基于PLC的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、華 北 科 技 學(xué) 院 2011 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告論文題目： 基于PLC的組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 馬福元 學(xué) 號(hào)： 2 系(部、院)： 機(jī)電工程系 專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 2班 指導(dǎo)教師： 封孝輝 2011年 4 月 5 日開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求1. 開(kāi)題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作開(kāi)始前完成，指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)、教研室審查后生效；2. 學(xué)生應(yīng)按照統(tǒng)一要求（從教務(wù)處網(wǎng)站下載開(kāi)題報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)格式電子文檔）填寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，其中：字體小4號(hào)宋體，行距20磅，日期的填寫(xiě)一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)，如

2、“2006年1月17日”或“2006-01-17”；3. 根據(jù)專(zhuān)業(yè)的具體情況，學(xué)生應(yīng)查閱一定數(shù)量的參考文獻(xiàn)（不包括辭典、手冊(cè)）；4. 完成后及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)。 2011 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告1.設(shè)計(jì)背景或研究意義普通車(chē)床是應(yīng)用非常廣泛的金屬切削工具，目前采用傳統(tǒng)的繼電器控制的普通車(chē)床在中小型企業(yè)仍然大量使用。由于繼電氣系統(tǒng)接線復(fù)雜，故障診斷與排除困難，并存在一下缺點(diǎn)：觸點(diǎn)容易被電弧燒壞而導(dǎo)致接觸不良，機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)的觸點(diǎn)控制反映速度慢，繼電器的控制功能被固定在線路中，功能單一、靈活性差等缺點(diǎn)。因而造成了這些企業(yè)的生產(chǎn)效率低下，效益差，反過(guò)來(lái)這些企業(yè)又沒(méi)有足夠的資金購(gòu)買(mǎi)新的數(shù)控車(chē)

3、床。相比之下，由于可編程控制器（PLC）具有一下優(yōu)點(diǎn)：通用性、適應(yīng)性強(qiáng)，完善的故障自診能力而且維修方便，可靠性高及柔韌性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且小型PLC的價(jià)格目前也很便宜，因此在普通車(chē)床的控制電路改造中發(fā)揮了及其重要的作用。因此，當(dāng)務(wù)之急就是對(duì)這些普通車(chē)床進(jìn)行技術(shù)改造，以提高企業(yè)的設(shè)備利用率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。2.設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)或論文的基本內(nèi)容一、 四工位組合機(jī)床的工作原理機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行銑端面、大中心孔、攻絲等工序加工，采用上料、下料機(jī)械手傳遞工件，按照要求進(jìn)行加工，并安排下料機(jī)械手取走加工完的工件。這個(gè)過(guò)程是首先加工工件又上料手自動(dòng)傳送的工作臺(tái)，再次同時(shí)進(jìn)料裝置開(kāi)始上料，上料完畢后，機(jī)床的4個(gè)加工

4、動(dòng)力頭他同時(shí)對(duì)該工件進(jìn)行加工，一次加工完一個(gè)工件后，通過(guò)下料機(jī)械手取走加工完的工件。上料機(jī)械手再傳送下一個(gè)工件進(jìn)行加工二、 控制系統(tǒng)的電氣原理設(shè)計(jì)四工位的組合機(jī)床PLC控制的主電路共有4臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M1，M2,M3和M4，帶動(dòng)4個(gè)工作臺(tái)的主軸旋轉(zhuǎn)和加工，三相交流電源通過(guò)斷路器QF1將電源引入，KM1、KM2、KM3、KM4分別控制他們的啟動(dòng)和停止。FR1、FR2、FR3、FR4起短路保護(hù)。三、 控制系統(tǒng)的組成系統(tǒng)有計(jì)算機(jī)、四工位組合機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)控制柜、上下、左右4個(gè)工位工作電機(jī)，及位置檢測(cè)裝置組成。上位機(jī)計(jì)算機(jī)安裝在控制室，用以收發(fā)并顯示四工位組合機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)，記錄、存儲(chǔ)、顯示和控制現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)

5、。四工位組合機(jī)床的現(xiàn)場(chǎng)控制柜安裝在生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)，在控制柜上可以手動(dòng)操作也可以自動(dòng)操作，電機(jī)及位置傳感器等安裝在四工位組合機(jī)床生產(chǎn)線上，受現(xiàn)場(chǎng)控制柜的控制。四、系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)PLC的硬件設(shè)計(jì)方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的元件；采用先迸的工藝制造流水線生產(chǎn)；對(duì)干擾采用屏蔽、隔離和濾波等，設(shè)有對(duì)電源的掉電保護(hù)、存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)并采用看門(mén)狗和其他自診斷措施、便于維修的設(shè)計(jì)等等。在PLC的軟件設(shè)計(jì)方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波，軟件自診斷、簡(jiǎn)化編程語(yǔ)言、信息保護(hù)和恢復(fù)、報(bào)警和運(yùn)行信息的顯示等等。設(shè)計(jì)車(chē)床PLC控制系統(tǒng)主要有以下方面的內(nèi)容和步驟：

6、1、分析總體功能要求，確定系統(tǒng)硬件配置根據(jù)車(chē)床需要實(shí)現(xiàn)的控制功能、調(diào)速方式、安全方面等的綜合分析，對(duì)車(chē)床的硬件系統(tǒng)(如接觸器、繼電器、PLC型號(hào))進(jìn)行總體安排。2、計(jì)算PLC的Io點(diǎn)數(shù)經(jīng)過(guò)上述分析后，根據(jù)所確定的控制要求，計(jì)算控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)及輸出信號(hào)的數(shù)量，同時(shí)對(duì)輸入、輸出信號(hào)是模擬量還是數(shù)字量要分開(kāi)考慮，然后分類(lèi)統(tǒng)計(jì)出各輸入、輸出量的電壓類(lèi)型、等級(jí)、數(shù)量。設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)I0總體點(diǎn)數(shù)要考慮留有一定的余量。3、選型根據(jù)IO數(shù)量及輸入、輸出類(lèi)型，選擇PLC機(jī)型、擴(kuò)展單元等。IO接口電路設(shè)計(jì)通過(guò)控制系統(tǒng)所需要的控制要求分配I/O地址，畫(huà)出加接口線路圖，列寫(xiě)I/O及內(nèi)部輔助繼電器等的地址分配表，以便進(jìn)行梯形圖的設(shè)計(jì)?？刂齐娐穲D的設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)主線電路、信號(hào)控制電路、PLC的I/O接線電路的原理圖及配線圖，標(biāo)注線號(hào)。梯形圖設(shè)計(jì)充分利用PLC提供的指令，根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)思想，依次對(duì)各控制功能設(shè)計(jì)梯形圖。1 2011 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告3.進(jìn)度安排3月20號(hào)4月1號(hào) 開(kāi)題報(bào)告4月1號(hào)4月10號(hào) 查閱資料制定方案4月10號(hào)4月20號(hào) 根據(jù)要求收集資料4月20號(hào)5月10號(hào) 繪制原理圖5月