四工位组合机床控制系统设计03淘名taopaoyangjun.docx

1、四工位组合机床控制系统设计03淘名taopaoyangjun课程设计报告院： 机械工程学院 专业： 机械电子工程 班级： 0601 学号： 03 * * 指导教师姓名： 吴晨曦 黄菊生 日期： 2009年 6月08日6月19日 设计题目：四工位组合机床控制系统设计.设计要求及任务.进度安及完成时间.四工位组合机床工作原理与过程分析.程序控制方案.PLC的硬件接线图，I/O分配表，操作面板。.电气原理图.液压控制图八.相关元器件的选择九.部分程序的分析十.心的体会参考资料 附件：程序.设计要求及任务1.设计要求（1）用PLC进行控制；（2）单周期与手动两种工作方式（3）能急停操作（4）程序调试。

2、2.设计任务(1)分析工作原理与过程，程序控制方案；(2)绘制工作流程图或顺序功能图；(3)绘制PLC的硬件接线图及电气原理图，液压控制图；(4)相关元器件的计算与选型，制定明细表与I/O分配表；(5)编写程序梯形图或指令表；(6)编写设计说明书。.进度安及完成时间1.设计时间两周，2009年06月08日至2009年06月19日2.进度安排 第17周：布置设计任务，查阅资料，熟悉设计任务，软硬件设计。 第18周：调试程序，整理资料，撰写设计说明书。答辩，交设计作业。.四工位组合机床工作原理与过程分析本机床对零件的进行钻孔,扩孔,攻丝等工序的加工,采用回转工作台传送零件,按照工艺流程分三个工位进

3、行加工,并安排一个装卸工位来装卸工件. 当用人工将一个工件安装在夹具上,且三个加工工位的动力头已加工完成,并退回到原位后,回转工作台自动微抬.抬起到位,回转工作台吊自动转位.转位到位后,自动定位夹紧.夹紧后,即向各工位发出向前主令,各工位动力头按自己的程序进行加工.与此同时回转机构自动复位,为下次转位做准备.各工位加工完成,向系统汇报完成信号.同时各工位动力头自动退回原位,回到原位后,即向系统汇报原位信号.当所有工位动力头都回到原位,装卸工位又装好了新的工件时,则系统又开始进行下一个循环的加工. 各单机工作原理1. 回转台工作原理 按下回转台工作按钮后，电磁阀S01通电，使得回转台微抬，碰到行

4、程开关SQ02，电磁阀S01, S03通电，回转台开始回转，当碰到行程开关SQ03，电磁阀S01, S03, S05通电，使得回转台低回；离开行程开关SQ03电磁阀S01, S04, S05通电，回转台反靠；碰到行程开关SQ04,电磁阀S02通电，回转台夹紧；当压力继电器KP1发出信号，电磁阀S02, S06通电，回转台脱离；碰到行程开关SQ05，电磁阀S02, S04, S06通电，回转台返回；碰到行程开关SQ01，回转液压缸返回原位等待下一次循环。2. 钻孔工作原理 按下钻孔工作按钮，电磁阀S11, S13通电，钻孔工位快进；当碰到行程开关SQ12,电磁阀S11,接触器线圈KM3通电，钻孔

5、工位转为工进，同时钻孔电动机启动；当碰到行程开关SQ13，电磁阀S12, S13通电，钻孔工位快退；当碰到行程开关SQ11,接触器线圈KM3断电，钻孔电动机停止，钻孔工位返回到了原位。3. 扩孔工作原理当工作台夹紧后，S05、1DP发出信号，电磁铁10YA带电，扩孔液压杆快进，碰到行程开关S22，电磁铁13YA带电，液压杆工进。碰到行程开关S23，10YA、13YA断电，11YA带电，液压杆快退。碰到S21,11YA断电，扩孔工位回原位。4. 攻丝工作原理 按下攻丝工作按钮，电磁阀S31通电，攻丝工位快进；碰到行程开关SQ32,工位停止，接触器线圈KM5通电，攻丝电动机正传开始；碰到行程开关S

6、Q33，接触器线圈KM6通电，攻丝电动机反转；碰到行程开关SQ34，攻丝电动机停止，电磁阀S32通电，工位快退；碰到行程开关SQ31,攻丝工位返回原位停止，等待下次循环。.程序控制方案 四工位机床的控制方案可以用下面的顺序功能图表示 .PLC的硬件接线图，I/O分配表，操作面板。1. PLC的硬件接线图2. I/O分配表输入点输出点X1启动Y1微抬X2快速回转Y3快速回转X3反向开关Y5慢回X4反靠开关Y4反响定位X62DP压力继电器Y2夹紧X5离合器开关Y6钻孔快进X35 齿条原位Y12钻孔工进X7 1DP压力继电器Y7钻孔快退X12已快进Y10扩孔快进X13已工进Y13扩孔工进X11工位原

7、点Y11扩孔快退X23已工进Y20攻丝快进X21工位原点Y22攻丝正转X32已快进及正向攻丝Y23攻丝反转X33反向攻丝Y21攻丝快退X34已快退X31工位原点X41手动微抬X42手动回转X43手动反向X44手动夹紧X45手动返回X46手动钻孔快进X47手动钻孔工进X15手动钻孔快退X16手动扩孔快进X17手动扩孔工进X27手动扩孔快退X14手动攻丝快进X10手动攻丝正转X0手动攻丝反转X40手动攻丝快退X41 手动启动开关X20启动X26半自动X24手动X25回原点X30停止3.操作面板操作面板.电气原理图.液压控制图八.相关元器件的选择1：PLC 的选择（要求：输入点数39点、输出点数15

8、点、275条程序指令） 选FX2N-80MR-001型号的PLC。2：因为工作功率不是相差很大，故选择三个型号相同的电机。所以热继电器、接触器、和熔断器额型号都相同。(1)电动机的选择：估计液压泵的功率：P=q*p=8*1440*80/60=15.5kw(1)热继电器的选择： (2)接触器的选择： (3)熔断器的选择： 3：液压元器件的选择吸油过滤器 YCX型箱外自封式过滤器限压式变量泵 YBP型10MPa直通式单向阀 AD型直通式单向阀减压阀 YJF3溢流减压阀顺序阀 X2F直控式顺序阀溢流阀 YF溢流阀三位五通电磁换向阀 DSG型两位四通电磁换向阀 DSG型液压缸 CLA1125C中压R九

9、. 部分程序的分析初始化程序：该系的初始化程序用来设置初始状态位置和原点位置条件.IST指令中S20和S53用来指定在自动操作中用到的最低和最高状态的状态继电器元件。IST中的源程序操作数可以取X.Y和M，梯形图中M30用来指定与工作方式有关的辅助继电器首元件，它实际上指定了M30-M37具有以下意义：M30(X24):手动M31(X25):回原点M32(M8000):单步M33(X28)：单周期（半自动）M34(M8000)：连续运行（全自动）M35(X20):回原点起动M36(X20): 自动操作起动M37(X30):停止相应的工作方式由X24、X25、X28来确定。X24、X25、X28

10、是由一个三个触点的转换开关来实现的。同时只能有一个工作方式。IST指令的执行条件满足时，初始状态继电器S0S2和下列特殊辅助继电器被自动指定为以下功能，以后使用IST指令的执行条件变为OFF时，这些元件的功能仍保持不变： M8040: 禁止转换 M8041: 转换起动（从初始状态的转换被允许） M8042：起动脉冲（按下启动按钮时的脉冲输出） M8043: 回原点完成M8044：原点条件M8047：STL监控有效S0： 手动操作的初始转太继电器S1: 回原点操作的初始状态继电器S2: 自动操作的初始状态继电器如果改变了当前选择的工作方式，在“回原点完成”标志变为ON之前，所有的输出继电器将变为

11、OFF。十.心得体会2009年06月08日至2009年06月19日，我们进行了为期二周的课程设计。通过这次课程设计，我拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。安排课程设计的基本目的，在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通，进一步提高思想觉悟。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力，以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。作为整个学习体系的有机组成部分，课程设计虽然安排在二周进行，但并不具有绝对独立的意义。它的一个重要功能，在于运用学习成果，检验学习成果。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代

12、化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。对我们计算机专业的本科生来说，实际能力的培养至关重要，而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的，必须从课堂走向实践。这也是一次预演和准备毕业设计工作。通过课程设计，让我们找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习期间及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备，从而缩短从校园走向社会的心理转型期。课程设计促进了我系人才培养计划的完善和课程设置的调整。近年来，我系为适应学生的实践需要陆续增设与调整了一系

13、列课程，受到同学的欢迎，其中这次的设计很受同学们的喜欢。课程设计达到了专业学习的预期目的。在一个星期的课程设计之后，我们普遍感到不仅实际动手能力有所提高，更重要的是通过对软件开发流程的了解，进一步激发了我们对专业知识的兴趣，并能够结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习。参考资料：（1）：可编程控制器原理与应用 2006年8月第1版 主编：范次猛 北京理工大学出版社（2）：可编程控制器原理与应用 2005年1月第1版 王立权、王宗义、王淑钧、徐景编 哈尔滨工业大学出版社（3）：工厂常用电气手册（下册） 1986年5月第1版 水利电力出版社（4）：FX系列PLC编程及应用 2008年4月第1版 主编:廖常初 机械工业出版社（5）：组合机床设计（第三册 电气部分） 1976年3月第1版 机械工业出版社（6）：液压与气动技术 2006年9月第1版 主编：杜来林 北京大学出版社（7）：液压系统设计图集 2003年8月第1版 主编：周士昌 机械工业出版社附件：