三面銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)解讀

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1、 “機(jī)電傳動(dòng)與控制”課程設(shè)計(jì) 三面銑組合機(jī)床機(jī)電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)部：機(jī)械與電氣工程學(xué)部 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)號(hào)： 100302041133 姓名：裴寶成 指導(dǎo)老師：曾海霞 時(shí)間： 2013/3/7

2、 目 錄 一．課程設(shè)計(jì)的目的 3 二．課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容概述 3 三．液壓系統(tǒng) 4 一、工件的加工過程 5 二、主要電氣參數(shù) 6 三、三面銑組合機(jī)床的控制要求 6 四、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 7 五．課程設(shè)計(jì)具體內(nèi)容 8 （一） 硬件設(shè)計(jì) 8 1.I/O 分配表 8 2.PLC 外部接線圖 9 3.電氣元件一覽表 10 4.主電路及照明電路 11 主程序設(shè)計(jì) 11 單循環(huán)自動(dòng)工作順序功能圖 11 左銑刀單循環(huán)工作順序功能圖 15 右 1 銑刀單循環(huán)功能圖 16 右 2 銑刀單循環(huán)功能圖 18

3、 立銑刀單循環(huán)工作順序功能圖 19 點(diǎn)動(dòng)工作流程圖 21 公用程序 21 回原位程序 22 手動(dòng)程序 22 PLC 梯形圖總體結(jié)構(gòu)圖 23 控制面板 23 六．調(diào)試過程及模擬調(diào)試電路 24 七．課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 25 八．參考文獻(xiàn) 25 2 一．課程設(shè)計(jì)的目的 1.進(jìn)一步鞏固課本所學(xué)知識(shí)； 2.掌握一般生產(chǎn)機(jī)械 PLC 控

4、制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法； 3.掌握一般生產(chǎn)機(jī)械電器線路的施工設(shè)計(jì)； 4.培養(yǎng)查閱圖書資料、工具書的能力； 5.培養(yǎng)工程繪圖、書寫技術(shù)報(bào)告的能力。 二．課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容概述 基本結(jié)構(gòu) 三面銑組合機(jī)床主要由底座、床身、銑削動(dòng)力頭、機(jī)械動(dòng)力滑臺(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)銑銷頭，上方有立銑頭。 機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái) 機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)由滑臺(tái)、滑座和雙電機(jī)（快速及進(jìn)給電機(jī)）傳動(dòng)裝置三部分組成?？焖龠M(jìn)給電動(dòng)機(jī)用來拖動(dòng)滑臺(tái)快進(jìn)和快

5、退運(yùn)動(dòng)， 工進(jìn)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)滑臺(tái)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，在工進(jìn)時(shí)，只允許工進(jìn)電機(jī)單獨(dú)工作，快速進(jìn)給電機(jī)由制動(dòng)器制動(dòng)。 滑臺(tái)的自動(dòng)工作循環(huán)是靠傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞給絲杠來實(shí)現(xiàn)的。 3 三．液壓系統(tǒng) 工件夾緊與松開由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 元 件 YV1 YV2 BP2 工 序 原 位 — （+） — 夾 緊 + — + 快 進(jìn) （+） — + 工 進(jìn) （+） — + 快 退 （+） —

6、+ 松 開 — + — 三面銑組合機(jī)床是用來對(duì) Z512W 型臺(tái)式鉆床主軸箱的 Ф80、Ф90孔端面及定位面進(jìn)行銑銷加工的一種自動(dòng)加工設(shè)備。加工工件的示意圖如圖所示。 4

7、一、工件的加工過程 三面銑組合機(jī)床的加工過程如圖 1-2 所示。 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，發(fā)出加工指令。 工件夾緊后壓力繼電器動(dòng)作， 動(dòng)力滑臺(tái)（工作臺(tái)）開始快進(jìn)，到位轉(zhuǎn)工進(jìn)，同時(shí)起動(dòng)左和右 1 銑頭開始加工，加工到某一位置，立銑頭開始加工， 加工又過一定位置右 1 銑頭停止，右 2 銑頭開始加工，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， 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)上述工作過程。 5

8、 圖 1-2 工件的加工過程 二、主要電氣參數(shù) ○1 左、右 2 銑削頭電動(dòng)機(jī)： JO2-41-4，4.0kw，1440 轉(zhuǎn)/分，380V， 8.4A； ○2 立、右 1 銑削頭電動(dòng)機(jī)： JO2-32-4，3.0kw，1430 轉(zhuǎn)/分， 380V， 6.5A； ○3 液壓泵電動(dòng)機(jī)： JO2-22-4，1.5kw，1410 轉(zhuǎn)/分， 380V，3.49A； ○4

9、機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)的電機(jī)： JO2-22-4，1.5kw，1410 轉(zhuǎn)/分， 380V， 3.49A； ○5 電磁閥：二位四通閥 Z24 DW-25，直流 24V， 0.6A，14.4W 三、三面銑組合機(jī)床的控制要求 1．有單循環(huán)自動(dòng)工作、單銑頭自動(dòng)循環(huán)工作、點(diǎn)動(dòng)三種工作方式； 2．單循環(huán)自動(dòng)工作過程如圖 1-2 所示，油泵電機(jī)在自動(dòng)加工一個(gè)循 6 環(huán)后不停機(jī)。 3．單銑頭自動(dòng)循環(huán)工作包括：左銑頭單循環(huán)工作、右 1 銑頭單循環(huán) 工作、右 2 銑頭單循環(huán)工作、立

10、銑頭單循環(huán)工作。單銑頭自動(dòng)循環(huán)工 作時(shí)，要考慮各銑頭的加工區(qū)間。 4．點(diǎn)動(dòng)工作包括：四臺(tái)主軸電機(jī)均能點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀、滑臺(tái)快速（快進(jìn)、 快退）點(diǎn)動(dòng)調(diào)整、松緊液壓缸的調(diào)整（手動(dòng)松開與手動(dòng)夾緊） 。 5．主軸電機(jī)均為單向旋轉(zhuǎn)，快進(jìn)電機(jī)能夠正反轉(zhuǎn) 6．要求有電源、工件夾緊、加工等信號(hào)指示。 7．要求有照明電路和必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)與保護(hù)環(huán)節(jié)。 四、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 1）確定輸入 /輸出設(shè)備，選擇 PLC；分析確定系統(tǒng)方案，設(shè)計(jì)合理 PLC 控制系統(tǒng)； 2）繪制 PLC 外部接

11、線圖； 3）根據(jù)三面銑組合機(jī)床的控制要求，畫出系統(tǒng)的功能表圖 4）編制 PLC 梯形圖程序并調(diào)試 5）正確計(jì)算選擇電器元件，列出電器元件一覽表； 6）繪制電氣接線圖，接線并調(diào)試； 7）整理技術(shù)資料，編寫使用說明書 7 五．課程設(shè)計(jì)具體內(nèi)容 （一） 硬件設(shè)計(jì) 1.I/O 分配表

12、 8 2.PLC 外部接線圖

13、 9 3.電氣元件一覽表

14、 10 4.主電路及照明電路 主程序設(shè)計(jì) 單循環(huán)自動(dòng)工作順序功能圖 11 單循環(huán)功能表圖

15、 12

16、 單循環(huán)工作梯形圖 13

17、 14 左銑刀單循環(huán)工作順序功能圖 左銑刀功能梯形圖

18、 15 右 1 銑刀單循環(huán)功能圖

19、 16 梯形圖 17 右 2 銑刀單循環(huán)功能圖

20、 梯形圖 18

21、 立銑刀單循環(huán)工作順序功能圖 19 梯形圖

22、 20 點(diǎn)動(dòng)工作流程圖 梯形圖 公用程序

23、 21 回原位程序 手動(dòng)程序

24、 22 PLC 梯形圖總體結(jié)構(gòu)圖 控制面板 23 使用說明書： 三面銑組合機(jī)床機(jī)電控制

25、系統(tǒng)介紹：具有自動(dòng)、手動(dòng)、單 循環(huán)啟動(dòng)、左銑刀單循環(huán)啟動(dòng)、右 1 銑刀單循環(huán)啟動(dòng)、右 2 銑 刀單循環(huán)啟動(dòng)、立銑刀單循環(huán)啟動(dòng) 7 中工作方式，用轉(zhuǎn)換開關(guān) 控制。手動(dòng)方式時(shí)，用各操作按鈕來點(diǎn)動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，單 循環(huán)時(shí)，每按一次啟動(dòng)按鈕，向前執(zhí)行一個(gè)循環(huán)動(dòng)作，自動(dòng)時(shí) 首先機(jī)床回原位，再按下啟動(dòng)按鈕就會(huì)執(zhí)行一個(gè)周期。 六．調(diào)試過程及模擬調(diào)試電路 1、實(shí)際點(diǎn)與代替點(diǎn)關(guān)系圖 輸入點(diǎn) 實(shí)際點(diǎn) 代替點(diǎn) 輸出點(diǎn) 實(shí)際點(diǎn) 代替點(diǎn) X00 SB2 自動(dòng) /手動(dòng) Y00 工件

26、夾緊 L1 X03 SB5 X 軸 Y02 滑臺(tái)快進(jìn) L2 X07 SB15 啟動(dòng) Y03 滑臺(tái)工進(jìn) L3 X12 SB10 復(fù)位 Y05 左銑工作 L4 X15 SQ6 正向 Y04 滑臺(tái)快退 L5 X11 SQ1 反向 Y01 工件松開 L6 2、調(diào)試總結(jié) 在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試時(shí)，我調(diào)試的是左銑單循環(huán)程序。我先聽老師講解了調(diào)試的過 程以及調(diào)試要達(dá)到的效果， 然后我回到寢室將程序編好， 寫在草稿紙上。 星期三 上午，我來到實(shí)驗(yàn)室， 將線路按我事先畫好的外部接線圖接好， 老師檢查后就開 始實(shí)驗(yàn)。第一次試驗(yàn)沒

27、有成功，可能是機(jī)器的原因 M8002 不能觸發(fā)初始脈沖， 檢查重新啟動(dòng) plc 之后，進(jìn)行第二次試驗(yàn)，這次試驗(yàn)相當(dāng)成功，達(dá)到了老師想要 的效果，課程設(shè)計(jì)調(diào)試這一步驟圓滿結(jié)束。 24 通過這次試驗(yàn)，我懂得了做實(shí)驗(yàn)之前一定要把準(zhǔn)備工作做好，只有這樣，我 們才能提高做實(shí)驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確度。 七．課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 1.經(jīng)過這次的課程設(shè)計(jì)，讓我鞏固了 PLC 的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)也 讓我對(duì) PLC 的相關(guān)知識(shí)有了更深的了解。 2.這次的課程設(shè)計(jì)也讓我明白了做設(shè)計(jì)的相關(guān)步驟， 認(rèn)識(shí)到做設(shè) 計(jì)是一個(gè)非常艱難的事情。 3.課程設(shè)計(jì)也讓我對(duì) PLC 相關(guān)軟件有了應(yīng)用上的了解。 八．參考文獻(xiàn) 1.《可編程控制器原理與應(yīng)用》程憲平主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2.《機(jī)電傳動(dòng)與控制》程憲平主編 華中科技大學(xué)出版社 25