本科畢業(yè)設計 題 目： 鉆鏜專用機床液壓系統(tǒng)設計與PLC控制 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 學生姓名： 指導教師： 論文提交日期： 論文答辯日期： 畢業(yè)設計（論文）任務書 機械設計制造及其自動化專業(yè) 畢業(yè)設計（論文）題目：鉆鏜專用機床液壓系統(tǒng)設計與PLC控制 畢業(yè)設計（論文）內容：設計說明書一份； 繪制圖紙折合A1四張以上； 畢業(yè)設計（論文）專題部分： （1）鉆鏜機床的結構原理和工作要求分析。 （2）工況分析，工藝參數(shù)確定。 （3）液壓原理圖設計。 （4）液元件選擇，性能驗算，動態(tài)性能仿真。 （5）控制方案選擇，PLC選型，PLC硬件電路設計。 （6）梯形圖設計與仿真有條件時在液壓實驗臺上驗證。 起止時間：2016.2.29~2016.6.8 指導教師： 簽字 2016年3月 1 日 本科畢業(yè)設計 題 目： 鉆鏜專用機床液壓系統(tǒng)設計與PLC控制 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 學生姓名： 指導教師： 論文提交日期： 年 6 月 2 日 論文答辯日期： 年 6 月 8 日 摘要 近年來，可編程邏輯控制器技術發(fā)展極為迅速，廠商也推出了強大的新可編程控制器和各種特殊功能模塊和通信網(wǎng)絡設備，可編程序控制器成為一套微機技術、自動化技術、通信技術于一體的通用工業(yè)控制裝置，已成為工業(yè)自動化的有力工具，已廣泛應用于工業(yè)控制領域。 鉆孔機是一種精密機床，主要用于圓柱工件在孔上的精密加工。這些孔通常需要嚴格的水平或垂直的，并且彼此之間的距離是非常準確的。所有這些要求很難達到。組合機床是專門為處理大量的專用設備加工一個工件，專用鏜床由三相異步電機驅動，電機型號Y100L-6型（1.5KW，4A）和單向操作。技術人員必須掌握的過程中，進料系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，以提高工作效率為快進和自動轉換，由液壓馬達、電磁閥yv1-yv4控制變換。液壓泵電機y801-2（750W，1.9A）。PLC的硬件使用的模型設計fx2n-16mr-001，程序的設計是用來轉換到編程的單序列的中心。 最后，由于時間倉促，本次設計的設計難免會有疏忽和遺漏，我衷心希望老師給予批評指正。 關鍵詞：LC；硬件系統(tǒng)；軟件系統(tǒng)；程序設計 Abstract In recent years, programmable logic controller (PLC) exceptionally fast technology development, producer has launched some powerful new programming controller, a variety of special function module and communications network equipment, set to become a computer programming technology, automation technology, in the general industrial control equipment of automation technology, industrial automation becomes a powerful tool, in various fields of industrial control has been widely used. Boring lathe is a kind of high precision machine tool, mainly used for the machining of the workpiece on the precision of the hole. The axes of these holes are often required to be strictly horizontal or vertical, and the distance requirements are very accurate. These requirements are difficult to drill. Modular machine tool is used to deal with a large number of identical parts, especially the special processing equipment, special boring machine driven by three-phase asynchronous motor, motor model y100l-6 (1.5KW, 4a), one-way revolution. Technical personnel must grasp its processing technology process, the feed system uses hydraulic pressure, feed for improving work efficiency has entered a rapid entry and two kinds of fluctuations of trading time labor, by the hydraulic motor and the electromagnetic valve yv1-yv4 control transformation. Hydraulic pump motor is y801-2 (750W, 1.9A). The design of the PLC hardware using the model is fx2n-16mr-001, the design of the program is used to convert to the center of the single sequence programming method. Finally, due to the short time, the design of negligence and omission of the inevitable, I sincerely hope that the teacher to give criticism and correction. Key words：PLC; hardware system; software system; programming 目 錄 第一章 可編程控制器概述 1 1.1 可編程控制器的基本概念 2 1.2 可編程控制器的市場情況和發(fā)展 2 1.2.1 PLC的發(fā)展和市場情況 6 1.2.2 PLC的網(wǎng)絡及發(fā)展趨勢 3 第二章 設計概述 5 2.1 課題背景及研究意義 5 2.1.1 鏜床的發(fā)展 5 2.1.2 鏜床的開放分類 5 2.1.3 鏜床按結構和被加工對象分類. 6 2.2 繼電器控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng) 7 2.2.1 繼電器控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別 7 2.2.2 PLC控制的優(yōu)點 7 2.3 本人的主要工作 8 第三章 鏜孔機床的工作原理及控制要求 10 3.1 鏜床液壓動力滑臺介紹 10 3.2 控制方式及工作方式 10 3.2.1 專用鏜孔機床控制方式選擇 10 3.2.2 專用鏜孔機床工作方式選擇 11 3.3 專用鏜孔機床控制要求 11 第四章 專用鏜孔機床的硬件設計 13 4.1 PLC的選擇 13 4.2 專用鏜孔機床PLC控制I/O分配表 13 4.3 PLC控制系統(tǒng)硬件接線圖 14 4.4 PLC控制系統(tǒng)安裝注意事項 14 第五章 專用鏜孔機床的軟件設計 16 5.1 常用的編程方法 16 5.2 專用鏜孔機床PLC控制工作流程圖 17 5.3 專用鏜孔機床PLC控制順序功能圖 18 5.3 專用鏜孔機床PLC控制梯形圖 19 5.4 用GX Developer軟件測試程序正確性 19 參考文獻 21 致謝 22 附錄A 23 附錄B 25 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 可編程控制器概述 第一章 可編程控制器概述 1.1 可編程控制器的基本概念 人們最初將被用于邏輯控制的可編程邏輯控制器稱為可編程控制器，可編程控制器是一種數(shù)字運算操作，用于數(shù)字運算在工業(yè)環(huán)境中的應用。它可用于編程的存儲器，用于其內部存儲實現(xiàn)的邏輯，順序操作，定時，計數(shù)和算術運算，如操作指令，通過數(shù)字或模擬輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。 可編程序控制器是一種數(shù)字運算的電子設備，它具有“可編程存儲器”、“邏輯運算、順序運算、定時、計數(shù)和算術運算”的工作，可認為具有基本特性的可編程序控制器具有計算機。事實上，無論從內部結構、功能和工作原理，可編程控制器都是計算機。 可編程邏輯控制器是為工業(yè)環(huán)境和計算機應用而設計的。工業(yè)環(huán)境和一般辦公環(huán)境不同，具有特殊的結構，使其能在高粉塵、高噪聲、強電磁干擾下工作和溫度變化劇烈的環(huán)境中，以控制機械或生產過程，但它可以“容易和工業(yè)控制系統(tǒng)”這些都是個人電腦不能做。因此，可編程序控制器不是一種普通的計算機，它是一種計算機在工業(yè)領域中的應用。 可編程序控制器可以控制各種類型的工業(yè)設備和生產過程。它“很容易擴展它的功能”，它的程序可以根據(jù)不同的控制對象的要求，讓用戶可以進行編程。也就是說，可編程邏輯控制器（可編程控制器）比以前的工業(yè)控制計算機，如工業(yè)單片機控制系統(tǒng)，具有更大的靈活性，它可以方便地在各種場合使用，是一種通用的工控機。 可編程序控制器不僅是計算機的核心，而且是工業(yè)控制中使用的一種設備。但是，另一方面，它是一個通用的機器，而不是經(jīng)過兩年的發(fā)展，它不能用于任何特定的工業(yè)設備。 1.2 可編程控制器的市場情況和發(fā)展 1.2.1 PLC的發(fā)展和市場情況 世界的第一個可編程控制器是公認的1969美國數(shù)字設備公司（12月）制定的。在組件和計算機發(fā)展水平的時候，早期的可編程控制器主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制和定時、計數(shù)功能。在70年代初，有一個微處理器，它被迅速引入到可編程邏輯控制器，它增加了可編程控制器和數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟僮? 和處理等功能，成為一個真正的工業(yè)控制設備的特點，計算機。為了方便熟悉繼電器觸點控制系統(tǒng)的電氣工程和技術人員使用，編程控制器采用和繼電器接觸器的電路圖是類似于梯形圖作為主要編程語言，并將參與計算機存儲器元件的操作被命名為繼電器。因此，可編程控制器是微機技術與繼電保護技術的結合。 1968美國通用汽車（通用汽車）提出取代繼電器控制裝置的要求，二年美國數(shù)字公司開發(fā)的首個土地改革可編程序控制器方案，以滿足通用汽車裝配線的要求。隨著集成電路技術和計算機技術的發(fā)展，可編程控制器產品有第五代。 改變制造業(yè)的特征的幾何形狀和機械性能和物理變化和化學變化的原料轉化成行業(yè)中的產品的功能，除了連續(xù)反饋控制，特別是在制造業(yè)存在開環(huán)序列控制大量的開關量，它按照邏輯條件進行序列號根據(jù)運動序列；并與順序，時序邏輯關系的獨立根據(jù)聯(lián)鎖保護動作的控制；以及大量的開關量、脈沖量、定時器、計數(shù)器、模擬量越限報警狀態(tài)的離散數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。由于這些控制和監(jiān)測的要求，可編程控制器已發(fā)展成為一種替代繼電器電路和基于順序控制的產品。在多年來的生產實踐中，逐漸形成了一個潛在的PLC、DCS、IPC鼎，如表1.1所示，和其他單回路智能調控在市場上占有一定的比例。 表1.1 近年來國際市場上PLC、DCS與IPC的銷售情況對比 市場占有率 PLC DCS IPC 1993年 39億美元（46%） 26.4億美元（31%） 10.2億美元（12%） 2000年 76億美元（50%） ?? 41億美元（27%） 21.3億美元（14%） 在八十年代中期至九十年代中期，是可編程控制器的增長最快的時期，年增長率一直保持在30到40%。由于PLC的人機界面的處理能力和網(wǎng)絡仿真功能的進步，擠占了DCS市場部分（過程控制）和污水處理逐步壟斷等行業(yè)，但是由于工業(yè)PC（IPC）的出現(xiàn)，特別是近年來現(xiàn)場總線技術的發(fā)展，IPC和FCS也分流一部分PLC市場，所以近年來PLC的增長速度一般是漸進的。目前已擁有超過200家生產企業(yè)生產的可編程控制器產品超過300個，主要用于汽車（23%）、食品加工（16.4%）、化工/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。 可編程控制器國內生產的約30家工廠，但沒有形成大規(guī)模的生產能力和品牌的產品，部分是模仿，組裝提供的零部件或“代工”的生產模式，可以說，在中國的可編程控制器尚未形成制造業(yè)。由于原理，技術和技術都不成熟的技術產品，只要努力，就能夠形成一個制造業(yè)。 在可編程控制器的應用中，中國是非?；钴S的。近年來，新一年的1000萬套可編程控制器產品，年銷售額300億元，工業(yè)應用非常廣泛。但與其他國家相比，在機械加工和生產線的應用，但也需要增加投資。 1.2.2 PLC的網(wǎng)絡及發(fā)展趨勢 近年來，PLC廠家在原來的CPU模板的物理層的RS232／422／485接口提供了基礎，并逐步增加各種通訊接口，而且提供完整的通訊網(wǎng)絡。由于近年來數(shù)據(jù)通信技術的飛速發(fā)展，用戶對開放性的要求很強，現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)技術的發(fā)展，使可編程控制器的系統(tǒng)比開放式系統(tǒng)的現(xiàn)狀要好得多。目前，羅克韋爾AB公司已形成多層結構，即凈醚、網(wǎng)絡控制、網(wǎng)絡設備、ASI等現(xiàn)場總線（原DH+網(wǎng)絡也兼容）。在PROFIBUS DP通信網(wǎng)絡西門子公司及Profibus-FMS網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡的路由S7，即Profibus-DP現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)兩層結構。網(wǎng)絡仍在發(fā)展，我們國家應該有一個積極的態(tài)度。 2001中國的機械工業(yè)成為工業(yè)發(fā)展的新亮點，總產值比上年增長17.15%，汽車產量是世界上第一個10位，機床產量為世界5號。機械行業(yè)利潤增長33.35%，占總工業(yè)增加利潤的六以上。出口也顯示出有前景的增長?，F(xiàn)提出工業(yè)機械實施網(wǎng)絡。就這一點，可編程控制器的員工應該有一個清醒的認識，響應網(wǎng)絡的開放網(wǎng)絡構成的性能/價格比和網(wǎng)絡的可靠性，安全性，先進的專項工作。 網(wǎng)絡連接互聯(lián)網(wǎng)的問題，甚至是現(xiàn)場總線，和現(xiàn)有的網(wǎng)絡與以太網(wǎng)的“E網(wǎng)到底”的模式，由客戶機/服務器和瀏覽器/服務器模式的網(wǎng)絡，生產者/消費者，接口軟件采用OPC和需要進一步落實。PLC和智能馬達控制中心、與數(shù)控機床配套的數(shù)控數(shù)控設備，以及與其它運行控制系統(tǒng)、電控設備、變頻器、軟啟動器，這是連接成一個系統(tǒng)；PLC與DCS系統(tǒng)之間的勞動分工，DCS作為遠程I/O站；PLC工控和勞動分工，除了IPC作為人機界面，PLC軟件I/O部件是可行的。此外，可編程控制器與緊急停車系統(tǒng)（公共服務、緊急停機系統(tǒng)）、倉庫、機器人技術、計算機輔助設計、計算機輔助設計等之間的關系。總之，可編程控制器兼容各種新技術，使可編程控制器成為了“計算機”的真正意義上的“。 PLC的應用領域是廣泛的，而許多地區(qū)迫切需要發(fā)展，如海關過境車輛認證（鹽田）、自動售藥小（一些中醫(yī)店在中國的一些例子。在離散事件系統(tǒng)中，如道路網(wǎng)絡交通流（車輛計數(shù)、乘客計數(shù)和停留時間測量）、物流系統(tǒng)、軟制造系統(tǒng)（敏捷制造系統(tǒng)）和所有非標準隨機服務系統(tǒng)可采用可編程控制器，然后建模及對策和優(yōu)化?？删幊绦蚩刂破鞯那巴臼敲篮玫模械谋^論調都不站在。至于技術進步，可編程控制器和其他技術的融合，甚至消失，這也需要一個特定的時間 25 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 設計概述 第二章 設計概述 2.1 課題背景及研究意義 2.1.1 鏜床的發(fā)展 鉆孔機主要是由鏜孔在工件上一直進行鉆孔，使用不同的工具和配件也可以鉆，銑，切削螺紋加工和外圓和結束。 在1769年瓦特獲得了實用蒸汽機的專利，并對汽缸的加工精度成為蒸汽機的關鍵問題。1774年英威爾金森發(fā)明了鏜削機筒，用于加工蒸汽筒體。1776年他做了一個更精確的汽缸鉆孔機。 1880年后，德國開始生產的水平鉆孔機前和后的列和表。為了進行工件的加工，特別是大的，在三十年代開發(fā)的掘進機。隨著銑削量的增加，50年的落地鏜銑床的出現(xiàn)。 在第二十世紀初，由于鐘表儀器制造業(yè)的發(fā)展，需要對孔加工設備誤差較小的距離，在瑞士的坐標鉆孔機。目前，最無聊的機器已經(jīng)采用了數(shù)字控制系統(tǒng)來實現(xiàn)坐標位置和過程自動化。 鏜銑床主要是鏜削刀具的工件上的德國機床，通常，鏜削刀具的旋轉運動，鏜削刀具或工件進給運動。其加工精度和表面質量均高于鉆床。鉆孔機是大型箱體零件加工的主要設備。 加工特點：工件的加工是不動的，所以工具是移動的，中心的是孔的工具中心，并使刀具旋轉（主運動）。 2.1.2 鏜床的開放分類 （一）臥式鉆孔機 臥式鏜銑床是一種應用最廣的掘進機。它主要是一個鉆孔，鏜孔精度可達IT7，1.6-0.8um主要參數(shù)對表面粗糙度Ra值。臥式鏜銑床主軸直徑。 （二）坐標鉆孔機 坐標鉆孔機是一種高精度機床。其結構特點是精密測量裝置的坐標位置。坐標鉆孔機可分為單柱坐標鉆孔機、雙柱坐標鉆孔機和水平坐標鉆孔機。 1單柱坐標鉆孔機主軸驅動機床主軸回轉主軸回轉運動和主軸軸向運動。特點：結構簡單，操作方便，特別適合于加工板狀零件的精密孔，但它的剛性較差，所以這種結構只適用于中小型坐標鏜床。 2。雙柱夾具鉆孔機：主軸安裝的刀具主要動作，工件被安裝在桌子上，沿導軌床的縱向直線運動。其良好的剛度，采用這種結構的大坐標鉆孔機。工作臺寬度雙柱坐標鉆孔機的主要參數(shù)。 3。水平坐標鉆孔機：在水平面上可旋轉，進給運動可以由表縱向運動或主軸軸向運動來實現(xiàn)。其加工精度較高。 （三）鉆石鉆孔機 金剛石鉆孔機是在非常小的進給量和較高的切削速度和工件的加工尺寸精度高，加工（--），可以達到0.2微米的表面粗糙度。 fk110臺灣數(shù)控刨臺臥式銑鏜床是引進德國先進技術，按照歐洲市場的需求，結合成熟的結構我廠生產的同一類型的機器和機床的發(fā)展。模塊化設計，即在同一臺主機上（用一個鏜軸直徑），用不同的系統(tǒng)，在機床的布局、結構、精度等方面采取相應措施，可以形成各種不同檔次的機床。 （四）數(shù)控鉆孔機 數(shù)控鏜銑床也可以進行鉆孔、擴孔、鉸孔、車和飛機面臨多個進程的圈外。特別適用于加工孔、孔間距要求更準確的箱體零件，可實現(xiàn)機床坐標的自動定位，同時也實現(xiàn)了坐標、直線、任意三個坐標軸、可用直線插補、圓弧插補等加工的輪廓和三維表面。 2.1.3 鏜床按結構和被加工對象分類. （一）臥式鏜銑床、鏜軸設置水平和軸向進給，主軸箱沿垂直運動的前立柱導軌，做垂直或橫向運動，都是無聊的。本機是廣泛使用和與經(jīng)濟相比，它主要用于在箱體（或支架）零件的孔加工和其他加工表面的孔。 （二）坐標鉆孔機：與鉆孔機精密坐標定位裝置。它主要用于鏜削尺寸、形狀、特別是一系列關于高位置精度要求的孔，也可用于精密坐標測量，模板劃線，規(guī)模。 （三）：用金剛石或硬質合金工具，精密鏜鏜機床的精鏜機床。 （四）：用于深孔鉆孔機。 （五）：將工件放置在著陸點的桌面，沿縱向或橫向運動的列床。用于加工大型工件。 2.2 繼電器控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng) 2.2.1 繼電器控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別 繼電器控制系統(tǒng)與可編程控制器的控制系統(tǒng)之間的連接是，這兩種方法基本上可以實現(xiàn)相同的功能。他們的使用要求的門電路的知識。門電路是“和”，“不是”，“或”知識。還有一個觸點，使用可編程控制器控制，通常在采集輸入信號時，可能需要使用繼電器。當輸出控制信號時，還要用繼電器來做“功率放大”，來實現(xiàn)什么樣的控制，是由被控對象和你自動控制的目的決定的，并且使用了什么手段。 繼電器控制系統(tǒng)和可編程控制器的控制系統(tǒng)的區(qū)別在于：實現(xiàn)不同的硬件、繼電器控制系統(tǒng)的邏輯功能，其邏輯功能是由傳統(tǒng)繼電器完成的，如時間繼電器，對應于時間繼電器。繼電器動作一般與電磁?？删幊绦蚩刂破魇且环N可編程控制器，它是基于集成控制器的各種“門電路”。它的工作條件更接近于計算機。對于已連接到該行的，可以更改可編程控制器程序以改變控制邏輯和參數(shù)，用更靈活的方式來使用。另一個區(qū)別是繼電器控制系統(tǒng)應用于簡單的邏輯控制，而可編程控制器可以實現(xiàn)更復雜的邏輯控制。 繼電接觸器控制的不足之處：如果電機的電氣控制系統(tǒng)采用繼電接觸器控制。由于大量的機械接觸，導致設備的響應速度慢，可靠性差，故障率高，布線復雜，不便于調整和維護，產品質量不高，無法保證。 2.2.2 PLC控制的優(yōu)點 （1）.可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能?？删幊炭刂破饔捎诓捎矛F(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，嚴格的制造工藝，內部電路采用先進的抗干擾技術，具有較高的可靠性。如三菱生產的F系列PLC（MTBF）高達30，000個小時，一些CPU冗余PLC的平均無故障時間較長，從機器的PLC電路，構成PLC控制系統(tǒng)的使用，和同樣大小的繼電器控制系統(tǒng)相比，電氣連接線和開關特性已減少到原來的幾百甚至幾千倍，故障也將大大降低。此外，可編程控制器有一個硬件的檢測功能的自我檢測，故障十可以及時發(fā)送報警信息。在應用軟件中，用戶還可以將其編程為外圍設備的故障自診斷過程，使系統(tǒng)中除了可編程控制器的電路設備也得到了故障自診斷和保護。以這種方式，整個系統(tǒng)具有非常高的可靠性。 （2）.配備齊全，功能完善，適用性強 到今天，已經(jīng)形成了大、中、小規(guī)模的各種產品，可用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能外，大多數(shù)現(xiàn)代可編程控制器具有完善的數(shù)據(jù)處理計算能力，可用于各種數(shù)字控制領域，。近年來，可編程控制器的功能模塊已經(jīng)大量涌現(xiàn)，使可編程控制器已深入到了位置控制、溫度控制、計算機控制（數(shù)控）等工業(yè)控制中。隨著可編程控制器通信的增加和人機界面技術的發(fā)展，使其在各種控制系統(tǒng)中的應用非常簡單。 （3）.系統(tǒng)設計周期短,維護方便,改造容易 可編程控制器采用邏輯存儲代替布線邏輯，大大降低了布線和外部控制設備，控制系統(tǒng)的設計周期大大縮短，同時也變得易于維護。更重要的是，在改變生產過程可能的改變過程中的相同的設備。適用于多品種、小批量生產的場合。 （4）.體積小，重量輕，能耗低 以超小型PLC為例，在小于100mm2大小底部新產品品種、重量小于150g，只有幾瓦的功耗。由于體積小，容易在機器內部裝載，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制裝置。 2.3 本人的主要工作 我設計的專用機床可編程控制器控制系統(tǒng)，它涉及到機械鉆孔機，首先，我必須了解專用機床的結構和工作原理。 組合機床是專門為處理大量的專用設備加工一個工件，專用鏜床由三相異步電機驅動，電機型號Y100L-6型（1.5KW，4A）和單向操作。進給系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，以提高工作效率為快進和自動轉換，由液壓馬達、電磁閥yv1-yv4控制變換。對于y801-2液壓泵電機（750W，1.9A），對理解專用鏜孔機的工作原理，我開始認為總體方案設計，在設計中，在集鏜鉸選擇要求行動的處理流程，我用的常開和常閉開關SA的無聊鉸的狀態(tài)選擇。在程序設計過程中，我用了一個單一序列的中心轉換為編程。本程序是同時滿足這兩個條件，逐步轉換活動步驟所需（Mi-1 = 1）和轉換條件滿足（西= 1），通過對象和西的常開觸點，從而形成一個串聯(lián)電路。當電路接通時，完成了2次運算，隨后的一步是轉換成步進步進。這種編程方法和轉換的基本規(guī)則的實現(xiàn)，在編寫嚴格的對應關系時，在編寫功能的梯形圖時，更能顯示其優(yōu)越性。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 鏜孔機床的工作原理及控制要求 第三章 鏜孔機床的工作原理及控制要求 3.1 鏜床液壓動力滑臺介紹 液壓動力滑臺、機械滑臺的區(qū)別是，該液壓滑臺的進給運動是動力動力油，和動態(tài)機械滑動到電機。 液壓動力由滑動、滑動、氣缸和控制塊組成的鐵件、氣缸體上滑動的滑動座上。 一個典型的液壓機自動工作循環(huán)有機械的滑動，它通過電氣控制回路來控制液壓系統(tǒng)的實現(xiàn)。滑動送料速度由節(jié)流閥調節(jié)，可實現(xiàn)無級調速。電氣控制電路一般采用行程、時間原理和壓力控制方法。 3.2 控制方式及工作方式 3.2.1 專用鏜孔機床控制方式選擇 現(xiàn)在我們主要了解PLC控制，單片機控制，DSP控制，設計控制，數(shù)字模擬混合電路控制，嵌入式系統(tǒng)控制，繼電器接觸器控制，等等。我在這里討論的是可編程控制器控制，單片機控制，數(shù)字信號處理器控制，繼電器接觸器控制這三種方式。 該控制系統(tǒng)的主要特點是具有高可靠性的控制系統(tǒng)，其結構簡單，在高壓下，步進控制其優(yōu)點，程序改造不頻繁，對系統(tǒng)的要求較高，使用比較好，內部系統(tǒng)資源少，投入到了更高的要求。 單片機控制主要特點：內部系統(tǒng)資源，體積小，價格便宜，穩(wěn)定可靠，缺乏一般在弱情況下較好，在使用一般負載時必須和功率放大器電路來驅動。 數(shù)字信號處理器控制主要特點：內部系統(tǒng)資源較大，處理速度快，具有復雜的數(shù)字處理功能，一般用于通信、國防和大型系統(tǒng)，技術要求較高，一般使用成本要高于可編程控制器。 繼電器接觸器控制：如果電機的電氣控制系統(tǒng)采用繼電器接觸器控制。由于大量的機械接觸，導致設備的響應速度慢，可靠性差，故障率高，布線復雜，不便于調整和維護，產品質量無法得到可靠保證。 各種綜合控制功能：由于專用機床從三相異步電機拖動，且可靠性要求高，因此設計采用專用鏜銑床的控制方式比較合適。 3.2.2 專用鏜孔機床工作方式選擇 現(xiàn)代控制系統(tǒng)越來越多地應用于生產、研究、娛樂、通信等許多領域的自動化設備的自動化程度。智能、節(jié)能環(huán)保、易維護的特點。 一般來說，大部分的設備是手動、自動、半自動、這三種工作方式。在我們的生產和生活中所使用的機械和電子設備，大部分是手動和自動操作的組合。完全自動化設備在航空航天領域。 在本次設計中，我使用的是手動和自動操作的組合。在專用鉆孔機快速前進，并進入工作條件，特別無聊的機器由可編程控制器自動控制的正常運行，自動，當工業(yè)和貿易的過程結束后停止顯示燈，然后轉向手動控制，按下手動按鈕后打開自動控制過程。 3.3 專用鏜孔機床控制要求 組合機床是專門為處理大量的專用設備加工一個工件，專用鏜床由三相異步電機驅動，電機型號Y100L-6型（1.5KW，4A）和單向操作。磨削過程如圖3.1所示，液壓進給系統(tǒng)，為了提高工作效率的反饋到快進和自動轉換，由液壓馬達、電磁閥yv1-yv4控制變換。對于y801-2液壓泵電機（750W，1.9A）。 圖3.1 專用鏜床加工工藝流程圖 設計過程中參照的技術要求： （1）主軸為單項運轉，停車要求制動（采用能耗在制動） （2）主軸加工操作采用兩地控制。加工結束自動停止，手動快退至原位。 （3）根據(jù)加工動作流程要求設置鏜孔加工月絞孔加工選擇 （4）應有照明及工作狀態(tài)顯示 （5）有必要的電氣保護和連鎖控制 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 專用鏜孔機床的硬件設計 第四章 專用鏜孔機床的硬件設計 4.1 PLC的選擇 在可編程控制器的選擇上主要是根據(jù)所需的功能和容量來選擇，并考慮了方便的維護，備件的通用性，是否易于擴展，也沒有特殊的功能要求等。 （1）確定PLC的輸入輸出點：I/O點數(shù)選擇留出適當余量；由可知要求8輸入端口控制，輸入點可以選擇8或16；控制對象的顯示有五種，輸出點可以低于8分，8分。基于以上兩點，選擇輸入和輸出點16個點。 （2）PLC存儲容量：系統(tǒng)是模擬信號或大數(shù)據(jù)量的處理能力應選擇大一些；專用鏜床的PLC控制程序的設計步驟200步驟的內部存儲容量小于20K，你可以選擇一個8K。 （3）輸出類型：通常由于專用鏜床用220V三相交流異步電機驅動，繼電器輸出型磁流變（接觸，可以用交流和直流負載）或雙向晶閘管輸出型MS（AC負載不接觸，）。 （4）貯存及養(yǎng)護時間：一般貯存期約1－3年（及使用次數(shù)）。為了保持長期或斷電應該使用EEPROM存儲（不需要備用電源），也可選的外部存儲卡盒； 可編程控制器的擴展：通過增加擴展模塊和擴展單元連接到主單元。擴展模塊包括輸入單元、輸出單元、輸入輸出單元。當擴展部分超出了主單元的能力，我們應該使用擴展模塊與電源或電源模塊的加法支持； （5）可編程序控制器聯(lián)網(wǎng)：可編程序控制器聯(lián)網(wǎng)，分為可編程控制器和計算機網(wǎng)絡和可編程控制器，并可分為兩種類型的網(wǎng)絡。計算機通過網(wǎng)絡直接連接RS232C接口，RS422 + RS232C / 422轉換適配器、調制解調通信連接方式；計算機和PLC網(wǎng)絡，通過通信處理器和網(wǎng)絡適配器連接使用，連接介質或雙絞線電纜；PLC之間互連可以通過專用通信電纜直接連接，連接通信卡或模塊和數(shù)據(jù)線等。 總結（1）、（2）、（3）、（4）、（5）選擇fx2n-16mr-001原因。 4.2 專用鏜孔機床PLC控制I/O分配表 專用鏜孔機床PLC控制I/O分配表如表4-1所示： 表4-1專用鏜孔機床PLC控制I/O分配表 I口 接線端 O口 接線端 X000 啟動按鈕SB1 Y001 電磁閥YV1(KM1) X001 行程開關SQ1 Y002 電磁閥YV2(KM2) X002 行程開關SQ2 Y003 電磁閥YV3(KM3) X003 行程開關SQ3 Y004 電磁閥YV4(KM4) X004 行程開關SQ4 Y005 停止顯示燈HL X005 手動操作按鈕SB2 X006 行程開關SQ5 X007 鏜孔選擇開關SA 4.3 PLC控制系統(tǒng)硬件接線圖 專用鏜孔機床PLC控制系統(tǒng)硬件接線圖如圖4-2所示： 圖4-2 專用鏜孔機床PLC控制系統(tǒng)硬件接線圖 4.4 PLC控制系統(tǒng)安裝注意事項 專用鏜床的PLC控制系統(tǒng)的安裝應注意以下問題： （1）防止電力線的干擾，使用雙絞線電源線，每根導線截面應大于1.25平方毫米，電源通過1:1的隔離變壓器PLC，減少電噪聲。此外，為了防止電壓過高，損壞了可編程控制器，供電的人加上了壓敏電阻。 （2）可編程控制器輸電線和電源線不能位于同一線槽或電線管，三相電源線束一起走線和2個部分盡可能相互垂直線，傳輸線也可以使用屏蔽線，以防止電力線干擾輸入線。 （3）為了防止過熱，不得在變壓器及其他元件上安裝的加熱元件，在適當?shù)拈g隙，以熱，并在配電箱安裝風扇冷卻。 雙語 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章 專用鏜孔機床的軟件設計 第五章 專用鏜孔機床的軟件設計 5.1 常用的編程方法 在同一個功能上，可編程控制器的控制編程方法可以有多種，但最好的方式帶來最大的方便。本文主要介紹了四種不同的編程方法，在不同的場合中應用。 隨著工業(yè)生產規(guī)模的不斷擴大，傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)越來越難以滿足工業(yè)發(fā)展的需要。可編程序控制器是以微處理器為核心，集成了計算機技術、自動控制技術和通信技術的通用工業(yè)控制裝置。外部接線簡單、方便、控制主要是設計方案，建立梯形圖是最常用的程序設計，采用一般的經(jīng)驗設計方法和邏輯設計方法，繼電器控制電路的移植方法和時序控制設計方法，也稱為功能設計，功能圖是一種用于描述控制系統(tǒng)的過程控制圖形功能和特性，主要是由步、轉換、轉換、箭頭和動作組成。和功能表，可以用四種方式來編寫梯形圖，它們是：開始停止編程，梯形圖指令編程，移位寄存器編程和復位編程。在本文中，三菱公司F1系列PLC為例，來說明這三個程序的順序控制的實現(xiàn)。 （1）使用停止電路的編程方式 起止保護電路僅用觸點和線圈的指令，無需編程元件的中間環(huán)節(jié)，各種類型的可編程控制器指令，并通過自保持電路，它具有記憶功能，并與傳統(tǒng)的繼電器控制電路基本上是相似的，所以它已被廣泛使用。該程序設計方法通用性好，易于掌握，一般采用原繼電器控制系統(tǒng)（2）的轉換過程，采用可編程控制器中的階梯式指令。 步進指令，是專門為順序控制的設計提供指導和步驟只能國家登記的代表和狀態(tài)寄存器斷電保持功能，在順序控制程序的編寫應該一步一步的指示使用，并登記狀態(tài)必須進行設置，使其具有控制功能，國家登記提供STL接觸，或登記國和中間繼電器M在允許雙輸出的不同步驟的梯形圖，它允許一個沉重的負荷輸出的步驟結束時與RET指令到原車后接觸。這種編程方法很容易為初學者接受和掌握，對于有經(jīng)驗的工程師來說，也可以提高設計效率，也很容易對程序進行調試、修改、讀、易使用，程序相對短的順序控制設計應該是一個優(yōu)先事項，并且在行業(yè)中的規(guī)律性的動態(tài)控制被廣泛使用。 （3）使用設置復位指令的編程方法在加上指令編程時，一個轉換的所有前一步對應的輔助繼電器常開觸點和相應的觸點或電路的變化，作為所有后續(xù)步驟對應的輔助繼電器集，使所有前一步相應的輔助繼電器復位條件。簡單的順序控制系統(tǒng)還可以直接設置或重置輸出繼電器。順序轉換關系的方法是明確的，編程容易理解，一般用于自動控制系統(tǒng)中的手工編程 5.2 專用鏜孔機床PLC控制工作流程圖 專用鏜孔機床PLC控制工作流程圖如圖5-1所示： 圖5-1 專用鏜孔機床PLC控制工作流程圖 5.3 專用鏜孔機床PLC控制順序功能圖 專用鏜孔機床PLC控制順序功能圖如圖5-2所示： 圖5-2 專用鏜孔機床PLC控制順序功能圖 5.3 專用鏜孔機床PLC控制梯形圖 專用鏜孔機床PLC控制梯形圖如圖5-3所示： 圖5-3 專用鏜孔機床PLC控制梯形圖 5.4 用GX Developer軟件測試程序正確性 首先按下使程序帶電，待出現(xiàn)圖2后程序便可進行正確性測試，按在線——測試——軟元件測試出圖3然后在窗口輸入所需要的指令使之強制ON得到需要的結果。 a)PLC寫入 b)程序帶電 c)對功能圖進行軟元件測試 d) 輸入所需指令強制ON e)最后一個指令使程序回到初始步 f)使信號燈亮 圖4.6程序測試步驟 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 參考文獻 參考文獻 [1]方承遠．工廠電氣控制技術[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2000年10月 [2]Fangchengyuan. 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