機(jī)電傳動課程設(shè)計---四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計（論文）</b></p><p>　　題目： 四工位臥式鏜銑組合 </p><p>　　機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　設(shè)計名稱：機(jī)電傳動控制</p><p><b>　　班級學(xué)號： </b></p><p><b

2、>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　2011年12月21日</p><p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　第七組</b></p><p>

3、;　　1．設(shè)計題目：四工位臥式鏜銑組合機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　2．設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p>　　1）完成《課程設(shè)計指導(dǎo)書》所要求的控制循環(huán)。</p><p>　　2）按停止按鈕，立即停。</p><p>　　3）按復(fù)位按鈕，所有滑臺回原位，動力頭電動機(jī)停止。</p><

4、p>　　4）要求可以實(shí)現(xiàn)手動、自動。</p><p><b>　　3．設(shè)計要求：</b></p><p>　　1）畫出端子分配圖和順序功能圖</p><p>　　2）設(shè)計并調(diào)試PLC控制梯形圖</p><p><b>　　3）設(shè)計說明書</b></p><p><

5、b>　　4．進(jìn)度安排：</b></p><p>　　1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計方案 1天</p><p>　　2）PLC梯形圖設(shè)計與調(diào)試 3天</p><p>　　3）說明書撰寫 0.5天</p><

6、p>　　4）答辯 0.5天</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　專業(yè)負(fù)責(zé)人：</b></p><p>　　主管院長： 年 月 日</p><p>&l

7、t;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　0.前言3</b></p><p>　　1.課程設(shè)計的任務(wù)和要求4</p><p>　　1.1 課程設(shè)計的任務(wù)4</p><p>　　1.2 課程設(shè)計的基本要求4</p><p><b>　　2.總體設(shè)

8、計5</b></p><p>　　2.1 PLC選型5</p><p>　　2.2 PLC端子分配6</p><p>　　3.PLC程序設(shè)計9</p><p>　　3.1 設(shè)計思想9</p><p>　　3.2 順序功能圖10</p><p>　　3.3 PLC梯形圖

9、11</p><p>　　4.程序調(diào)試說明22</p><p><b>　　5.結(jié)束語23</b></p><p><b>　　6.參考文獻(xiàn)24</b></p><p><b>　　0.前 言</b></p><p>　　可編程序邏輯控制器簡稱

10、PLC，是專門為工業(yè)控制設(shè)計的通用自動控制裝置。它將計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，成為實(shí)現(xiàn)單機(jī)、車間、工廠自動化的核心設(shè)備，在各個行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。PLC產(chǎn)品種類較多，硬件與軟件系統(tǒng)各具特色，可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要

11、求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。</p><p>　　SIMATIC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。</p><p>　　S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。</p&

12、gt;<p>　　S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。SIMATIC S7-400 PLC

13、是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級時，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。</p><p>　　1.課程設(shè)計的任務(wù)和要求</p><p>　　1.1 課程設(shè)計的任務(wù)</p&

14、gt;<p>　　該機(jī)床有四個工位，三個動力頭。第一工位是裝卸工位，第二到第四工位的三個動力頭可以同時對相應(yīng)工位夾具上的工件進(jìn)行加工。工作臺每次轉(zhuǎn)位90度，轉(zhuǎn)過360度完成一個工件的所有加工。機(jī)床的動作包括：工作臺的抬起、回轉(zhuǎn)、落下夾緊；夾具的夾緊、松開；三個滑臺各自的向前切削、向后退回。</p><p>　　1.2 課程設(shè)計的基本要求</p><p>　　畫出端子分配圖和順

15、序功能圖</p><p>　　設(shè)計并調(diào)試PLC控制梯形圖</p><p><b>　　設(shè)計說明書</b></p><p><b>　　總體設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1 PLC選型</b></p><p>　　ＰＬＣ主機(jī)：選擇西門子Ｓ７

16、－２００系列ＰＬＣ作為系統(tǒng)的工作主機(jī)。</p><p>　　采用S7-200 CPU 226 AC/DC/繼電器型工作主機(jī)。其基本參數(shù)如下：</p><p>　　本機(jī)數(shù)字輸入：24路數(shù)字量輸入</p><p>　　本機(jī)數(shù)字輸出：16路數(shù)字量輸出</p><p>　　內(nèi)部存儲器位：256位</p><p>　　定時器總數(shù)

17、：256定時器</p><p>　　計數(shù)器總數(shù)：256計數(shù)器</p><p>　　電源電壓允許范圍：AC85~264V</p><p>　　輸入電流僅CPU/最大負(fù)載：40/160 mA,AC240V</p><p>　　電壓范圍：DC20.4~28.8V</p><p>　　電流限制：約1.5A</p>

18、<p>　　由于該系統(tǒng)要求33個輸入點(diǎn)16個輸出點(diǎn)S7-200 CPU226不能滿足點(diǎn)數(shù)要求，因此采用EM223DI8/DO8×DC24/繼電器型和EM221DI8×DC24/繼電器型擴(kuò)展模塊增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)。CPU總I/O點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)，系統(tǒng)要求的I/O總點(diǎn)為49點(diǎn)。CPU總I/O點(diǎn)數(shù)=（1.1~1.3）系統(tǒng)要求的I/O總點(diǎn)數(shù)。所以滿足設(shè)計要求。</p><p>　　2.2 PLC

19、端子分配</p><p>　　2.2 PLC端子分配</p><p>　　圖1 I/O端子分配圖</p><p><b>　　PLC程序設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1 設(shè)計思想</b></p><p>　　本次我們的課程設(shè)計的題目是：四工位臥式鏜銑組合機(jī)

20、床控制系統(tǒng)設(shè)計。首先按照要求把具體的輸入與輸出的端口相應(yīng)的點(diǎn)數(shù)配合設(shè)計出來，好為下步的工作做鋪墊，然后根據(jù)找出的端口數(shù)相應(yīng)的選出PLC的型號和具體的端口，在根據(jù)題中的具體要求把工作臺及滑臺的運(yùn)行過程用順序功能圖表示出來，在用這種思路把相應(yīng)的梯形圖設(shè)計好。</p><p>　　再設(shè)計梯形圖時，應(yīng)注意以下幾項：</p><p>　　(1) 設(shè)計可編程控制器時，安全性是第一重要的，應(yīng)避免程序故障

21、的出現(xiàn)，應(yīng)設(shè)置如下幾中安全電路：緊急停止電路，保護(hù)電路等操作的連鎖電路，定位的上限位/下限位等連鎖電路等，以防止誤操作產(chǎn)生故障。 </p><p>　　(2) 編程要理論聯(lián)系實(shí)踐。從最簡單的做起，循序漸進(jìn)。最開始可以先編寫些只包括數(shù)字量的，然后再考慮模擬量的，另外像計時器、計數(shù)器也經(jīng)常使用等。</p><p>　　(3) 在一段程序里不可有同樣的兩個輸出存在。比如說前段程序有1個輸出Q0.

22、0存在，后面就不要再有了。</p><p>　　(4)用步進(jìn)指令設(shè)計梯形圖時，要注意PLC初始狀態(tài)繼電器的設(shè)置。狀態(tài)繼電器可用于步進(jìn)順序控制，也可作為輔助繼電器使用。</p><p>　　(5) 使用梯形圖編程時，應(yīng)把串聯(lián)多的電路塊盡量放在最上邊，把并聯(lián)多的電路塊盡量放在最左邊，這樣即節(jié)省指令，又美觀。在同一程序中，同一編號的線圈使用兩次及兩次以上稱為雙線圈，雙圈非常容易引起誤動作，應(yīng)避免

23、使用。觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不包含觸點(diǎn)的分支線條應(yīng)放在垂直方向，不要放在水平方向，以便于讀圖和圖形的美觀。線圈和指令線圈一般不能直接連接在左邊的母線上，如需要的話可通過特殊的繼電器完成。</p><p>　　3.3 PLC梯形圖</p><p>　　圖3 PLC梯形圖</p><p><b>　　4.程序調(diào)試說明</b></p>

24、<p>　　本次設(shè)計程序調(diào)試通過模擬的方式進(jìn)行。模擬的軟件為S7_200仿真軟件。由于本次設(shè)計有32個輸入，18個輸出。因此無需調(diào)出EM223 D08×DC24V輸入擴(kuò)展模塊。需要特別說明的是，因為S7_200仿真軟件沒有感應(yīng)器（限位開關(guān)），所以需要手動進(jìn)行調(diào)置。</p><p><b>　　5.結(jié)束語</b></p><p>　　通過這次實(shí)訓(xùn)

25、課，我受益頗豐，學(xué)到了書本里根本學(xué)不到的東西，在為期兩周的實(shí)習(xí)期間，我們學(xué)習(xí)了初步的plc程序設(shè)計，一開始這門課程所散發(fā)出的強(qiáng)大的實(shí)踐性與趣味性一下子就深深的吸引住了我。</p><p>　　最終圓滿順利的完成了這次課程設(shè)計，這次的實(shí)習(xí)也幾近完結(jié)，總的來說，我在這次的實(shí)習(xí)中學(xué)到了很多課堂上沒有的知識，并且我對這次的實(shí)習(xí)是熱情高漲的。</p><p>　　第一，通過實(shí)踐覺得自己也可以做出以前

26、想都沒有想過的東西，那種小小的自豪感，不言而喻；</p><p>　　第二，通過小實(shí)習(xí)，加強(qiáng)了我們的動手實(shí)踐能力，作為機(jī)械專業(yè)的大學(xué)生，基本的動手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎(chǔ)和必要條件。</p><p>　　第三，在課程設(shè)計的這些日子里，培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考、勇于克服困難、團(tuán)隊協(xié)作的精神，大家互幫互助在其中得到了很大的加強(qiáng)。</p><p>　　我們不再是單體的，而是一

27、個整體，團(tuán)結(jié)的整體，老師的教學(xué)讓我們學(xué)到很多，而我們自己從實(shí)踐中也摸索著學(xué)到了很多，學(xué)習(xí)的根本在于應(yīng)用。 </p><p><b>　　6. 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 陳白寧，段智敏，劉文波. 機(jī)電傳動控制 【M】.東北大學(xué)出版社，2002.</p><p>　　【2】 李輝.S7-200PLC編程原理與工程實(shí)訓(xùn)【M