箱体加工专用机床的PLC控制带模拟图.docx
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箱体加工专用机床的PLC控制带模拟图
成绩：
工业控制电气
课程设计报告
学生姓名：
班级：
学号：
2013
指导老师：
设计时间：
2016
箱体加工专用机床的PLC控制
1.设计目的
课程设计的主要目的是基于PLC针对某一生产设备的电气控制装置进行设计实践，了解一般控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
2.设计任务与要求
箱体加工专用机床的PLC控制
PLC使用在某一专用机床控制上是最合适不过了，如图所示为箱体加工专用机床的结构加工示意图。
该机床是用来专门加工箱体两侧的，其加工方法是先将箱体通过夹紧装置夹紧，再由两侧左、右动力头对箱体进行加工。
当加工完毕，动力头快速回原位，此时再松开加工件，又开始下一循环。
图中，左、右动力头主轴电动机为2．2kW，进给运动由液压驱动，液压泵电动机为3kW。
动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制，电磁阀通断情况如表所示。
表1箱体加工机床电磁阀通断情况表
左动力头
右动力头
夹紧装置
QV1
QV2
QV3
QV4
QV5
QV6
QV7
上、下料
-
-
-
-
-
-
-
快进
+
-
-
+
-
-
工进
+
+
-
+
+
-
+
停留
-
-
-
-
-
-
+
快退
-
-
+
-
-
+
+
专用机床的工作步骤如下：
1．按下启动按钮，夹紧装置将被加工工件夹紧，夹紧后发出信号。
2．左、右动力头同时快进，并同时启动主轴。
3．到达工件附近，动力头快进转为工进加工。
4．加工完毕后，左、右动力头暂停2s后分别快速退回原位。
5．夹紧装置松开被加工工件，同时主轴停止。
以上1-5步骤连续工作，实现半自动循环。
在工件夹紧、动力头快进、动力头快退及电源接通均有信号指示。
3.整体方案设计
选用FXCPUFX2N/FX2NC型号，通过X0~X12输入口连接外部开关，Y0~Y15输出口来连接工作指示灯和对应的电磁阀，达到控制的作用。
当按下启动按钮X0，夹紧装置将被加工工件夹紧（Y7），夹紧后发出信号（Y0）。
当X4、X7被压住，左、右动力头同时快进Y1、Y2指示灯亮，并同时启动主轴Y5。
到达工件附近，则X5、X10压到，动力头快进转为工进加工。
加工完毕后，左、右动力头暂停2s后分别快速退回原位。
夹紧装置松开被加工工件，同时主轴停止。
表2I/O分配表
输入
输出
X0
启动按钮
Y0
工作夹紧指示
X1
停止按钮
Y1
左动力头快进指示
X2
夹紧开关信号SP
Y2
右动力头快进指示
X3
松开开关信号SQ7
Y3
左动力头快退指示
X4
左动力头行程开关SQl
Y4
右动力头快退指示
X5
左动力头行程开关SQ3
Y5
主轴电动机接触器
X6
左动力头行程开关SQ5
Y6
油泵电动机接触器
X7
右动力头行程开关SQ2
Y7
电磁阀QV1
X10
右动力头行程开关SQ4
Y10
电磁阀QV2
X11
右动力头行程开关SQ6
Y11
电磁阀QV3
X12
半自动／自动开关
Y12
电磁阀QV4
Y13
电磁阀QV5
Y14
电磁阀QV6
Y15
电磁阀QV7
4.硬件设计
5.软件设计
5.1指令表
PLC信息:
FXCPUFX2N/FX2NC
步号
指令
I/O（软元件）
步号
指令
I/O（软元件）
0
LD
X000
32
RST
Y010
1
ANI
X001
33
RST
Y013
2
OR
X012
34
MPS
3
SET
S0
35
ANI
T0
5
STL
S0
36
OUT
T0
6
LD
X002
K20
7
SET
Y000
39
MPP
8
AND
X004
40
AND
T0
9
AND
X007
41
SET
Y011
10
SET
Y007
42
SET
Y014
11
SET
Y012
43
MPS
12
MPS
44
AND
Y011
13
AND
Y007
45
OUT
Y003
14
OUT
Y001
46
MRD
15
MRD
47
AND
Y014
16
AND
Y012
48
OUT
Y004
17
OUT
Y002
49
MPP
18
MPP
50
SET
S22
19
SET
Y005
52
STL
S22
20
SET
S20
53
LD
X004
22
STL
S20
54
AND
X007
23
LD
X005
55
AND
X003
24
AND
X010
56
RST
Y000
25
SET
Y010
57
RST
Y005
26
SET
Y013
58
RST
Y011
27
SET
S21
59
RST
Y014
29
STL
S21
60
RET
30
RST
Y007
61
END
31
RST
Y012
5.2梯形图
6.仿真验证
1.按下X0启动按钮，按下X2夹紧开关
图1启动
2.按下X4，X7，模拟SQ1，SQ2被压，主轴接触器启动，快进指示器启动，快进电磁阀启动。
图2快进
3.按下X4、X7、X5、X10，工进电磁阀启动。
图3工进
4.经过一段时间后，达到极限，开始返回
图4返回
5.按下X3松开开关，装置松开
图5松开装置
7.课程设计小结与心得
通过这次课程设计，熟悉了GXworks2的使用方法，对于PLC控制有了更好的理解，对于梯形图的转换和应用方法了解，特别是GXworks2和GTsimulator的联合仿真确实很方便，原本很繁杂的梯形图变成更直观的界面显示，更加方便查找自己的设计错误，课程设计中，跟进度较快的同学交流学习了一些软件操作细节上的问题，在交流中学习。
最后设计出来的程序还是有一些小问题，还是得加强学习，多查看课本和笔记。
8.参考文献
[1]钟肇新，彭侃.可编程序控制器原理及应用[M].广州：
华南理工大学出版社，1995.
[2]张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京：
化学工业出版社，2003.
[3]王永华.现代电气可编程序[M].北京：
北京航空航天大学出版社，2002.
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