1、车镗专机PLC目录 0第一章 设计方案的确定111 车镗专机概述.11 车镗专机的基本组成 11.12 加工过程11.1.3 液压系统 1. 车镗专机的控制要求21. 实践任务与要求 3设计方案的确定 3第二章 车镗控制系统电路设计 2. 电气主电路 32部分硬件设备参数确定 522.1指示灯的选择22. 熔断器的选择 5223 组合开关与万能转换开关的选择 52.3.1 控制电路简介 6第三章 软件设计 3.1 IO的确定与分配 83. 功能表图 93程序设计103.1 初始程序13.3 回原位控制103.3.3 工位单循环自动控制 113.3.4手动点动工作1第四章 课程设计心得体会 13
2、参考文献: 13第一章 设计方案的确定11 车镗专机概述车镗专机是用来对台式钻床的立柱进行镗孔加工,同时对孔的右端面进行车销加工的一种自动加工设备，加工工件如图11所示。1-1 工件示意图.11 车镗专机的基本组成车镗专机的基本组成如图1-2所示。左、右机械动力头各有三台电动机（快速电动机、工速电动机、主轴电动机）,液压站由一台电动机拖动。1- 车镗专机的基本组成示意图1.1.2 加工过程加工过程如图-3所示。操作者将要加工的工件放在工作台上的夹具中,在其他准备工作就绪后，发出加工指令（按下按钮)。工件自动夹紧,压力继电器动作,左、右协力头同时开始镗销加工。左动力头快进,工进至终点后,快退回原
3、位：而右动力头快进、工进至终点后还应进行右端面的车削加工（车刀横进、横退）后才快退。当两动力头都退回原位，此时工位的粗加工结束,工作台移到工位，开始进行精镗加工。左、右动力头重新起动，快进,工进到终点延时后快退回原位,工位加工结束,工作台退到工位,松开工件，一个自动工作循环结束。1-3 车镗专机的加式过程1. 液压系统车镗专机中工作位的转换和加工工件的夹紧与松开是由液压系统实现的，车镗专机液压系统元件如表所示。V1 +卸荷S1+油压到信号Y2+ ()工件松开 （夹紧）P +工件紧信号V3 +向工位Y5 +横 进4+向工位6横 退表 车镗专机液压系统元件表注:表中“”表示得电，“-”表示断电。1
4、2 课程设计任务与要求.2 车镗专机的控制要求1)本系统有七台电机:油泵电机、右主轴电机、右快速电机、右工速电机、左主轴电机、左快速电机、左工速电机。）工作台有两个工位，由液压系统实现两工位的转换和加工工件的夹紧与松开。3）有自动和点动两种工作方式,其中自动工作方式又有三种形式:全自动循环、工位循环、工位循环工作。全自动循环过程是从工位到工位再到工位，工位循环、工位循环工作是指工件只在工位或工位时的加工循环。）手动工作方式包括左、右主动轴的点动对刀，左、右动力头的快进与快退点动,手动松开工件、手动移位等。5）左、右床习导轨应具有自动润滑功能（YV7、YV8)。6）左、右快速电动机均采用电磁铁抱
5、闸制动(YB1、YB2)。）油泵起动后，液压系统要有一定的压力缓冲,才允许开始工作，工作结束要卸荷。8） 具有电源、油泵工作、原位、工作指令等信号的指示。9)具有照明和必要的联锁环节和保护环节。12.2 实践任务与要求1)根据设备工艺要求，制定合理的改造方案;2）确定输入/输出设备，正确选用C；3）LC I/点分配,并绘制/接线图以及其它外部硬件图；4)绘制系统功能表图;5）设计梯形图并模拟调试；6)正确计算选择电器元件,列出电器元件一览表;7)绘制电气接线图,接线并调试;8）整理技术资料，编写使用说明书。1.3设计方案的确定根据上述车镗专机的控制要求再加上对车镗专机的工作情况的分析后, 程序
6、较为复杂，且应用的步骤较多,故放弃使用电气控制法，而采用LC控制。我确立了如下的设计方案:)首先我对整个机床设备需要有过流、过载保护。因此需要对这些元气件进行选择。）对于急停功能我们采用断电源的方法,因此对于急停功能的处理就不进LC。这样也可以省下PL的一个输入点。还有照明电路、抱闸制动、润滑和一些指示电路是为了工作的方便而设计的电路，也不进入PLC。3）其他控制电路则通过P编程器来完成。由于机床有两种工作方式:手动和自动。手动控制采用经验设计法而自动控制以顺序控制法为主。本次设计中自动工作方式的形式主要全自动循环,全自动循环工作过程为:从工位工位工位。手动和自动工作方式可通过工作方式选择开关
7、SA1选择或者不选择来确定是进行手动或自动控制。第二章 车镗控制系统电路设计21 电气主电路主电路（如图21)由七台电机控制。M1为油泵电机,2控制右主轴的转动,M3控制右工进,M4控制右快进,M5控制左主轴的转动,M6控制左工进,M控制左快进。接触器KM1KM的主触点控制电机的转动。其中K2触点闭合,右主轴电机转动;K3触点闭合,右工进电机转动;KM4KM5触点闭合,右快进和右快退电机转动;KM6触点闭合,左主轴的转动；KM7触点闭合，左工进电机转动;K8KM9触点闭合,左快进、左快退电机转动；KM1触点闭合,油泵电机起动;熔断器在电路中进行过流保护。热继电器F17分别对七台电动机负载的过载
8、保护。图2-1 主电路图设计方案22 部分硬件设备参数确定2.2. 指示灯的选择1、额定电压:交流 6/12/246/8/110220/380V 直流 6/12/2/3648/110/220V2、尺寸：1/2 /1622 /25/30、形状:球形园平头/方形/长方形4、颜色：红、绿、黑、黄、白、蓝等5、发光源：LE、白炽灯泡和氖泡222 熔断器的选择、熔体额定电流的选择熔体额定电流与负载大小、负载性质有关。对于一般照明电路、电热电路等负载：可按负载电流大小来确定熔体的额定电流对于电动机负载: 单台：INP =（.2.）N 多台：=(1.52.5）INxINM2、熔断器额定电流与额定电压的选择
9、熔断器额定电流大于或等于熔体的额定电流熔断器额定电压大于或等于电路的工作电压、是否带指示等功能2.2.3 组合开关与万能转换开关的选择1、组合开关参数选择：位数(2 4）、极数(1 )、额定电流( 10A）、额定电压（30V）、通断能力等 2、组合开关类型选择: HZ5系列普通型组合开关(0A/20A/40A/0A） H0系列组合开关（10A/A/60/100A) 、万能转换开关参数选择:位数,接线图编号,额定电流，额定电压，通断能力等。车镗专机电机、电磁阀参数（如下表所示）设备名称参数左、右主轴电机4.KW、140转/分、3V、84左、右快速电机2.KW、140转/分、380、.9A左、右工
10、速电机1KW、40转/分、30、3.0油 泵 电机1.W、14转/分、380V、3.0A电 磁 阀-24V、06A、4.4制动电磁铁-4V、1.1A、27.0 W2.3 电气控制电路2.31 控制电路简介控制电路（如图-2所示）的主控制器为西门子-26PU22 PLC(6ES16-2AD1-0XB）,而有一部分控制电路与信号指示电路是不用进入LC。例如，照明电路要使用手工控制，因此供电电压必须是安全交流2V电压。控制电路、电源和油泵指示灯则使用交流0供电。而控制电路的供电电压是从三相电动机的任意两相引出，线电压为交流30V。液压电磁阀的供电电压是直流24V,因此必须采用控制变压器，通过变压器把
11、电压降成的交流电，然后经过开关电源得到一个稳定的直流电源,开关电源的稳定性比其他三端稳压电源抗干扰力强很多,通过开关电源就可以得到一个2V的稳压电源。只有当液压泵电动机得电启动后，液压达到一定的压力后才能按下启动按钮使C控制机床开始加工工件，液压泵的启动和停止可以当作机器的启动和停止条件,不进入L控制而直接在控制面板上手工控制,这样简化了PC控制程序也降低了对设备的要求。左右床身导轨的自动润滑功能和左右快速电动机采用的电磁铁抱闸制动也在控制电路中。润滑动作在快退期间启动,抱闸动作通过行程开关触发。图2-2 控制电路图设计图2-2 辅助电路图设计方案第三章 软件设计.1 I/O的确定与分配图31
12、I/O接线图.2 功能表图图32 功能表图3.3 程序设计.3.1初始程序公用程序主要用来对选择C程序控制全循环和点动控制车镗专机。首先用M800使状态器0有效,当给油压信号（接通X1）,断电夹紧,夹紧后进入手动/自动选择,当A1（X25)为时为自动状态，当SA1为松0时为手动状态。图33 初始程序.3.2 回原位控制当选择了手、自动操作方式后，要判断左、右动力头以及横刀是否处于原位,若不在原位,要用程序实现其回原位。工作台若不在I工位，要编程实现其回到I工位。图34 回原为控制.3工位单循环自动控制图34 2工位循环3.4手动/点动工作手动/点动工作也是用PLC程序来控制的，点动分为2台主轴
13、电机均能点动对刀、快进、快退点动调整、手动松开与手动夹紧，手动实现工位移动(本课题要求能手动实现从工位向I工位的移动)。用相应的按钮来控制其点动。以下程序为程序控制的右主轴点动，左快进点动和手动松开与移位。其中有快进和快退的互锁保护和左、右动力头的限位保护。图34 手动控制第四章 课程设计心得体会此次实习是针对自己的PC课程而展开的为期一周软硬件结合操作过程,在此过程中我们注意向同学请教，并加强理论和实践的学习，经过这些日子的实践和学习，总结这些日子的所感所得如下：随时学习程序设计是一项看似简单实则十分复杂的工作，有时候看到的听到的当时有所感，却并没有或者很少能真正转化成自己的东西。这就要求我
14、们必须作好前期工作，要作到提前了解各种知识，虽说学了一个学期的PLC课程,但拿到设计的基本项目时还是十分茫然,不知如何下手，理论与实际还是有很大的差别！很感谢老师能在我们实习前给我们上一课,讲解有关的知识，让我能在之后的设计与学习中轻松不少,更学到了用多种方法解决同种问题的思路。而在设计中的学习更是频繁，不断向周围的人学习,与同伴一起讨论解决问题,将自己的程序与别人的相比较，找出自己的不足，总带着为什么别人的程序比我短却能和我的实现同种功能这类问题向周遭的同学请教,在受挫中不断进步。缺乏对市场的敏锐度。生活在象牙塔里的我们根本不懂这个市场经济下产品的功能的诠释，特别在产品的验收时表现的特别明显
15、，出现的BU基本上就十分低级的,增加几行程序就能避免,可是我们就是缺少了这方面的敏锐度。希望以后老师在上课时能增加一些这些方面的知识,以便我们在上课学理论的同时能接触到社会的产品信息。以上是此次设计中我一点点的感受，难于面面俱到。通过这段时间的实习,我们在一定程度上对PLC有了更近一步的认识，完善了自己的知识体系。不管以后的学习生活或工作中是否还能接触到微机这类课程的学习,不可置疑，这已成为我知识中不可或缺的一部分。参考文献：【】 机电系统LC控制技术/张广明、李果、朱炜编著北京：国防工业出版社,209.4【2】电器与PC控制技术/张万忠、刘明芹主编. 2版.北京：化学工业出版社，208.5【3】刘敏. 可编程控制器技术M.北京:机械工业出版社,2000【】中国工控网
