機電傳動控制課程設計四工位臥式鏜銑組合機床控制系統(tǒng)設計

1、機電傳動控制課程設計說明書專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 0812 學 號08316210姓 名鄧文俊成 績湖北文理學院理工學院“機電傳動控制”課程設計任務書第七組1 設計題目：四工位臥式鏜銑組合機床控制系統(tǒng)設計2 設計內(nèi)容：1） 完成課程設計指導書所要求的控制循環(huán)。2） 按停止按鈕，立即停。3） 按復位按鈕，所有滑臺回原位，動力頭電動機停止。4） 要求可以實現(xiàn)手動、單周期和連續(xù)。3 設計要求：1） 畫出端子分配圖和順序功能圖2） 設計并調(diào)試PLC控制梯形圖3） 設計說明書4 進度安排：1）理解題目要求，查閱資料，確定設計方案。 2天2）PLC梯形圖設計。 5天3）說明書撰寫。 2天4

2、）答辯。 1天目錄1 前言- 22課程設計的任務和要求- 72.1、課程設計的任務- 72.2、課程設計的基本要求- 73總體設計 - 73.1、PLC選型- 73.2、PLC端子接線- 84PLC程序設計 - 84.1、設計思想 - 94.2、順序功能圖- 104.3、PLC梯形圖- 115語句表- 136結(jié)束語- 147參考文獻- 14前言可編程序邏輯控制器簡稱PLC，是專門為工業(yè)控制設計的通用自動控制裝置。它將計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，成為實現(xiàn)單機、車間、工廠自動化的核心設備，在各個行業(yè)中得到了廣泛的應用。PLC產(chǎn)品種類較多，硬件與軟件系統(tǒng)各具特色，可編程序控制器在我國

3、的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領域都有應用。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網(wǎng)絡通信能力，功能更強，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。SIMATIC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡都能實現(xiàn)復雜的控制功能。      S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使

4、用。SIMATIC S7-300 PLC是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.60.1s）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術(shù)運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診

5、斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術(shù)機密，防止未經(jīng)允許的復制和修改；S7-300 PLC設有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（MPI）集

6、成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。SIMATIC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。課程設計的任務和要求1.1、 課程設計的任務題目：四工位臥式鏜銑組合機床控制系統(tǒng)設計1.2、 課程設計的基礎要求要求：該機床有四個工位，三個動力頭。第一工位是裝卸工位

7、，第二工位到第四工位的三個動力頭可以同時對相應工位夾具上的工件進行加工。工作臺每次轉(zhuǎn)位90度，轉(zhuǎn)過360度完成一個工件的所有加工。機床的動作包括：工作臺的抬起、回轉(zhuǎn)、落下夾緊；夾具的夾緊、松開；三個滑臺各自的向前切削、向后退回。流程圖如圖所示。2 、總體設計2.1 PLC選型主機：選擇西門子系列作為系統(tǒng)的工作主機。根據(jù)I/O點數(shù)來確定PLC型號，為滿足控制要求該系統(tǒng)需要有33輸入點，16個輸出點。因此采用S7-200 CPU 226 AC/DC/繼電器型工作主機。其基本參數(shù)如下：本機數(shù)字輸入：24路數(shù)字量輸入本機數(shù)字輸出：16路數(shù)字量輸出內(nèi)部存儲器位：256位定時器總數(shù)：256定時器計數(shù)器總數(shù)

8、：256計數(shù)器電源電壓允許范圍：AC85264V輸入電流僅CPU/最大負載：40/160 mA,AC240V電壓范圍：DC20.428.8V電流限制：約1.5A由于該系統(tǒng)要求33個輸入點16個輸出點S7-200 CPU226不能滿足點數(shù)要求，因此采用EM223DI8/DO8×DC24/繼電器型和EM221DI8×DC24/繼電器型擴展模塊增加輸入輸出點數(shù)。CPU總I/O點數(shù)為64點，系統(tǒng)要求的I/O總點為49點。CPU總I/O點數(shù)=（1.11.3）系統(tǒng)要求的I/O總點數(shù)。所以滿足設計要求。2.2PLC端子分配3PLC程序設計3.1 設計思想本題是由題意與機床總控流程圖設計出

9、來的，由題可知該機床有四個工位，三個動力頭。第一工位是裝卸工位，可以理解為首先由機械手將工件放入工作臺夾緊工件后，工作臺抬起，碰到限位開關(guān)，進行工作臺回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)過90度后，工作臺落下夾緊，落到位碰到限位開關(guān)進行第二工位到第四工位的三個動力頭可以同時對相應工位夾具上的工件進行加工。工作臺每次轉(zhuǎn)位90度，轉(zhuǎn)過360度完成一個工件的所有加工。同時設計還分為連續(xù)與手動。本次實訓最重要的涉及到六個限位器，首先先進行了順序功能圖的設計，之后又是設計PLC控制梯形圖的編寫，最后才寫出指令。進行說明書的編寫。3.2 PLC順序功能圖設計3.3 PLC梯形圖設計3.4 PLC指令3.5 控制圖如圖所示：4 結(jié)束語

10、 通過這次實訓課，我受益頗豐，學到了書本里根本學不到的東西，在為期兩周的實習期間，我們學習了初步的plc程序設計，一開始這門課程所散發(fā)出的強大的實踐性與趣味性一下子就深深的吸引住了我。最終圓滿順利的完成了這次課程設計，這次的實習也幾近完結(jié)，總的來說，我在這次的實習中學到了很多課堂上沒有的知識，并且我對這次的實習是熱情高漲的。第一，通過實踐覺得自己也可以做出以前想都沒有想過的東西，那種小小的自豪感，不言而喻；第二，通過小實習，加強了我們的動手實踐能力，作為機械專業(yè)的大學生，基本的動手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎和必要條件。第三，在課程設計的這些日子里，培養(yǎng)了我們獨立思考、勇于克服困難、團隊協(xié)作的精神，大家互幫互助在其中