基于plc的組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、摘要應(yīng)用組合機(jī)床加工大批量零件，快捷高效，生產(chǎn)效率高是機(jī)械加工的發(fā)展方向。本次設(shè)計(jì)任務(wù)是制定三面銑組合機(jī)床用來(lái)對(duì)Z512W型臺(tái)式鉆床主軸箱的Ф80、Ф90孔端面及定位面進(jìn)行銑銷(xiāo)加工的一種自動(dòng)加工設(shè)備。?在工藝制定過(guò)程中，通過(guò)生產(chǎn)批量的分析確定三面銑組合機(jī)床的加工方案，并尋求最佳的工藝方案，借此說(shuō)明了工藝在生產(chǎn)過(guò)程中的重要性；PLC在三面銑組合機(jī)床設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合實(shí)例，介紹了其設(shè)計(jì)方法，特別是對(duì)三面銑加工進(jìn)行了探討；在液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，以三面銑組合機(jī)床為對(duì)象，依據(jù)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理，擬出合理的液壓系統(tǒng)圖。通

2、過(guò)系統(tǒng)主要參數(shù)確定了液壓元件的規(guī)格；PLC在三面銑組合機(jī)床控制中的應(yīng)用設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合具體實(shí)例和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),闡述了通用件(如液壓滑臺(tái)等)的選取及PLC在三面銑組合機(jī)床中的應(yīng)用的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：組合機(jī)床銑床原理圖PLC編程。38目錄前言11三面銑組合機(jī)床概述11.1機(jī)床主要結(jié)構(gòu)部件11.2機(jī)床加工工件示意圖11.3機(jī)床工作過(guò)程11.4機(jī)床動(dòng)作循環(huán)圖與液壓系統(tǒng)原理圖21.5三面銑組合機(jī)床的液壓元件動(dòng)作表21.6電機(jī)、滑臺(tái)、電磁閥參數(shù)21.7三面銑組合機(jī)床的電氣控制要求32PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)42.1PLC的概述42.1.

3、1PLC的特點(diǎn)42.1.2PLC的功能72.1.3PLC的基本結(jié)構(gòu)82.1.4PLC的工作原理112.2PLC的選型122.3PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和步驟142.3.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則142.3.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟152.4PLC的I/O分配表172.5PLC的I/O分配圖202.6變頻調(diào)速器212.6.1變頻器的概述212.6.2變頻器原理212.6.3變頻器的選型222.7主電路設(shè)計(jì)圖25383PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)263.1PLC的編程語(yǔ)言與編程方法263.1.1PLC的編程語(yǔ)言

4、263.1.2PLC的編程方法273.2PLC編程軟件概述283.3PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)313.4程序設(shè)計(jì)33結(jié)論36致謝37參考文獻(xiàn)3838前言可編程控制器(PLC)是以微處理器為核心的通用工業(yè)控制裝置,它將傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)緊密結(jié)合,集計(jì)算機(jī)、控制、通訊于一體,具有可靠性高、通用性強(qiáng)、應(yīng)用靈活、易于使用維修方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),為工業(yè)自動(dòng)化提供了近乎完美的自動(dòng)控制裝置。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前的情況，繼電器-接觸器控制系統(tǒng)依然是機(jī)械設(shè)備最常用的電氣控制方式，許多企業(yè)和高校實(shí)習(xí)工廠的機(jī)床和設(shè)備仍采用

5、傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng),由于采用物理電子器件和大量而又復(fù)雜的硬接線,使得系統(tǒng)的可靠性差,工作效率低,故障診斷和排除困難,嚴(yán)重影響了工廠的生產(chǎn)效率。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，可編程控制器的出現(xiàn)，許多以繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的機(jī)床組合電路通過(guò)改進(jìn)，采用可編程控制系統(tǒng)，無(wú)論在性能上或者效率上都能得到很大提升。因此,采用PLC對(duì)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,很有益處。本課題介紹了一種全新的自動(dòng)化控制理念，以三菱電機(jī)公司的FX2N系列PLC作為組合機(jī)床的主控制器，同時(shí)連接PC端通過(guò)工業(yè)組態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)一個(gè)全新的自

6、動(dòng)控制系統(tǒng)。381三面銑組合機(jī)床概述三面銑組合機(jī)床是用來(lái)對(duì)Z512W型臺(tái)式鉆床主軸箱的Ф80、Ф90孔端面及定位面進(jìn)行銑銷(xiāo)加工的一種自動(dòng)加工設(shè)備。1.1機(jī)床主要結(jié)構(gòu)部件底座、床身、銑削動(dòng)力頭、液壓動(dòng)力滑臺(tái)、液壓站、工作臺(tái)、工件松緊油缸等組成。機(jī)床底座上安放有床身，床身上一頭安裝有液壓動(dòng)力滑臺(tái)，工件及夾緊裝置放于滑臺(tái)上。床身的兩邊各安裝有一臺(tái)銑銷(xiāo)頭，上方有立銑頭，液壓站在機(jī)床附近。1.2機(jī)床加工工件示意圖圖1.1Ф80、Ф90孔端面及定位面1.3機(jī)床工作過(guò)程操作者將要加工的零件放在工作臺(tái)的夾具中，在其他準(zhǔn)備工作就緒后

7、，發(fā)出加工指令。工件夾緊后壓力繼電器動(dòng)作，液壓動(dòng)力滑臺(tái)（工作臺(tái)）開(kāi)始快進(jìn)，到位轉(zhuǎn)工進(jìn)，同時(shí)起動(dòng)左和右1銑頭開(kāi)始加工，加工到某一位置，立銑頭開(kāi)始加工，加工又過(guò)一定位置右1銑頭停止，右2銑頭開(kāi)始加工，加工到終點(diǎn)三臺(tái)電機(jī)同時(shí)停止。待電機(jī)完全停止后，滑臺(tái)快退回原位，工件松開(kāi)，一個(gè)自動(dòng)工作循環(huán)結(jié)束。操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件，重新發(fā)出加工指令重復(fù)上述工作過(guò)程。381.4機(jī)床動(dòng)作循環(huán)圖與液壓系統(tǒng)原理圖圖1.2機(jī)床循環(huán)圖圖1.3-液壓系統(tǒng)原理圖1.5三面銑組合機(jī)床的液壓元件動(dòng)作表元件工序YV1YV2YV3YV4Y

8、V5BP1BP2原位—（+）—————夾緊+—————+快進(jìn)（+）—+———+工進(jìn)（+）—+—+—+死擋鐵停留（+）—+—+++快退（+）——+——+松開(kāi)—+—————1.6電機(jī)、滑臺(tái)、電磁閥參數(shù)1、左銑，右銑2削頭電動(dòng)機(jī)JO2—41—42、右銑1，立銑削頭電動(dòng)機(jī)JO2—32—4383、液壓泵電動(dòng)機(jī)JO2—22—44、液壓滑臺(tái)YT4523電磁閥型號(hào)二位二通閥