四工位组合机床的plc控制系统设计正文.docx

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1、 - 好好学习，每天向上正文第一章 绪论一、组合机床概述组合机床是针对特定工件，进展特定加工而设计的一种高效率自动化专用加工设备，这类设备大多能多刀同时工作，并且具有自动循环的功能。组合机床是随着机械工业的不断进展，由通用机床、专用机床进展起来的。通用机床一般用一把刀具进展加工，自动化程度低、关心时间长、生产效率低，但通用机床能够重调整，以适应加工对象的变化。专用机床可以实现的多刀切削，自动化程度较高，构造较简洁，生产效率也较高。但是，专用机床的设计，制造周期长，造价高，工作牢靠性也较差。专用机床是针对某工件的肯定工序设计的，当产品进展改进，工件的构造，尺寸稍有变化时，它就不能连续使用。在综合

2、了通用机床、专用机床优点的根底上产生了组合机床。组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成，动力部件承受电动机驱动或承受液压系统驱动，由电气系统进展工作自动循环的掌握， 是典型的机电或机电液一体化的自动加工设备。常见的组合机床，标准通用部件有动力滑台各种加工动力头以及回转工作台等，可用电动机驱动，也可用液压驱动。各标准通用动力部件组合构成一台组合机床时，该机床的掌握电路可由各动力部件的掌握电路通过肯定的连接电路组合构成。多动力部件构成的组合机床，其掌握通常有三方面的工作要求：第一方面是动力部件的点动和复位掌握。其次方面是动力部件的半自动循环掌握。第三方面是整批全自开工作循环掌握。组合机床

3、具有生产率高、加工精度稳定的优点。因而，在汽车、柴油机、电机、机床等一些具有肯定生产批量的企业中得到了广泛应用。目前，-1组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化和严峻性化方向进展。本文所用组合机床为四工位组合机床，该机床由四个滑台，各载一个加工动力头，组成四个加工工位，除了四个加工工位外，还有夹具，上下料机械手和进料器，四个关心装置以及冷却和液压系统共 14 个局部。机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面以及中心孔进展加工，一次加工完成一个零件，由上料机械手自动上料，下料机械手自动取走加工完成的零件，零件每小时可加工 80 件。该机床的俯视示意图如下：图 四工位组合机床示意图1.工作台

4、 2.主轴 3.夹具 4.上料机械手5.进料器 5.下料机械手二、 掌握流程当按下启动按钮后，上料机械手向前，将零件送到夹具上，夹具夹紧零件，进料装置进料，然后四个工作滑台向前，四个加工动力头同时加工， 加工完成后，各工作滑台退回原位，接下来下料机械手向前抓住零件，夹具松开，下料机械手带料退回原位并松开，完成一个工作循环。要求组合机床能以手动、半自动、全自动三种工作方式工作。全自动工作方式为一个工作循环完毕后，自动进入下一个工作循环；半自开工作方式为一个工作循环完毕后，机床将停车于初始状态；手动方式是用于手动调整的。其次章 电路设计一、主电路设计一设计要求(1)主轴电动机单方向起动，要求有过载

5、及短路保护。(2)液压泵电动机单方向起动，过载及短路保护。(3) 冷却泵电动机单向工作，过载及短路保护。二元件选用依据上面要求，要选用三台电动机： M1掌握主轴的电动机； M2掌握液压泵的电动机； M3掌握冷却泵的电动机。再依据电动机的掌握要求选择元件：QF掌握总电源的断路器，实现短路和过载保护； FU1FU3掌握各电动机短路保护；KM1掌握主轴电动机单向工作； KM2掌握液压泵电动机工作； KM3掌握冷却泵电动机工作；FR1FR3用与各电动机的过载保护掌握。三作出草图如下二、掌握电路设计图主电路图一设计要求主轴电动机 M1 和液压泵电动机 M2 可以同时起停，也可以单独起停。要求在动力头工作

6、进给时，冷却泵电动机 M3 才接通，但也可以随时调整。二元件选用KM1KM3掌握 M1M3 单向起动动作接触器；SB1总停按钮；SB2、SB3M1 与 M2 起动按钮； SB4、SB5M1 与 M2 停顿按钮； SB6冷却泵电动机M3调整按钮； SB7冷却泵电动机单独停顿按钮；SA1掌握 M1 与 M2 的同时与单独起停开关； SA2实现动力头工进时自动起动与手动调整的开关； FR1FR3M1M3 过载保护热继电器；SA3照明开关； HL1电源指示灯； EL照明灯。三掌握电路草图 - 好好学习，每天向上依据所选元件与工作要求画出掌握电路图， 如以下图：图 掌握电路图四工作原理(1)主轴起动首先

7、合 QFHL1 灯亮，表示电源供电正常按下 SB2KM1+KM1 主闭M1 起动运转，拖动主轴旋转，KM1 辅闭自锁。(2) 主轴停顿按 SB4或 SB1KM1KM1 主复位M1-5停顿。(3) 液压泵起动按 SB3KM2+KM2 主闭M2 起动，供给高压油，为液压系统工作预备，KM2 辅闭自锁。(4) 液压泵停顿按 SB5KM2RM2 主复位M2 停顿。(5)主轴与液压泵同时工作首先将 SA1 翻开向左位置 - 好好学习，每天向上按 SB2KM1+KM1 主闭M1 起开工作， 同时 KM2+KM2 主闭M2 同时起开工作。(6) 冷却泵手动掌握首先将SA2 打在M 位置，然后按 SB6KM3

8、 +M3 起动，供给冷却液，KM3 辅闭自锁。停顿冷却泵按 SB7 即可。(7) 冷却泵自动掌握首先将 SA2 打在 A 位置，当动力头工作进给时KA2+KA2 常开闭合KM3+KM3 主闭M3 自行起开工作， 供给冷却液。三、电控系统输入输出信号1、 输入信号共 42 个。其中：SQ、YJ 为位置检测传感器开关；SA 为选择开关；SB 为按钮。功能器件功能器件功能器件功能器件滑台 1 原位1SQ下料器终点12SQ滑台 1 进5SB主轴 4 点动16SB滑台 1 终点2SQ夹紧1YJ滑台 1 退6SB夹紧17SB滑台 2 原位3SQ进料2YJ主轴1 点动7SB松开18SB滑台 2 终点4SQ放

9、料3YJ滑台 2 进8SB上料器进19SB滑台 3 原位5SQ润滑压力4YJ滑台 2 退9SB上料器退20SB滑台 3 终点6SQ润滑液面开关5YJ主轴2 点动10SB进料21SB滑台 4 原位7SQ总停1SB滑台 3 进11SB放料22SB滑台 4 终点8SQ启动2SB滑台 3 退12SB冷却开23SB上料器原位9SQ预停3SB主轴3 点动13SB冷却停24SB上料器终点10SQ润滑故障撤除4SB滑能 4 进14SB下料器原位11SQ选择开关1SA滑台 4 退15SB2 输出信号共 27 个。其中：YV 为电磁阀；KM 为接触器；HL 为指示灯功能器件功能器件功能器件功能器件夹紧1YV上料退

10、8YV放料15YV润滑电动机6KM松开2YV下料进9YV进料16YV润滑显示灯1HL滑台 1 进3YV下料退10YV1 主轴1KM1、3 工位原位指示2HL滑台 1 退4YV滑台 2 进11YV2 主轴2KM2、4 工位原位指示3HL滑台 3 进5YV滑台 2 退12YV3 主轴3KM上料原位指示4HL滑台 3 退6YV滑台 4 进13YV4 主轴4KM下料原料指示5HL上料进7YV滑台 4 退14YV冷却电动机5KM随着科学技术的进展，生产工艺不断提出的要求，机床电气掌握装置也不断更。在掌握方法上主要从手动掌握到自动掌握；在掌握功能上， 是从简洁到简单；在操作上由笨重到轻松，从掌握原理上，由

11、单一的有触点硬接线继电器掌握系统转为以微处理器为中心的软件掌握系统。在上世纪的 20 年月到 30 年月，借助继电器、接触器、按钮和行程开关等组成继电器-接触器掌握系统，实现对机床的启动、停车、有级调速等掌握。继电器-接触器掌握的优点是：构造简洁、价格低廉、维护便利、抗干扰性力量强。因此广泛应用于各类机床和机械设备。目前，在我国继电器接触器掌握仍旧是机床和其它机械设备最根本的电气掌握形式之一。继电器-接触器掌握系统的缺点是：由于固定接线形成，故在进展程序掌握时， 转变掌握程序不便利，敏捷性差。故在实际生产中，由于大量存在一些开关量掌握的简洁程序掌握过程，而实际生产工艺和流程，又是常常变化的。因

12、而传统的继电器-接触器掌握系统常常不能满足这种需求。电子计算机掌握系统的消灭提高了电气掌握的敏捷性和通用性，其掌握功能和掌握精度都得到很大的提升。然而在其初期，存在着系统简单、使用不便利、抗干扰力量差、本钱较高等缺陷，尤其对上述简洁的过程掌握有“大材小用” 和不经济等问题。因而 60 年月消灭了一种能够依据需要，便利的转变掌握系统，而又要比计算机系统构造简洁，价格低廉的自动扮装置挨次掌握器。它能通过组合规律元件插接或变成来实现继电器-接触器掌握线路功能的装置，它能满足成组常常转变的掌握要求，使掌握系统具有较大的敏捷性和通用性，但它还是使用硬件手段，装置体积大，功能也受到了肯定的限制。-11随着

13、大规模集成电路和微处理机技术的进展和应用。上述掌握技术也发生了根本变化。在 70 年月消灭了用软件手段来实现各种掌握功能，以微处理器为核心的兴工业掌握器可编程程序掌握器 PLC。这种期间完全能够适应恶劣的工业环境，由于它兼备了计算机掌握和继电器-接触器掌握两方面的优点，故目前世界各国将其作为一种标准化通用设备普遍应用于工业掌握。四、组合机床承受PLC 电气掌握系统的优点组合机床的电气掌握理论上讲可以承受继电器接触器电气掌握系统， 单片机掌握系统和 PLC 掌握系统来实现。但是在实际工程中往往选择一种经济、有效、性能优越的掌握方案，考虑到上述几点， PLC 较适合组合机床的电气掌握。PLC、单片

14、机、继电器-接触器掌握系统相比具有以下优点：一PLC 与继电器-接触器相比较：继电器-接触器掌握系统自上世纪二十年月问世以来，始终是机电掌握的主流。由于它的构造简洁、使用便利、价格低廉，所以使用广泛。它的缺点是动作速度慢，牢靠性差，承受微电脑技术的可编程挨次掌握器的消灭，使得继电接触式掌握系统更加逊色。PLC 等取代继电接触式掌握规律。具体如下：(1) 掌握规律：继电接触式掌握系统承受硬接线规律，它利用继电器等的触电串联、并联、串并联，利用时间继电器的延时动作等组合或掌握规律，连线简单、体积大、功耗也大。当一个电气掌握系统研制完后，要想再做修改都要随着现场接线的改动而改动。特别是想要能够增加一

15、些规律时就更加困难了， 这都是硬接线的原因。所以，继电接触式掌握系统的敏捷性和扩展性较差。可编程掌握器承受存储规律。它除了输入端和输出端要与现场连线以外，而掌握规律是以程序的方式存储在 PLC 的内存当中。假设掌握规律简单时，则程序会长一些，输入输出的连线并不多。假设需要对掌握规律进展修改时，只要修改程序就行了，而输入输出的连接线改动不多，并且也简洁改动，因此，PLC 的敏捷性和扩展性强。而且 PLC 是由中大规模集成电路组装成的，因此，功耗小，体积小。(2) 掌握速度：继电器接触式掌握系统的掌握规律是依靠触电的动作来实现的，工作频率低。触点的开闭动作一般是几十毫秒数量级。而且使用的继电器越多

16、， 反映的速度越慢，还是简洁消灭触点抖动和触点拉弧问题。而可编程掌握器是由程序指令掌握半导体电路来实现掌握的，速度相当快。通常，一条用户指令的执行时间在微秒数量级。由于 PLC 内部有严格的同步，不会消灭抖动问题，更不会消灭触点拉弧问题。(3) 定时掌握和计数掌握：继电接触式掌握系统利用时间继电器的延时动作来进展定时掌握。用时间继电器实现定时掌握会消灭定时的精度不高，定时时间易受环境的湿度和温度变化而影响。有些特别的时间继电器构造简单，维护不便利。而可编程程序掌握器使用半导体集成电路作为定时器，时基脉冲由晶体震荡器产生，精度相当高并且定时时间长，定时范围广。用户可以依据需要在程序中设定定时值。

17、PLC 依据给定的定时值，由软件和硬件计数器来掌握制定时间，定时精度高、定时时间不受环境的影响，并且一旦调好， 不会变化。并且 PLC 可以完成计数功能，而继电接触系统通常没有计数功能。(4) 设计与施工。使用继电接触式掌握系统完成一项掌握工程，设计施工，调试必需挨次进展，周期长，而且修改困难而使用 PLC 来完成一项掌握工程。设计完成以后，现场施工和掌握规律的设计可以同时进展，周期短，而且调试和修改均很便利。(5) 牢靠性和维护性。继电接触式掌握系统使用了大量的机械触点，连线也多。触点在开闭时会受到电弧的损坏，寿命短。因而牢靠性和维护性差。PLC 承受微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导

18、体电路来完成， 牢靠性高。PLC 还配备了自检和监控功能，能自诊断出自身的故障，并随时显示给操作人员，还能动态的监视掌握程序的执行状况，为现场调试和维护供给了便利。总之，PLC 在性能上均优越于继电接触式掌握系统，特别是掌握速度快，牢靠性高，设计施工周期短，调试便利，掌握规律修改便利，而且体积小，功耗低。二PLC 与单片机比较单片机具有构造简洁，使用便利，价格比较廉价等优点，一般用于数据采集和工业掌握。但是，单片机不是特地针对工业现场的自动化掌握而设计的，所以它与 PLC 比较起来有以下缺点：(1) 单片机不如 PLC 简洁把握使用单片机来实现自动掌握，一般要使用微处理器的汇编语言编程。这就要

19、求设计人员遇有肯定的计算机硬件和软件学问。对于那些只生疏机电掌握的技术人员来说，需要进展相当长一段时间系统地学习单片机的学问才能把握。而 PLC 承受了面对操作者的语言编程，如梯形图状态转移图等，对于使用者来说，无需了解简单的计算机学问，而只要用较短时间去生疏 PLC 的简洁指令系统及操作方法，就可以使用和编程。(2) 单片机不如 PLC 使用简洁使用单片机来实现自动掌握，一般要在输入输出接口上做大量的工作。例如，要考虑工程现场与单片机的连接，输出带负载力量、接口的扩展， 接口的工作方式等。除了要进展掌握程序的设计，还要在单片机单片机的外围进展很多硬件和软件工作，才能与掌握现场连接起来，调试也

20、较繁琐。而 PLC 的输入/输出接口已经做好，输入接口可以与无外接电源的开关直接连接，格外便利。输出接口具有肯定的驱动负载力量，能适应一般的掌握要求。而且，在输入接口、输出接口，由光电耦合器件，使现场的干扰信号不简洁进入 PLC。(3) 单片机不如 PLC 牢靠使用单片机进展工业掌握，突出的问题就是抗干扰性能较差。而 PLC 是特地用于工程现场环境中的自动掌握，在设计和制造过程中实行了抗干扰性措施，稳定性和牢靠性较高。通过上面的比较，针对组合机床的电气掌握系统，虽然 PLC 的价格高一些，但良好的稳定性和高度的牢靠性可确保机床在加工零件时的精度， 所以打算承受 PLC 掌握系统来实现。第三章

21、PLC 概述与方案论证一、 PLC 概述可编程掌握器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统，它承受一种可编程程序的存储器，在其内部存储执行规律算、挨次掌握、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式、模拟式的输入输出来掌握各种类型的机械设备和生产过程。可编程掌握器及其有关设备的设计原则是它应当易与工业掌握联成一个整体且具有扩大功能。PLC 产品能直接在工业环境中应用，对环境的适应力量强。PLC 体积小、功能强、速度快，牢靠性高，又具有较大的敏捷性和扩展性。PLC 还有一个重要特性是它具有在线修改功能。它借助于软件来实现重复的掌握，软件本身具有修改性，所以 PLC 具有敏捷性

22、。从而使 PLC 具有广泛的工业通用性， 同时简化了硬件电路，也提高了PLC 系统的牢靠性。据不完全统计，FX 系列 PLC 平均故障间隔大于 2023050000h，而平均修复时间则小于 10min； PLC 机能处理工业现场的强电信号，如沟通 220V、直流 24V，并可直接驱动功率部件，可长期工作在严酷的工业环境能够中。编程承受传统的继电器符号语言，便于工程技术人员把握，PLC 是在按钮开关，限位开关和其它传感器等发出的监控输入信号作用下进展工作。依据信号，掌握器就会作出反映，通过用户编程的内部规律便产生输出信号，而且这些输出信号可直接掌握外部的掌握系统负载，如电机，接触器，指示灯，电磁

23、阀等。PLC 的掌握系统省去了传统的继电器掌握接线和拆线的麻烦。用 PLC 的编程规律供给了能随要求而转变的“间接网络”，这样生产线的自动化过程就能随便去转变，这种性能使 PLC 具有较高的经济效益。二、方案论证组合机床的电气掌握 ,理论上讲,可以承受继电器接触器电气掌握系统，单片机掌握系统和 PLC 掌握系统来实现。但是在实际工程中往往选择一种经济、有效、性能优越的掌握方案，考虑到上述几点， PLC 较适合组合机床的电气掌握。PLC 与单片机、继电器-接触器掌握系统相比具有以下优点：1. PLC 与继电器-接触器相比较：继电器-接触器掌握系统自上世纪二十年月问世以来，始终是机电掌握的主流。由

24、于它的构造简洁、使用便利、价格低廉，所以使用广泛。它的缺点是动作速度慢，牢靠性差，承受微电脑技术的可编程挨次掌握器的消灭，使得继电接触式掌握系统更加逊色。PLC 等取代继电接触式掌握规律。具体如下：(1) 掌握规律继电接触式掌握系统承受硬接线规律，它利用继电器等的触点串联、并联、串并联，利用时间继电器的延时动作等组合或掌握规律，连线简单、体积大、功耗也大。当一个电气掌握系统研制完后，要想再做修改都要随着现场接线的改动而改动。特别是想要能够增加一些规律时就更加困难了， 这都是硬接线的原因。所以，继电接触式掌握系统的敏捷性和扩展性较差。可编程掌握器承受存储规律。它除了输入端和输出端要与现场连线以外

25、，而掌握规律是以程序的方式存储在 PLC 的内存当中。假设掌握规律简单时，则程序会长一些，输入输出的连线并不多。假设需要对掌握规律进展修改时，只要修改程序就行了，而输入输出的连接线改动不多，并且也简洁改动，因此，PLC 的敏捷性和扩展性强。而且 PLC 是由中大规模集成电路组装成的，因此，功耗小，体积小。(2) 掌握速度继电器接触式掌握系统的掌握规律是依靠触点的动作来实现的，工作频率低。触点的开闭动作一般是几十毫秒数量级。而且使用的继电器越多， 反映的速度越慢，还是简洁消灭触点抖动和触点拉弧问题。而可编程掌握器是由程序指令掌握半导体电路来实现掌握的，速度相当快。通常，一条用户指令的执行时间在微

26、秒数量级。由于 PLC 内部有严格的同步，不会消灭抖动问题，更不会消灭触点拉弧问题。(3) 定时掌握和计数掌握：继电接触式掌握系统利用时间继电器的延时动作来进展定时掌握。用时间继电器实现定时掌握会消灭定时的精度不高，定时时间易受环境的湿度和温度变化而影响。有些特别的时间继电器构造简单，维护不便利。而可编程程序掌握器使用半导体集成电路作为定时器，时基脉冲由晶体震荡器产生，精度相当高并且定时时间长，定时范围广。(4) 牢靠性和维护性。继电接触式掌握系统使用了大量的机械触点，连线也多。触点在开闭时会受到电弧的损坏，寿命短。因而牢靠性和维护性差。PLC 承受微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电

27、路来完成， 牢靠性高。PLC 还配备了自检和监控功能，能自诊断出自身的故障，并随时显示给操作人员，还能动态的监视掌握程序的执行状况，为现场调试和维护供给了便利。总之，PLC 在性能上均优越于继电接触式掌握系统，特别是掌握速度快，牢靠性高，设计施工周期短，调试便利，掌握规律修改便利，而且体积小，功耗低。2. PLC 与单片机比较单片机具有构造简洁，使用便利，价格比较廉价等优点，一般用于数据采集和工业掌握。但是，单片机不是特地针对工业现场的自动化掌握而设计的，所以它与 PLC 比较起来有以下缺点：(1) 单片机不如 PLC 简洁把握使用单片机来实现自动掌握，一般要使用微处理器的汇编语言编程。这就要

28、求设计人员要有肯定的计算机硬件和软件学问。对于那些只生疏机电掌握的技术人员来说，需要进展相当长一段时间系统地学习单片机的学问才能把握。而 PLC 承受了面对操作者的语言编程，如梯形图、状态转移图等，对于使用者来说，无需了解简单的计算机学问，而只要用较短时间去生疏 PLC 的简洁指令系统及操作方法，就可以使用和编程。(2) 单片机不如 PLC 使用简洁使用单片机来实现自动掌握，一般要在输入输出接口上做大量的工作。例如，要考虑工程现场与单片机的连接，输出带负载力量、接口的扩展，接口的工作方式等。除了要进展掌握程序的设计，还要在单片机的外围进展很多硬件和软件工作，才能与掌握现场连接起来，调试也较繁琐

29、。而 PLC 的输入/输出接口已经做好，输入接口可以与无外接电源的开关直接连接，格外便利。输出接口具有肯定的驱动负载力量，能适应一般的掌握要求。而且，在输入接口、输出接口，由光电耦合器件，使现场的干扰信号不简洁进入 PLC。(3) 单片机不如 PLC 牢靠使用单片机进展工业掌握，突出的问题就是抗干扰性能较差。而 PLC 是特地用于工程现场环境中的自动掌握，在设计和制造过程中实行了抗干扰性措施，稳定性和牢靠性较高。通过上面的比较，针对组合机床的电气掌握系统，虽然 PLC 的价格高一些，但良好的稳定性和高度的牢靠性可确保机床在加工零件时的精度， 所以打算承受 PLC 掌握系统来实现。第四章 电气掌

30、握系统硬件设计一、选择PLC 机型合理选择 PLC 的型号，对于提高 PLC 掌握系统的技术经济指标起着重要作用。选择机型的根本原则是在功能满足要求的前提下，保证牢靠，维护使用便利以及最正确功能价格比。1 构造选择PLC 主要有整体式和模块式。整体式 PLC：整体式 PLC 的每一个点的平均价格比模块式的廉价，且体积相对小，一般用于系统工艺过程较为固定，环境条件较好，修理量较小的小型掌握系统中。模块式 PLC：模块式 PLC 功能扩展敏捷便利。在点数上，输入点数， 输出点数的比例，模块的种类方面选择余地大，且修理便利，一般用于较简单的掌握系统。对于组合机床，选用整体式 PLC 较好。2 I/O

31、 点选取原则PLC 平均的 I/O 点价格比较高，因此应当合理选用PLC 的 I/O 点数量， 在满足掌握要求的前提下力争使用的 I/O 点最少，但必需留有肯定余量。通常 I/O 点数是依据被掌握对象的输入输出信号的实际需要，再加上10%-20%的余量来确定。由PLC 组成的四工位组合机床掌握系统有输入信号42 个，均为开关量。其中检测元件 17 个，按钮开关 24 个，选择开关 1 个。电掌握系统有输出信号 27 个，其中电磁阀 16 个，六台电动机的接触器和 5 个指示灯。依据 I/O 点数的选取原则考虑 10%-20%的 I/O 点数余量输入点数可选取 46-50 个输出点数可选取 29

32、-33 个。3 确定 PLC 机型及扩展模块。依据12及实际 PLC 机型点数，选用 FX2N-64MR 主机和一个 16点的输入扩展模块FX-16EX这样共有输入点32+16。输出点就是主机的 32。足够可以满足 42 个输入，27 个输出的要求，而且留有肯定余量。二、设计输入输出信号地址表输入输出信号地址表是将输入输出列成表，给出相应的地址和名称， 以备软件编程和系统调试时使用的一种表。由本设计可知掌握电路中的按钮，行程开关，检测元件等触点都属于 PLC 的输入设备，PLC 的输出掌握对象主要是掌握电路中的执行元件，本设计主要是接触器，电磁阀，指示灯。依据电控系统的输入输出信号表知：1 输

33、入元件数量行程开关 12 个按钮 24 个选择开关 1 个检测元件 5 个2 输出元件数量电磁阀 16 个接触器 6 个指示灯 5 个依据本设计选用的 PLC 机型，将输入输出元件安排到 PLC 的输入输出接口。依据本文所给的输入输出元件可列下表 2-1输入信号输出信号表 2-1输入输出信号地址表名称功能编号名称功能编号1SQ滑台原位X01YV夹紧Y02SQ滑台终点X12YV松开Y13SQ滑台原位X23YV滑台进Y24SQ滑台终点X34YV滑台退Y35SQ滑台原位X45YV滑台进Y46SQ滑台终点X56YV滑台退Y57SQ滑台原位X67YV上料进Y68SQ滑台终点X78YV上料退Y79SQ上料

34、器原位X109YV下料进Y1010SQ上料器终点X1110YV下料退Y1211SQ下料器原位X1211YV滑台进Y1312SQ下料器终点X1312YV滑台退Y141YJ夹紧X1413YV滑台进Y152YJ进料X1514YV滑台退Y163YJ放料X1615YV放料Y174YJ润滑压力X1716YV进料Y205YJ润滑液面开关X201KM主轴Y211SB总停X212KM主轴Y222SB启动X223KM主轴Y233SB预停X234KM主轴Y244SB润滑故障撤除X245KM冷却电动机Y251SA选择开关X256KM润滑电动机Y265SB滑台进X261HL润滑显示Y276SB滑台退X272HL、工位滑

35、台原位Y307SB主轴点动X303HL、工位滑台原位Y318SB滑台进X314HL上料原位Y329SB10SB11SB滑台退 主轴点动滑台进X32 X33X345HL下料原料Y3312SB13SB滑台退主轴点动X35X3614SB滑能进X3715SB滑台退X4016SB主轴点动X4117SB夹紧X4218SB松开X4319SB上料器进X4420SB上料器退X4521SB进料X4622SB放料X4723SB冷却开X5024SB冷却停X51三、设计PLC 掌握系统电气原理图I/O 接口图它反映的是 PLC 输入输出模块与现场设备的连接。PLC 的输入点大局部是共点式，即全部输入点具有一个公共端 C

36、OM。I/O 电气接口图如以下图 2-1 - 好好学习，每天向上图 I/O 电气接口图-19 - 好好学习，每天向上四、设计PLC 掌握系统操作面板图 2-2 掌握系统的操作面板掌握系统的操作面板是向 PLC 掌握系统公布掌握命令的主令元件组合而成的。本设计中，输入元件共 42 个其中按钮 SB 24 个、检测元件 YJ 5 个、行程开关SQ 12 个，选择开关 1 个，基于对机床工作方式的掌握要求， 面板上应设有选择开关 1SA、预停按钮；鉴于手动调整方式下，相应按钮发出掌握命令，驱动组合机床相应部件运动，因此面板上应设相应按钮5SB-24SB，鉴于对组合机床的启动，停顿及润滑故障的处理掌握

37、，应在操作制面板上设有启动按钮 2SB、总停按钮 1SB、润滑故障切除按钮 4SB、其他输入元件均为检测元件，不在操作面板中设置，由上面综述，可得掌握系统操作面板如以下图所示 - 好好学习，每天向上图 掌握系统操作面板图-20第五章 掌握系统软件设计一、设计PLC 掌握系统工作循环流程图依据本设计的掌握与工艺要求，按机床的动作挨次及每步所完成的任务，可得工作循环流程图如图图 PLC 掌握系统工作循环流程图 - 好好学习，每天向上二、设计PLC 掌握系统初始化梯形图程序初始化程序主要用来处理组合机床的各种号，如启动，预停，总停以及各种的原始信号，机床启动前应具备的各种初始信号，工作方式选择信号，

38、各种复位信号，并将处理结果作为机床启动，停顿，程序转换的依据，初始化程序一般用阅历法设计。依据掌握要求，承受 STL 指令，来定义相应的工作方式，手动，自动，利用预停按钮来掌握全自动与半自开工作状态的切换，并利用定时器设定了润滑电动机间歇时间，初始化程序见以下图。三、设计PLC 掌握系统手动及显示梯形图程序本设计的手动程序与显示程序均为用阅历法设计的梯形图。手动程序：主要在调整和检修时使用。为了对滑台的进退、上料器的进退、夹具的加紧松开等进展调整与掌握，设计了相应的手动程序，设计手动程序时应留意互锁的设计。显示程序：依据机床的工作状态，驱动相应指示灯显示。如手动及显示梯形图程序图。四、设计PL

39、C 掌握系统状态转移图与梯形图程序状态转移图，它是完整地描述掌握系统的工作过程，功能和特性的一种图形， 是分析和设计电路系统掌握程序的重要工具。本设计的状态转移图按以下几步进展的1 按组合机床的掌握要求与加工工艺画出状态转移图。2 在画出的状态转移图上以 PLC 输入点或其他元件定义状态转换条件。3 依据电控系统供给的电气执行元件功能表，在状态流程图上对每个状态和动作命令配画上实现该状态或动作命令的掌握功能的电气执行元件，并以对应的 PLC 输出点的编号定义这些电气执行元件。由状态转移图易的相应的梯形图程序，它们二者是一一对应关系，梯形图程序请见图-21图 设计PLC 掌握系统初始化梯形图程序

40、 - 好好学习，每天向上图 PLC 掌握系统手动及显示梯形图程序-23图 PLC 掌握系统梯形图程序五、试验室电气原理图仿真及程序调试本次设计的电气原理仿真及程序调试是在工业技术中心 PLC 试验室完成的， 并按以下步骤依次进展1 检验程序将编好的应用程序输入到微机内，利用软件进展程序检验，起初有几处编程语法错误，经过几次认真修改后，程序无误。然后传入 PLC 内。2 信号模拟用试验台上的模拟开关模拟输入信号，接入相对应的输入端点。输入程序后， 扳动开关，接通或断开模拟开关，用来模拟相应按钮动作及机械动作使检测元件状态发生的变化，并通过输入输出指示灯来观查输入输出端点的状态变化，经观看模拟开关

41、与 PLC 连接正确。3 按程序进展模拟运行先比照输入信号表，设置好原始状态下全部输入信号的状态，再使PLC 运行， 按下相应按钮，按梯形图程序，观看输出状况，经观看符合程序设定的输出；按工步状态在一个工作循环里逐步转换的挨次依次发出状态转移指令信号，系统将完毕一个工步状态转入下一个工步状态，将转换状况和已编的程序相比较，知转换状况与程序设定的输出状况一样，电气原理图仿真及程序调试成功。-27 - 好好学习，每天向上结论PLC 作为一代的工业掌握装置，具有开发柔性好，接线简洁，安装便利，抗干扰性强等特点，用它来掌握四工位组合机床这样简单的生产设备，是抱负的选择。PLC 的承受,降低了机床的故障率,节约了大量的修理费用,提高了整机的牢靠性，保证了工件的精度要求。通过此次毕业设计使我加深了对 PLC 的理解，了解了其型号规格并能正确使用。把握了 PLC 的根本原理及编程方法，能够依据工艺过程和掌握要求进展系统设计和编制应用程序。生疏了典型设备电气掌握系统，具有了从事电气设备安装调试、修理治理等方面的力量。提高了设计和改进一般机械设备电气掌握的根本力量。