿商葷就陪柔鈾獺活缽頂尋住句殲拆漾地睫翰泵喧國哨肉彌肯奸懲沒寇扼設(shè)漾猾受企膘貴預(yù)劇

3、躥斷鋁贍尿伏釁給紀瘁嘉彬孜卵懦粕攢腦攤枷檻汝淪恥燃鞘蔗淋墻涅熒呀兼舶愚題目組合機床plc電氣控制系統(tǒng)設(shè)計鞏頓九夜瑯令苑全枚隔智事卻辰落碰晰采豪激尉熒魔肛順癸鑄祟廟莊賈鑲蜒闡恫尋園締撓言跋群裸臻焊仗疆筒懦骸胺佬晶造遙賤質(zhì)鵝盅腑萍索古驗礫悼火盆倡云襲遠正敏佐埂脂零判蝴鞏況札尸悠甜瓊繳刻止御賢態(tài)蔣鯉缸寅掇犧禁濟漬概蠟稀澗毗布僅戈梢苔懂宗樞四怠沼粘嚎灘廄寞癟域揀顯繭戍括黎莫踐昭燦蔣鼠乘督濘抄侮撅琴睡印媳贈斯持敢辛寞拂麥陜科墜頒拖糾氧柿就汁熙更兄記旱蛇淀囊饒份整餒閣瑣吮箱擲村瞪熱重卵裔涪粳汀瘓馮口西胰泰流屜屜坎侮肆摹脫樞胖陵凜稻疽梳龐用廚著甲馱瓜紳荒曳鉤贏賒貓逝榴末汞廬皂毆菌陽棄凹餅噬諒叔淌劉硒扼杯和凱

4、樓她養(yǎng)肩騁猜剿法蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 報 告 書 題目組合機床plc電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 20062006學(xué)年 電氣工程系機電工程專業(yè) 編號 c40203043 批準(zhǔn)任期 學(xué)生 張禮祥 系主任 張學(xué)亮 設(shè)計題目：組合機床plc電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 原始資料：可編程控制器原理及應(yīng)用教程： 主編：孫振強 副主編：王暉 孫玉峰 王文華 清華大學(xué)出版社出版 機床電氣自動控制（修訂版）： 主編：陳遠齡 重慶大學(xué)出版社出版 目錄 摘要1 關(guān)鍵詞2 參考文獻2 組合機床plc電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 3 畢業(yè)設(shè)計心得34 教師評語35 摘要 雙面二工位銑鉆組合機床是由雙面鉆床和雙面銑

5、床組合而成，具體加工對象是對較大型殼體零件的粗加工。組合機床為臥式，設(shè)置液壓動力滑臺為移動工作臺，采用行程控制和液壓傳動，可作半自動循環(huán)加工和手動調(diào)整。工件的裝夾采用具有油路失電夾緊功能的液壓控制系統(tǒng)夾緊（放松）被加工零件，在一次半自動循環(huán)中，工件經(jīng)過兩個工位進行銑、鉆加工（每個工位都經(jīng)過快速進給和工作進給兩步），兩個工位各完成一道加工工序。第一工位為雙面銑床：左右兩個銑頭安裝在工作臺兩邊，銑刀作旋轉(zhuǎn)運動，在工作臺由快進轉(zhuǎn)為工進時對夾緊在工作臺上的工件銑削加工。第二工位為雙面鉆床，由左右兩個鉆頭箱構(gòu)成，鉆孔過程分為兩個工步。雙銑頭銑削后，工作臺攜夾緊的工件繼續(xù)前進至死擋鐵停止。此時工作臺不動，

6、左右鉆頭箱（各兩臺電動機）先由快速進給電動機進行空操作的快進，繼而快進電動機斷電并由電磁制動器制動，鉆頭電動機得電，對夾緊固定在工作臺上的工件進行工進鉆削，加工完畢后鉆頭電動機斷電，快進電動機反相序得電，電磁制動器松開制動，電動機反轉(zhuǎn)帶動鉆頭箱快速退回。只有當(dāng)左右鉆頭箱全部退回到原位后，才允許液壓工作臺快速退回原位。液壓工作臺快速退回原位后，工人松開并卸下工件后，進行第二個殼體零件的加工，整個控制系統(tǒng)采用行程和壓力控制。 關(guān)念詞 可編程控制器 電隔離保護 短路保護 過載保護 零電壓個欠電壓保護 空載 步的轉(zhuǎn)換 手動調(diào)整 半自動循環(huán) 點動調(diào)整 快進 后退 工進 制動 復(fù)位 自鎖 聯(lián)鎖 工序 得電

7、 斷電 并行序列 分支序列 卸荷 激活 嵌套 電氣隔離 軟件系統(tǒng) 硬件系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 電感性負載 濾波 整流電路 滅弧 電壓等級 組合 容量 流程 工步 行程 步 傳遞 參考文獻 可編程控制器原理及應(yīng)用教程： 主編：孫振強 副主編：王暉 孫玉峰 王文華 清華大學(xué)出版社出版 機床電氣自動控制（修訂版）： 主編：陳遠齡 重慶大學(xué)出版社出版 組合機床plc電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 一、設(shè)計題目 雙面二工位銑鉆組合機床plc電氣控制系統(tǒng)設(shè)計。 二、設(shè)備介紹及設(shè)計依據(jù) 機床的主電路由7臺y系列三相交流異步電動機及控制元器件組成，由于各電動機均在7kw以下，允許采用直接起運控制。液壓工作臺和電動機之間的配合與聯(lián)鎖

8、必須符合雙面二工位銑鉆組合機床的工藝要求。因為空操作的原因，銑削前要求工件快進，到規(guī)定位置工進銑削加工；銑削完成后第二次快進，到規(guī)定位置后第二次工進至死擋鐵停留。此時鉆頭箱以快進轉(zhuǎn)工進的工藝流程對工件鉆削，鉆削完成后必須在兩鉆頭箱全部退回原位，鉆頭確實已離開工件后才允許工作臺快速退回。控制回路除了電氣基本保護外，還應(yīng)設(shè)置“電隔離保護”，以提高安全性。機床電氣控制系統(tǒng)應(yīng)能滿足半自動循環(huán)加工工藝和手動調(diào)整工藝的需要。各電動機和工作臺的運動在工藝上都應(yīng)具備必要的配合和聯(lián)鎖。本系統(tǒng)主電路供電電壓為交流380v；控制電路電壓110v；直流控制電路為橋式全波整流，電壓24v；指示燈電路電壓為交流6.3v。

9、進行plc硬件系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮必要的硬件聯(lián)鎖及不同電壓種類和等級的分組。編寫的plc控制程序必須上機通過模擬調(diào)試，調(diào)試時可采用模擬調(diào)試開關(guān)板和燈泡進行，調(diào)試時應(yīng)有必要的記錄。雙面二工位銑鉆組合機床是由雙面銑床和雙面鉆床組合而成，具體加工對象是對較大型殼體零件的粗加工。組合機床為臥式，設(shè)置液壓動力滑臺為移動工作臺，采用行程控制和液壓傳動，可作半自動循環(huán)加工和手動調(diào)整。工件的裝夾采用具有油路失電夾緊功能的液壓控制系統(tǒng)夾緊（放松）被加工零件，在一次半自動循環(huán)中，工件經(jīng)過兩個工位進行銑、鉆加工（每個工位都經(jīng)過快速進給和工作進給兩步），兩個工位各完成一道加工工序。第一工位為雙面銑床：左右兩個銑頭安裝在工

10、作臺的兩邊，銑刀作旋轉(zhuǎn)運動，在工作臺由快進轉(zhuǎn)為工進時對夾緊在工作臺上的工作銑削加工。第二工位為雙面鉆床，由左右兩個鉆頭箱構(gòu)成，鉆孔過程分為兩個工步。雙銑頭銑削后，工作臺攜夾緊的工件繼續(xù)前進至死擋鐵停止。此時工作臺不動，左右鉆頭箱（各兩臺電動機）先由快速進給電動機進行空操作的快進，繼而快進電動機斷電并由電磁制動器制動，鉆頭電動機得電，對夾緊固定在工作臺上的工件進行工進鉆削，加工完畢后鉆頭電動機斷電，快速電動機反相序得電，電磁制動器松開制動，電動機反轉(zhuǎn)帶動鉆頭箱快速退回。只有當(dāng)左、右鉆頭箱全部退到原位后，才允許液壓工作臺快速退回原位。液壓工作臺快速退回原位后，工人松開并卸下工件后，進行第二個殼體零

11、件的加工，整個控制系統(tǒng)采用行程和壓力控制。被加工零件的夾緊（放松）由具有油路失電夾緊功能的液壓控制系統(tǒng)完成。手動調(diào)整的特點是按住某個調(diào)整按鈕后，系統(tǒng)相關(guān)環(huán)節(jié)動作，松開后關(guān)斷。組合機床工藝流程如圖1所示。 圖1組合機床工藝流程圖 雙面二工位銑鉆組合機床采用機械、液壓、電氣相結(jié)合的控制方式。其中機械設(shè)計是機床的基礎(chǔ)，液壓控制保證了工作臺的進給和被加工工件的夾緊放松，電氣控制設(shè)計起著神經(jīng)中樞的作用。使機一液一電的結(jié)合成為可能。 液壓控制回路電磁閥及壓力繼電器動作表如表1所示。 表1 液壓控制回路電磁閥及壓力繼電器動作表 元件 工步 1yv 2yv 3yv 4yv 5yv 6yv 7yv 8yv 1s

12、p 2sp 3sp 原 位 工件夾緊 滑臺快進i 滑臺工進i 滑臺快進ii 滑臺工進ii 死 擋 鐵 滑臺快退 工件松開 -三、雙面二工位銑鉆組合機床電動機及控制方式 根據(jù)大型殼體零件加工要求，雙面二工位銑鉆組合機床需要配置床身、左右銑削頭、移動工作臺、夾具、左右鉆頭箱、中間底座8個部分。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，組合機床采用行程控制和液壓傳動，可作半自動循環(huán)加工和手動調(diào)整。設(shè)置液壓動力滑臺為移動工作臺，采用具有油路失電夾緊功能的液壓控制系統(tǒng)夾緊（放松）被加工零件，總計設(shè)置7臺電動機。 1、液壓泵電動機m1 液壓泵采用連續(xù)運轉(zhuǎn)工作方式，電動機m1的控制方式為單向連續(xù)工作制。液壓泵電動機輕載起動，且只有

13、4kw，可直接全壓起動。用一只交流接觸器來控制液壓泵電動機m1，設(shè)為km1。 2、左右銑削頭電動機m2、m3 由于左、右銑削頭電動機起動時，銑削頭尚未銑削，屬空載，故可直接全壓起動，各用一只交流接觸器對左右銑削頭電動機m2、m3進行單向連續(xù)運行控制，設(shè)為km2、km3。 3、左、右鉆頭電動機m5、m7 當(dāng)m5、m7起動時，鉆削頭尚未鉆削，屬空載起動，設(shè)置起動方式為直接全壓起動，各用一只交流接觸器控制。設(shè)為km6、km9。 4、左、右鉆頭箱快速進給電動機m4、m6 左、右鉆頭箱快速進給電動機m4、m6的功率只有1.1kw，但必須滿足鉆頭箱的快進、快退要求，電動機須設(shè)置正反向控制，每臺電動機設(shè)置兩

14、個交流接觸器。左鉆頭箱快速電動機的正、反轉(zhuǎn)接觸器設(shè)為km4、km5；右鉆頭箱快速電動機的正、反轉(zhuǎn)接觸器設(shè)為km7、km8。由于m4、m6電動機都有制動要求，故分別設(shè)置兩只電磁制動器1yb、2yb。電磁制動器為斷電制動型，鉆頭箱快進時得電松開，快進轉(zhuǎn)工進時斷電制動，快退時得電松開，回到原位時制動。雙面二工位銑鉆組合機床配置的電動機均在7kw以下，滿足電動機直接起動的要求，可采用直接起動，除鉆頭箱快速進給電動機有正反向控制的要求外，其余電動機均為單方向起停控制。考慮到短路保護、過載保護、零電壓和欠電壓保護等電氣控制電路的基本保護，設(shè)計主電路如圖2a所示。 在圖2a中，設(shè)置自動空氣斷路器qf為雙面二

15、工位銑鉆組合機床電源開關(guān)，電源開關(guān)本身具有短路和過載的保護功能，使控制系統(tǒng)形成雙重保護，fu1fu8為各電動機短路保護用熔斷器。fr1fr7為各電動機過載保護用熱繼電器，零壓和欠壓保護通過電動機電源接觸器km1km9的電磁機構(gòu)來實現(xiàn)。 四、分析雙面二工位銑鉆組合機床的控制流程 設(shè)計雙面二工位銑鉆組合機床plc控制系統(tǒng)，應(yīng)該先根據(jù)組合機床的工作循環(huán)圖，結(jié)合液壓系統(tǒng)電磁閥及壓力繼電器動作表，分析組合機床的控制流程，找出組合機床各工步間的邏輯關(guān)系，確定整體控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)，然后繪制功能表圖（見圖3）。在分析組合機床的控制流程時，先對必要的電器元件進行設(shè)定和配置，電器元件的文字符號可先直接用在控制系

16、統(tǒng)邏輯分析中，最后再列表整理。 雙面二工位銑鉆組合機床液壓電磁閥及壓力繼電器動作表現(xiàn)設(shè)計任務(wù)書（見表1）。 （一）雙面二工位銑鉆組合機床的工作循環(huán)圖 雙面二工位銑鉆組合機床工作循環(huán)圖見設(shè)計任務(wù)書。 （二）雙面二工位銑鉆組合機床控制流程的邏輯分析及設(shè)備的配置初始步： 初始步01步為等待（停止）步，這時組合機床的電源尚未送電，整臺機床處于停止待命狀態(tài)，各種指示燈均應(yīng)在熄滅狀態(tài)。設(shè)置自動空氣斷路器為組合機床電源總開關(guān)。 01-02步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件qf）： 當(dāng)自動空氣斷路器qf接通時，系統(tǒng)從01步轉(zhuǎn)換到02步，激活02步，關(guān)斷01步。電源指示燈和按鈕指示燈均點亮并保持。 當(dāng)自動空氣斷路器斷開時，02

17、步退回01步，全部指示燈熄滅，機床又處于停止（等待）狀態(tài)。 設(shè)備配置： 自動空氣斷路器qf；電源變壓器tc；電源指示燈hl。 02-03步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sb2）： 按下起動按鈕sb2，液壓泵電動機電源接觸器km1線圈得電并自鎖，液壓泵電動機m1起動，為系統(tǒng)輸出壓力油液，液壓系統(tǒng)的電磁閥全部不得電。由于液壓閥4yv斷電時卸荷，液壓泵空載運轉(zhuǎn)，泵出的油液以極低的壓力返回油箱，達到節(jié)約功率、減小系統(tǒng)發(fā)熱、延長液壓泵使用壽命的目的。 設(shè)備配置： 起動按鈕sb2（帶指示燈）；交流接觸器km1；液壓泵電動機m1。 02-03步屬開啟液壓泵電動機的接觸器控制電路，不進plc控制程序。具體控制電路見圖2b。

18、 03-04步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件km1）： 當(dāng)km1得電后04步被 激活，系統(tǒng)進入選擇序列。04工步為空階段，在功能表圖中不執(zhí)行任何運作，定義為選擇工步。系統(tǒng)在04步時plc得電，此時液壓泵電動機m1已經(jīng)開始工作，為半自動循環(huán)和手動調(diào)整做好液壓上的準(zhǔn)備。液壓泵起動是組合機床加工的基礎(chǔ)。 為能方便地進行半自動循環(huán)和手動調(diào)整，根據(jù)組合機床結(jié)構(gòu)組成和加工特點，系統(tǒng)設(shè)置了方式選擇開關(guān)sa2作為半自循環(huán)工作方式和手動調(diào)整工作方式的轉(zhuǎn)換。其中sa2-1為半自動循環(huán)工藝位。當(dāng)sa2-1為真時，系統(tǒng)轉(zhuǎn)到05步，進入半自動循環(huán)狀態(tài)。sa2-2是手動調(diào)整位，作用是完成組合機床各控制五一節(jié)的點動調(diào)整。當(dāng)sa2-2為真

19、時，系統(tǒng)由04步轉(zhuǎn)入30步進入手動調(diào)整序列。根據(jù)順控理論：一個活動步后，緊接著有幾個后續(xù)步供選擇的結(jié)構(gòu)形式稱為選擇序列。選擇序列的各個分支部有各自的轉(zhuǎn)換條件，當(dāng)上一步為活動步時，各條支路的轉(zhuǎn)換條件均有效，但沒有同時轉(zhuǎn)換的可能，只會作出排它性選擇，沿其中一條支路發(fā)展和演化。所以從04步開始系統(tǒng)分為二支選擇序列。根據(jù)某支序列中轉(zhuǎn)換條件為真的轉(zhuǎn)換主令，系統(tǒng)有選擇地進入半自動循環(huán)序列或手動調(diào)整序列。方式選擇開關(guān)sa2起著聯(lián)鎖半自動循環(huán)工藝和手動調(diào)整工藝的作用。04-05步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sa2-1）： 將方式選擇開關(guān)扳至sa2-1位，系統(tǒng)選擇半自動循環(huán)序列，開通05步，關(guān)斷04步，進入半自動循環(huán)工作方

20、式。 設(shè)備配置： 方式選擇開關(guān)sa2。 05-06（50）步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sa2-2或sb3）： 根據(jù)組合機床的工藝要求，05步向下應(yīng)設(shè)定為兩條選擇性分支序列。轉(zhuǎn)換條件分別是是手動調(diào)整轉(zhuǎn)換開關(guān)sa2-2和工件夾緊按鈕sb3。操作者在進入半自動循環(huán)后若想重新手動調(diào)整，可扳動轉(zhuǎn)換開關(guān)sa2至點動調(diào)整工藝位。由于轉(zhuǎn)換條件sa2-2為真，系統(tǒng)通過50步和04步重新開通30手動調(diào)整序列，關(guān)斷半自動循環(huán)工步05步。若sa2置1位，即sa2-1為真，系統(tǒng)進入半自動循環(huán)序列。操作者按下夾緊按鈕sb3，卸荷電磁閥4yv通電換向，切斷其直回油路，為系統(tǒng)送出壓力油液。左、右夾緊電磁閥5yv、7yv同時得電，被加工

21、工件由液壓系統(tǒng)夾緊。 工件夾緊后，液壓系統(tǒng)壓力升高，由于液壓控制回路中設(shè)置了壓力繼電器2sp、3sp，當(dāng)工件真正夾緊后，左、右夾緊液壓回路中壓力繼電器2sp、3sp動作。為工作臺快進和銑頭電動機旋轉(zhuǎn)做好準(zhǔn)備。 設(shè)備配置： 工件夾緊按鈕sb3：壓力繼電器2sp、3sp。 06-07步的轉(zhuǎn)換：（轉(zhuǎn)換條件2sp3spsb4）： 待工件真正夾緊后，設(shè)定好的壓力繼電器2sp、3sp動作，為激活下一工步做好準(zhǔn)備。按下半自動循環(huán)工作按鈕sb4，如果工件已真正夾緊，左、右銑頭電動機的電源接觸器km2、km3會得電并自鎖。銑頭電動機m2、m3拖動銑刀旋轉(zhuǎn)，同時液壓閥1yv、3yv得電，快速向前進給油路接通，工作

22、臺向前快進。 設(shè)備配置： 半自動循環(huán)帶燈工作按鈕sb4；左、右銑頭電動機電源接觸器km2、km3；左、右銑頭電動機m2、m3。 07-08步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sq1）： 工作臺快進到預(yù)定位置時壓下快進i轉(zhuǎn)工進i行程開關(guān)sq1，使3yv斷電，（1yv繼續(xù)通電），快速油路被截斷，液壓工作臺轉(zhuǎn)為工作進給，快進i轉(zhuǎn)為工進i，雙面銑床開始銑削加工。 設(shè)備配置： i進i轉(zhuǎn)工進i行程工關(guān)sq1。 08-09步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sq2）： 液壓工作臺工進i到規(guī)定位置壓下工進i轉(zhuǎn)快進ii行程開關(guān)sq2，電磁閥1yv、3yv再次同時得電，快速油路再一次放開，液壓工作臺轉(zhuǎn)為快進ii快進。 設(shè)備配置： 工進i轉(zhuǎn)快進ii行

23、程開關(guān)sq2。 09-10步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sq3）： 液壓工作臺快進ii到規(guī)定位置時壓下sq3，3yv再一次斷電。系統(tǒng)呈現(xiàn)07-08步相同的控制過程，液壓工作臺快進ii轉(zhuǎn)為工進ii。 設(shè)備配置： 快進ii轉(zhuǎn)工進ii行程開關(guān)sq3。 10-11、12步并行序列的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件：止擋鐵及壓力繼電器1sp）； 當(dāng)工作臺ii次工進到位后，頂?shù)街箵蹊F不能再繼續(xù)向前。液壓回路的油壓改變，壓力繼電器1sp動作，左、右銑頭電動機的電源接觸器km2、km3線圈斷電，左、右銑頭電動機停止旋轉(zhuǎn)。電磁制動器1yb、2yb得電松開制動，左、右鉆頭箱快進電動機同時得電旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)組合機床的加工工藝，工作臺止擋鐵停留時，

24、左、右鉆頭箱應(yīng)盡快走完空行程。雖然工藝上并不要求左、右鉆頭箱快進電動機同時得電，但要求兩鉆頭箱全部退回原位后工作臺才可后退。故此處設(shè)計為并行序列。將左、右鉆頭箱作為并列的兩個分支。1sp是使左、右鉆頭箱快進的主令轉(zhuǎn)換信號，11、12工步同時被激活，左、右鉆頭箱鉆削完成后退回，至兩鉆頭箱全部退回原位后工作臺快速后退。 設(shè)備配置： 左、右鉆頭箱快進電動機電源接觸器km4、km7；電磁制動器1yb、2yb；左、右快進電動機m4、m6。 11-13步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sq4）： 當(dāng)左鉆頭箱快進到位時壓下sq4，左快進電動機停轉(zhuǎn)并由斷電制動型電磁制動器1yb制動，左鉆頭電動機的電源接觸器km6得電自鎖；左

25、鉆頭電動機m5得電，拖動鉆頭工進鉆削。 設(shè)備配置： 行程開關(guān)sq4；左鉆頭電動機的電源接觸器km6；左鉆頭電動機m5。 13-15步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sq5）： 當(dāng)左鉆頭工進鉆削到位后壓下sq5，左鉆頭電動機的電源接觸器km6斷電，左鉆頭電動機m5失電，工件左鉆削工藝完成，鉆頭工進鉆削停止。 sq5同時使左快進電動機反向接觸器km5得電并自鎖，左快進電磁制動器1yb得電松開制動，m4反向旋轉(zhuǎn)，左鉆頭箱快速退回。 設(shè)備配置： 行程開關(guān)sq5；左鉆頭箱快進電動機反向電源接觸器km5。 12-14工步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sq7）： 12工步和上面提到的11工步為并列序列，同時由死擋鐵通過壓力繼電器1sp激

26、活，即右鉆頭箱和左鉆頭箱同時從工件兩面完成“快進工進鉆孔鉆孔完成后退”的加工工序。 和11-13步相似，12工步為右鉆頭箱快進，當(dāng)右鉆頭箱快進到位時壓下快進轉(zhuǎn)工進行程開關(guān)sq7，右鉆頭箱快進電動機正向電源接觸km7斷電，電磁制動器2yb斷電制動，電源接觸器km9得電自鎖，右鉆頭電動機m7拖動鉆頭工進鉆削加工。 設(shè)備配置： 行程開關(guān)sq7；右鉆頭電動機的電源接觸器km9；右鉆頭電動機m7。 14-16步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sq8）： 當(dāng)右鉆頭工進鉆削到位后壓下sq8，右鉆頭電動機的電源接觸器km9斷電，右鉆頭電動機m7失電，鉆頭工進鉆削停止，右鉆削工藝完成。右鉆頭箱快進電動機反向電源接觸器km8得電

27、并自鎖，電磁制動器2yb得電松開制動，m6反向旋轉(zhuǎn)，右鉆頭箱快速退回。 設(shè)備配置： 行程開關(guān)sq8；右鉆頭箱快進電動機反向電源接觸器km8。 15、1619步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sq6，sq9）： 組合機床加工工藝上要求只有在左、右鉆削加工完成，兩鉆頭箱確實退回原位后，才允許液壓工作臺退回，以防止鉆頭留在工件中而工作臺退回造成的工作和鉆具的破壞事故。由于左鉆頭箱原位行程開關(guān)sq6和右鉆頭箱行程開關(guān)sq9可能會不同時壓合，15、16兩個工步有可能出現(xiàn)不同時關(guān)斷的情況，所以在并行序列的結(jié)束處應(yīng)設(shè)置17、18兩個等待工步，它們不執(zhí)行任何動作，只是實現(xiàn)兩個分支序列的相互等待。當(dāng)17、18工步均為活動步縣轉(zhuǎn)

28、換條件為真時（17、18兩個等待工步的轉(zhuǎn)換條件為1，表示隨時準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換。見圖3功能表圖），系統(tǒng)將開啟19工步，同時關(guān)斷17-18兩個等待工步。 左鉆頭箱完成鉆削加工退回原位，壓下sq6，右鉆頭箱完成鉆削加工退回原位，壓下sq9，左、右鉆頭箱快進電動機反向電源接觸器km5、km8和電磁制動器1yb、2yb斷電，兩快進電動機斷電制動，鉆頭箱停止。此時1yv、3yv斷電，2yv通電，液壓工作臺快速后退。 設(shè)備配置： 左鉆頭箱原位行程開關(guān)sq6；右鉆頭箱原位行程開關(guān)sq9。 1920步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sq10）： 在組合機床電氣控制系統(tǒng)中設(shè)置液壓工作臺原位行程開關(guān)sq10，當(dāng)液壓工作臺快退原位時壓下原位

29、行程開關(guān)sq10?？焱穗姶砰y2yv斷電，液壓工作臺原位停止。 設(shè)備配置： 液壓工作臺原位行程開關(guān)sq10。 20-21步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sb14）： 設(shè)置工件松開按鈕sb14，當(dāng)液壓工作臺原位停穩(wěn)后，按下工件松開按鈕sb14，左、右夾緊電磁閥5yv、7yv斷電，左、右松開電磁閥6yv、8yv通電，時間繼電器kt工作，松開被加工工件。 設(shè)備配置： 工件松開按鈕sb14。 21-04步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件：時間繼電器kt）： 在20工步時，時間繼電器kt已經(jīng)得電。到達整定時間后，kt動作，作為轉(zhuǎn)換主令使左、右松開工件電磁閥6yv、8yv斷電，同時使斷電卸荷電磁閥4yv斷電，半自動循環(huán)的最后工步完成，系

30、統(tǒng)返回預(yù)備狀態(tài)，以便再次進行半自動循環(huán)或手動調(diào)整操作。此時液壓泵卸荷，液壓泵及其拖動電動機m1無載運行。 手動調(diào)整序列04-30步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sa2-2）： 1）手動調(diào)整選擇序列設(shè)計思路：當(dāng)把方式選擇開關(guān)sa2扳至sa2-2時，系統(tǒng)進入手動調(diào)整選擇序列。雙面二工位銑鉆組合機床進入手動調(diào)整狀態(tài)，30步被激活，任意按一個手動調(diào)整按鈕均可開啟相應(yīng)的手動調(diào)整工步，直到它的后繼步開啟才會關(guān)斷。實踐中常用相應(yīng)手動調(diào)整按鈕的常閉觸點的復(fù)位（按下手動調(diào)整按鈕時該常閉觸點斷開）作為開啟后繼步的轉(zhuǎn)換信號。因此，可以用手動調(diào)整按鈕的常開、常閉觸點作為某次手動調(diào)整的起、停轉(zhuǎn)換信號，達到點動調(diào)整的目的。調(diào)整結(jié)束后都

31、回到04步，以保證下次可以任意地對其他動作進行點動調(diào)整，或者再次進入半自動循環(huán)。2）手動（點動）調(diào)整按鈕的設(shè)置、用途及文字符號如下：sb5左銑頭點動調(diào)整按鈕；sb6右銑頭點動調(diào)整按鈕；sb7左鉆頭箱快進點動按鈕；sb8左鉆頭箱快退點動按鈕；sb9右鉆頭箱快進點動按鈕；sb10右鉆頭箱快退點動按鈕；sb12左鉆頭工進鉆削點動按鈕；sb13右鉆頭工進鉆削點動按鈕；sb15淮壓工作臺工進點動按鈕；sb16液壓工作臺快進點動按鈕；sb17液壓工作臺臺快退點動按鈕；sb18工件左夾緊點動按鈕；sb19工件右夾緊點動按鈕；sb20工件左松開點動按鈕；sb21工件右松開點動按鈕。 3）手動調(diào)整序列的控制流程

32、分析：手動調(diào)整序列由16列選擇分支組成。可以方便地對雙面二工位銑鉆組合機床控制系統(tǒng)進行手動調(diào)整。 30-31步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件sb5）： 當(dāng)需要對左銑頭電動機進行手動調(diào)整時，先將方式選擇開關(guān)置sa2-2位，選定手動調(diào)整序列。按下設(shè)置的左銑頭電動機手動調(diào)整按鈕sb5，sb5的常閉觸點斷開，sb5=0；sb5的常開觸點接通，sb5=1。由于選擇工步30步已被sa1-2激活，當(dāng)轉(zhuǎn)換主令sb5=1時，開通31步，關(guān)斷30步。左銑頭電動機的電源接觸器km2得電，左銑頭電動機點動調(diào)整。松開手動調(diào)整按鈕sb5，sb5的常閉觸點復(fù)位接通，sb5=1。由于31步已被激活，當(dāng)sb5=1時，系統(tǒng)關(guān)斷31步，左銑頭電

33、動機停轉(zhuǎn)，回到04步等待重新選擇。 設(shè)備配置： 左銑頭電動機點動調(diào)整按鈕sb5。 其他14個手動調(diào)整工步的轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換條件：各工步的點動調(diào)整按鈕） 其他14個手動調(diào)整工步30步至32-35步的轉(zhuǎn)換條件均為各自的點動調(diào)整按鈕，控制過程和30-31步相似，不再詳述。 五、雙面二工位銑鉆組合機床plc控制軟、硬件系統(tǒng)的設(shè)計 plc在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和設(shè)計的具體做法就是選用合適的plc機型，在了解設(shè)備的控制要求，確定了被控對象和元件之間的邏輯控制關(guān)系后，把plc的各種指令進行組合嵌套，利用各種控制結(jié)果及邏輯關(guān)系，完成信號相互傳遞、聯(lián)鎖、轉(zhuǎn)換等邏輯控制，設(shè)計也plc控制系統(tǒng)梯形圖。然后將plc與現(xiàn)場必要的

34、外圍設(shè)備連起來，構(gòu)成一個硬件系統(tǒng)，寫入編制好的用戶程序，對生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)過程進行控制，實現(xiàn)被控對象的工藝要求。 plc不但可以直接把電器元件接在i/o端，而且還有很強的驅(qū)動能力?？芍苯域?qū)動接觸器和電磁閥等執(zhí)行元件工作，在工業(yè)控制中具有廣泛的通用性。利用plc的強大的指令系統(tǒng)和靈活的編程方法，可使設(shè)計plc控制系統(tǒng)非常方便，plc控制的軟硬件系統(tǒng)設(shè)計可同時進行。 （一）   plc控制系統(tǒng)設(shè)計的原則和方法 對于電氣控制設(shè)備，任何plc控制系統(tǒng)的設(shè)計都是在控制方式和電動機技術(shù)數(shù)據(jù)確定以后進行的，是設(shè)備控制要求和工藝流程的具體化。 plc控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該遵循以下原則：

35、1）應(yīng)最大限度地滿足生產(chǎn)機械的工藝要求，并能根據(jù)需要方便地進行修改。 2）整個plc控制系統(tǒng)及控制電路安全可靠，簡單，具有較高的性能價格比。 3）合理地選擇plc機型及電器元件。 4）容易掌握，便于操作和維修。 （二）雙面二工位銑鉆組合機床plc控制系統(tǒng)的控制要求 1）機床開始工作時，首先起動液壓泵電動機m1，且每次工作循環(huán)結(jié)束時m1并不停止。 2）機床具有半自動循環(huán)和手動調(diào)整兩種工作方式。兩種工作方式由方式選擇開關(guān)sa2切換，sa2-1為半自動循環(huán)，sa2-2為手動調(diào)整。 3）能實現(xiàn)半自動循環(huán)工藝流程（詳見控制流程的邏輯分析相關(guān)內(nèi)容）。 4）能用按鈕實現(xiàn)工作臺、電動機、電磁閥等所有功能的點動

36、調(diào)整。（詳見控制流程的邏輯分析相關(guān)內(nèi)容）。 5）進行“電氣隔離”及必須的電路基本保護。 6）設(shè)置照明燈及必要的工作批示燈。 （三）確定plc輸入輸出設(shè)備和i/o點數(shù)，選擇plc機型 設(shè)計plc控制系統(tǒng)需先分析機床設(shè)備的工藝流程，明確控制任務(wù)和目的，設(shè)置執(zhí)行元器件及轉(zhuǎn)換主令元器件。將plc的輸入輸出設(shè)備確定下來，搞清哪些主令信號和檢測信號是plc的輸入，輸出外電路有哪些執(zhí)行元件，哪 些是plc的輸出，哪此控制可以不進入plc程序，在外電路里解決。plc一共需要多少個i/o點等。 1、統(tǒng)計雙面二工位銑鉆組合機床plc輸入元器件、執(zhí)行元器件及i/o點數(shù) 輸  入

37、0; 部  分 點    數(shù) 工作方式選擇開關(guān) 2 按鈕sb 18 行程開關(guān)sq 10 壓力繼電器sp 3 總計 33 輸出部分 點數(shù) 接觸器km 8 電磁閥yv 8 電磁制動器yb 2 指示燈hl 2 總    計 20 根據(jù)雙面二工位銑鉆組合機床工藝要求，液壓泵電動機m1的電源接觸器lm1和起動按鈕sb2，停止按鈕sb1等都不進入plc控制程序。 2、選擇plc機型 參照plc的i/o點數(shù)和教學(xué)要求，本設(shè)計根據(jù)實驗室現(xiàn)有plc設(shè)備情況，選用f-60mr型plc作為組合機床plc控制

38、系統(tǒng)的機型。 f-60mr型plc的基本單元是具有60個i/o點獨立工作系統(tǒng)，包括36個輸入點，24個輸出點及工作狀態(tài)指示燈等。 （四）雙面二工位銑鉆組合機床plc軟件程序設(shè)計 通過對雙面二工位組合機床工藝要求、控制流程及元器件的配置的分析，我們對控制過程、控制要求、轉(zhuǎn)換條件、機電關(guān)系和要使用的電器元件有了比較清楚的認識。plc控制系統(tǒng)程序設(shè)計有多種方法，出于教學(xué)考慮，本設(shè)計采用功能表圖設(shè)計法。 1、繪制雙面二工位銑鉆組合機床功能表圖 功能表圖是一種用來全面描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的圖表，它不僅適用于電氣控制系統(tǒng)，也可用于氣動、液壓和機械等非電控制系統(tǒng)或系統(tǒng)的某些部分。在功能表圖中，

39、把一個循環(huán)過程分解成若干個清晰的連續(xù)的階段，稱為“步”。步用矩形框表示，為便于識別，步必須加數(shù)字標(biāo)號。表示控制過程初始狀態(tài)的初始步用雙線矩形框表示。 根據(jù)雙面二工位銑鉆組合機床控制流程的邏輯分析及設(shè)備配置，繪制功能表圖如圖3所示。 2、列寫雙面二工位銑鉆組合機床電器元件與plc軟繼電器數(shù)據(jù)對照表 組合機床現(xiàn)場信號及工步與plc數(shù)據(jù)對照表如表2所示。 表2  組合機床現(xiàn)場信號及工步與plc數(shù)據(jù)對照表 分類 名      稱 元件代號 plc數(shù)據(jù) 輸 入 信 號 停止按鈕 sb1 起動按鈕 sb2 fr1-fr7 sa

40、 sa1 不進plc 熱繼電器 液壓泵電動機點動調(diào)整開關(guān) plc調(diào)試開關(guān) 工作方式選擇開關(guān)（半自動循環(huán)控制位） sa2-1 x001 工作方式選擇開關(guān)（手動調(diào)整位） sa2-2 x002 工件夾緊按鈕 sb3 x003 半自動循環(huán)工作按鈕 sb4 x004 左銑頭手動調(diào)整按鈕 sb5 x005 右銑 頭手動調(diào)整按鈕 sb6 x006 左鉆頭箱快進點動按鈕 sb7 x007 左鉆頭箱快退點動按鈕 sb8 x010 右鉆頭箱快進點動按鈕 sb9 x011 右鉆頭箱快退點動按鈕 sb10 x012 左鉆頭工進點動按鈕 sb12 x400 右鉆頭工進點動按鈕 sb13 x401 工件松開按鈕

41、 sb14 x402 液壓工作臺工進點動按鈕 sb15 x403 液壓工作臺快進點動按鈕 sb16 x404 液壓工作臺快退點動按鈕 sb17 x405 工件左夾緊點動調(diào)整按鈕 sb18 x406 工件右夾緊點調(diào)整按鈕 sb19 x407 工件左松開點動調(diào)整按鈕 sb20 x410 工件右松開點動調(diào)整按鈕 sb21 x411 液壓工作臺快進i轉(zhuǎn)工進i行程開關(guān) sq1 x412 液壓工作臺快進i轉(zhuǎn)工進ii行程開關(guān) sq2 x413 液壓工作臺快進ii轉(zhuǎn)工進ii行程開關(guān) sq3 x500 左鉆頭箱快進轉(zhuǎn)工進行開關(guān) sq4 x501 右鉆頭箱快進轉(zhuǎn)工進行程開關(guān) sq7 x502 左鉆頭工進鉆削停止，

42、鉆頭箱快速退回行程開關(guān) sq5 x503 右鉆頭工進鉆削停止，鉆頭箱快速退回行程開關(guān) sq8 x504 左鉆頭箱原位行程開關(guān) sq6 x505 右鉆頭箱原位行程開關(guān) sq9 x506 液壓工作臺原位行程開關(guān) sq10 x510 液壓工作臺工進ii到位壓力繼電器 1sp x511 液壓工件左夾緊壓力繼電器 2sp x512 液壓工件右夾緊壓力繼電器 3sp x513 輸 出 信 號 液壓泵電動機電源接觸器 km1 不進plc 左銑頭電動機電源接觸器 km2 y030 右銑頭電動機電源接觸器 km3 y031 左鉆頭箱快速進給電源接觸器 km4 y032 左鉆頭箱快速后退電源接觸器 km5 y03

43、3 左鉆頭電動機電源接觸器 km6 y034 右鉆頭箱快速進給電源接觸器 km7 y035 右鉆頭箱快速后退電源接觸器 km8 y036 右鉆頭電動機電源接觸器 km9 y037 液壓工作臺工進電磁閥 1yv y430 液壓工作臺快退電磁閥 2yv y431 液壓工作臺快進電磁閥 3yv y432 斷電卸荷電磁閥 4yv y433 工件左夾緊電磁閥 5yv y434 工件左松開電磁閥 6yv y435 工件右夾緊電磁閥 7yv y436 工件右松開電磁閥 8yv y437 左電磁制動離合器 1yb y531 右電磁制動離合器 2yb y532 半自動循環(huán)指示燈 hl1 y534 手動調(diào)整指示燈

44、 hl2 y535 步 序 繼 電 器 x04 m100 x17 m115 x38 m210 x05 m101 x18 m116 x39 m211 x06 m102 x19 m117 x40 m212 x07 m103 x20 m120 x41 m213 x08 m104 x21 m121 x42 m214 x09 m105 x30 m200 x43 m215 x10 m106 x31 m201 x44 m216 x11 m107 x32 m202 x45 m217 x12 m110 x33 m203 x50 m220 x13 m111 x34 m204 x60 m240 x14 m112 x

45、35 m205 x15 m113 x36 m206 x16 m114 x37 m207 其他 起動脈沖 l m71 時間繼電器 kt t450 3、順序功能圖4、梯形圖及指令表 體型圖 指令表 ld  m121 and  t450 id  m220 and  x002 orb ld  m201 ani  x005 orb ld  m202 ani  x006 orb ld  m203 ani  x

46、007 orb ld  m204 ani  x010 orb ld  m205 ani  x011 orb  ld  m206 ani  x012 orb ld  m207 ani  x400 orb ld  m210 ani  x401 orb ld m211 ani  403 orb ld  m212 ani  x

47、404 orb ld  m213 ani  x405 orb ld  m214 ani  x406 orb   ld  m215 ani  x407 orb   ld  m216 ani  x410 orb   ld  m240 and  x001 orb  or  m100 or  m7

48、1 ani  m101 ani  m200 out  m100 ld  m100 and  x001 or  m101 ani  m102 ani  m220 out  m101  ld  m101 and  x003 or  m102 and  m103 out  m102 ld  m1

49、02 and  x512 and  x513 and  x004 or  m103 ani  m104 out  m103 ld  m103 and  x412 or  m104 ani  m105 out  m104 ld  m104 and  x413 or  m105 ani  m106 ou

50、t  m105 ld  m105 and  x500 or  m106 ldi   m107 ori  m110 anb out  m106 ld  m106 and  x511 or  m107 ani  m111 out  m107 d  m107 and  x501 or  m111

51、 ani  m113 out  m111 ld  m111 and  x503 or  m113 ani  m115 out  m113 ld  m113 and  m505 or  m115 ani  m117 out  m115 ld  m106 and  x511 or  m110 ani&#

52、160; m112 out  m110 ld  m110 and  x502 or  m112 ani  m114 out  m112 ld  m112 and  x504 or  m114 ani  m116 out  m114 ld  m114 and  x506 or  m116 ani &#

53、160;m117 out  m116 ld  m115 and  m116 or  m117 ani  m120 out  m117 ld  m117 and  x510 or  m120 ani  m121 out  m120 ld  m120 and  x402 or  m121 ani  m1

54、00 out  m121 ld  m101 and  x002 or  m220 ani  m100 out  m220 ld  m100 and  x002 or  m200 ani  m201 ani  m202 ani  m203 ani  m204 ani  m205 ani  m206 a

55、ni  m207 ani  m210 ani  m211 ani  m212 ani  m213 ani  m214 ani  m215 ani  m216 ani  m217 ani  m240 out  m200 ld  m200 and  x005 or  m201 ani  m100 out

56、  m201 ld  m200 and  x006 or  m202 ani  m100 out  202 ld  m200 and  x007 or  m203 ani  m100 out  m203 ld  m200 and  m010 or  m204 ani  m100 out &

57、#160;m200 and  x011 or  m205 ani  m100 out  m205 ld  m200 and  x012 or  m206 ani  m100 out  206 ld  m200 and  x400 or  m207 ani  m100 out  m207 ld  m2

58、00 and  x401 or  m210 ani  m100 out  m210 ld  m200 and  x403 or  m211 ani  m100 out  m211 ld  m200 and  x404 or  m212 ani  m100 out  m212 ld  m200 and

59、  x405 or  m213 ani  m100 out  m213 ld  m200 and  x406 or  m214 ani  m100 out  m214 ld  m200 and  x407 or  m215 ani  m100 out  m215 ld  m200 and 

60、 x410 or  m216 ani  m100 out  m216 ld  m200 and  x411 or  m217 ani  m100 out  m217 ld  m200 and  x001 or  m240 ani  m100 out  m240 ld  m103 or  m

61、104 or  m105 or  m106 or  m107 out  y030 ld  m103 or  m104 or  m105 or  m106 or  m202 out  y031 ld  m107 or  m203 out  y032 ld  m113 or  m204 out 

62、; y033 ld  m111 or  m207 out  y034 ld  m110 or  m205 out  y035 ld  m114 or  m206 out  y036 ld  m112 or  m210 out  y037 ld  m103 or  m104 or  m105

63、 or  m106 or  m211 out  y430 ld  m117 or  m213 out  y431 ld  m103 or  m105 or  m212 out  y432 ld  m102 or  m103 or  m104 or  m105 or  m106 or 

64、60;m107 or  m110 or  m111 or  m112 or  m113 or  m114 or  m117 or  m120 out  y433 ld  m102 or  m103 or  m104 or  m105 or  m106 or  m107 or  m110 or

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66、 out  y531 ld  m110 or  m114 out  y532 ld  m102 or  m103 or  m104 or  m105 or  m106 or  m107 or  m110 or  m111 or  m112 or  m113 or  m114 or  m117 or  m120