組合機(jī)床電氣控制課程設(shè)計(jì)

1、組合機(jī)床電氣控制課程設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)老師： 湖南工業(yè)大學(xué)2011年6月11日目錄1緒論32設(shè)計(jì)方案42.1 左、右兩動(dòng)力頭進(jìn)給電機(jī)42.2電動(dòng)機(jī)控制電路52.3液壓泵電動(dòng)機(jī)52.4液壓動(dòng)力滑臺(tái)控制62.5主電路及照明電路72.6保護(hù)與調(diào)整環(huán)節(jié)82.7繼電器電氣原理簡圖104 I/O分配表125組合機(jī)床電氣控制電路圖146課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容156.1單循環(huán)自動(dòng)工作15單循環(huán)自動(dòng)工作循環(huán)圖15單循環(huán)自動(dòng)工作梯形圖166.2左銑單循環(huán)工作18左銑單循環(huán)功能表18左銑單循環(huán)梯形圖196.3右銑單循環(huán)工作21右銑單循環(huán)梯形圖216.4公用程序236.5回原位程

2、序236.6手動(dòng)程序246.7 PLC梯形圖總體結(jié)構(gòu)圖246.8面板設(shè)計(jì)257系統(tǒng)調(diào)試268設(shè)計(jì)心得279參考文獻(xiàn)281緒論對(duì)于機(jī)械電氣結(jié)合控制的組合機(jī)床，電氣控制系統(tǒng)起著重要的神經(jīng)中樞作用。傳統(tǒng)的組合機(jī)床采用的繼電器接觸器控制系統(tǒng)，接線復(fù)雜、故障率高、調(diào)試和維護(hù)困難。隨著PLC控制技術(shù)日益成熟并得到越來越廣泛的應(yīng)用，利用原有的繼電器接觸器控制電路設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)，或直接進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，都能很好地滿足組合機(jī)床自動(dòng)化控制的要求。本次設(shè)計(jì)的要求如下：組合機(jī)床結(jié)構(gòu)示意圖組合機(jī)床工作循環(huán)圖組合機(jī)床采用兩個(gè)動(dòng)力頭從兩個(gè)側(cè)面分別加工，左、右動(dòng)力頭的電動(dòng)機(jī)均為2.2kw，進(jìn)給系統(tǒng)和工件夾緊都用液

3、壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，液壓泵電動(dòng)機(jī)的功率為3kw，動(dòng)力頭和夾緊裝置的動(dòng)作由電磁閥控制。設(shè)計(jì)要求如下：（1）兩臺(tái)銑削動(dòng)力頭分別由兩臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，單向旋轉(zhuǎn)，無須電氣變速和停機(jī)制動(dòng)控制，但要求銑刀能進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀。 （2）液壓泵電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)，機(jī)床完成一次半自動(dòng)工作循環(huán)后按下總停機(jī)按鈕時(shí)才停機(jī)。（3）加工到終點(diǎn)，動(dòng)力頭完全停止后，滑臺(tái)才能快速退回。（4）液壓動(dòng)力滑臺(tái)前進(jìn)、后退能點(diǎn)動(dòng)調(diào)整。（5）電磁鐵、采用直流供電。（6）機(jī)床具有照明、保護(hù)和調(diào)整環(huán)節(jié)。2設(shè)計(jì)方案2.1 左、右兩動(dòng)力頭進(jìn)給電機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)要求知左、右兩動(dòng)力頭要求快進(jìn)工進(jìn)快退的工作循環(huán)，并且左、右兩動(dòng)力頭可以同時(shí)工作，也可進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整。液壓泵電動(dòng)

4、機(jī)M1正轉(zhuǎn)，工作進(jìn)給電機(jī)M2、M3也能夠正轉(zhuǎn)即可。其主電路如下圖：2.2電動(dòng)機(jī)控制電路 為液壓泵電動(dòng)機(jī)，操作按鈕或，使得電或失電，控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)或停止。為機(jī)床半自動(dòng)工作與調(diào)整工作的選擇開關(guān)。開關(guān)置于位置時(shí)機(jī)床實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)工作，左、右銑削動(dòng)力頭酌電動(dòng)機(jī)與分別由滑臺(tái)移動(dòng)到位，壓下行程開關(guān)與，使、得電并自鎖，、分別起動(dòng)工作。加工到終點(diǎn)時(shí)，滑臺(tái)壓下終點(diǎn)行程開關(guān)，使、斷電，兩動(dòng)力頭停轉(zhuǎn)。2.3液壓泵電動(dòng)機(jī)液壓泵電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，因液壓泵電動(dòng)機(jī)的功率較小，故可以直接啟動(dòng)。其主電路圖如下：液壓泵電動(dòng)機(jī)接線圖當(dāng)KM1的線圈得電吸合使電機(jī)M1正轉(zhuǎn)，通過plc的輸出就可以使不同的接觸器線圈得電，從而使各電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。2.

5、4液壓動(dòng)力滑臺(tái)控制 液壓泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)工作后，按下按鈕，繼電器得電并自鎖，電磁鐵得電，控制液壓滑臺(tái)快速趨近，至滑臺(tái)壓下行程閥，滑臺(tái)轉(zhuǎn)為工作進(jìn)給速度進(jìn)給。工作進(jìn)給至終點(diǎn)，死擋鐵停留，進(jìn)油路油壓升高，到壓力繼電器動(dòng)作。失電，電磁鐵失電，同時(shí)得電，電磁鐵得電，滑臺(tái)快速退回到原位，壓下原位行程開關(guān)，失電，失電，滑臺(tái)停在原位，一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。液壓動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)圖元件動(dòng)作表工步Y(jié)V1YV2KP原位-快進(jìn)+-工進(jìn)+-死擋鐵停留+-/+快退-+-2.5主電路及照明電路 機(jī)床照明燈通過控制變壓器降壓為24，由開關(guān)控制。機(jī)床照明燈2.6保護(hù)與調(diào)整環(huán)節(jié) 熔斷器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)、變壓器、一次側(cè)短路保護(hù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)、

6、短路保護(hù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)控制電路短路保護(hù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)照明電路短路保護(hù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁鐵線圈電路短路保護(hù)。保護(hù)環(huán)節(jié)電路三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)分別由、熱繼電器實(shí)現(xiàn)。為了保護(hù)刀具與工件安全，當(dāng)其中一臺(tái)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，要求其余兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均應(yīng)停止工作。因此，熟繼電器的常閉觸點(diǎn)均應(yīng)接在控制電路的總電路中。組合機(jī)床是由通用部件和專用部件組成。組合機(jī)床在整機(jī)的安裝、調(diào)試過程中，希望各部件能靈活方便地進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試，而不影響其它部件。因此，控制電路應(yīng)具有對(duì)自動(dòng)加工與調(diào)整工作狀態(tài)的控制作用。左、右動(dòng)力頭調(diào)整點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀時(shí)，通過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)于調(diào)整位置，分別按下按鈕、實(shí)現(xiàn)左、右動(dòng)力頭點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀的調(diào)整。液壓動(dòng)力滑臺(tái)前進(jìn)、后退的調(diào)整是將開關(guān)置于位置

7、，切斷、線圈電路，使滑臺(tái)移動(dòng)到、位置時(shí)，左、右銑削動(dòng)力頭不應(yīng)起動(dòng)工作。按下點(diǎn)動(dòng)按鈕、，分別使、得電，獲得滑臺(tái)前進(jìn)與后退的點(diǎn)動(dòng)調(diào)整工作。調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)電路2.7繼電器電氣原理簡圖3程序的設(shè)計(jì)根據(jù)要求知需使左、右兩動(dòng)力頭均要求快進(jìn)工進(jìn)快退的工作循環(huán)和可使左、右兩動(dòng)力頭同時(shí)工作，也可進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整。故設(shè)計(jì)的流程圖如下圖程序流程圖4 I/O分配表因采用PLC控制，需分配其I/O點(diǎn)，它決定著系統(tǒng)如何工作。I/O編號(hào)功能符號(hào)X00半自動(dòng)SA1-1X01手動(dòng)SA1-2X02單循環(huán)啟動(dòng)SA2-1X03左銑頭單循環(huán)SA2-2X04右銑頭單循環(huán)SA2-3X07啟動(dòng)SB3X10工件夾緊SB4X11原位SQ1X12左、右銑/

8、工進(jìn)SQ2X14右銑停SQ3X15終點(diǎn)SQ4X16松開工件SB5X17滑臺(tái)快進(jìn)SB6X20滑臺(tái)快退SB7X21停止SB8X22液壓泵啟動(dòng)SB2X23回原位SB1X24左銑頭點(diǎn)動(dòng)SB7X25右銑頭點(diǎn)動(dòng)SB8Y00夾緊工件YV1YO1松開工件YV2YO2滑臺(tái)快進(jìn)Y03滑臺(tái)工進(jìn)Y04滑臺(tái)快退Y05左銑頭工作SQ2Y06右銑頭工作SQ3Y11原位指示燈HL1Y12液壓泵工作信號(hào)燈HL2Y13工件夾緊指示燈HL3Y14加工工件指示燈HL4Y15終點(diǎn)指示HL5Y16液壓泵工作SQ15組合機(jī)床電氣控制電路圖6課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容6.1單循環(huán)自動(dòng)工作6.1.1單循環(huán)自動(dòng)工作循環(huán)圖6.1.2單循環(huán)自動(dòng)工作功能表6

9、.1.3單循環(huán)自動(dòng)工作梯形圖6.2左銑單循環(huán)工作左銑單循環(huán)功能表6.2.2左銑單循環(huán)梯形圖6.3右銑單循環(huán)工作6.3.1右銑單循環(huán)梯形圖6.4公用程序6.5回原位程序6.6手動(dòng)程序6.7 PLC梯形圖總體結(jié)構(gòu)圖6.8面板設(shè)計(jì)使用說明書： 兩面加工組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)介紹：具有半自動(dòng)、手動(dòng)、單循環(huán)啟動(dòng)、左銑頭單循環(huán)、右銑頭單循環(huán)5種工作方式，用轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行控制。手動(dòng)方式時(shí)，用個(gè)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，半自動(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，換回原位工作方式時(shí)，按下“回原位”按鈕工件自動(dòng)回到原位狀態(tài)。7系統(tǒng)調(diào)試安裝GX Dev

10、eloper和三菱的仿真軟件，建立一個(gè)新工程，將梯形圖輸入到工程中，完成后將其轉(zhuǎn)換。再啟動(dòng)梯形圖邏輯測(cè)試，選擇軟元件測(cè)試，輸入不同的軟元件，改變其狀態(tài)，觀察輸出的改變。軟元件的改變輸出的改變X0=1,X1=0Y0=1X0=0,X1=1Y1=1X2=0Y0=0,Y1=0X3=1Y5=1X3=0Y5=0X7=1,X0=1,X1=0/X7=1, X0=0,X1=1Y0=1,Y3=1/Y1=1,Y3=1X4=1Y2=1,Y3=0X5=1Y2=0,Y4=1,Y0=0/Y1=0X6=0Y4=0X10=1Y4=1X11=1,X12=0Y6=1X11=0,X12=1Y7=1X13=1Y6=0,Y7=0X14=

11、1Y13=1X20=1,X11=1,X12=0/X20=1,X11=0,X12=1Y11=1,Y6=1/Y11=1,Y7=1X15=1Y10=1,Y11=0X16=1Y10=0,Y12=1,Y6=0/Y7=0X17=0Y12=0X21=1Y12=1調(diào)試表格8設(shè)計(jì)心得通過這次PLC課程設(shè)計(jì)，我知道：使機(jī)床與plc結(jié)合，可以輕松的完成規(guī)定的工作，這可以很大程度的減小工人的工作和減小危險(xiǎn)。因?yàn)檫@一切都是有程序控制的，能夠使機(jī)器嚴(yán)格按規(guī)律執(zhí)行，而人工作的時(shí)候總會(huì)有一些錯(cuò)誤發(fā)生，這些錯(cuò)誤有可能引發(fā)危險(xiǎn)。和學(xué)別的學(xué)科一樣，在學(xué)完P(guān)LC理論課程后我們做了課程設(shè)計(jì)，此次設(shè)計(jì)以分組的方式進(jìn)行，每組有一個(gè)題目。我

12、做的是組合機(jī)床的組合機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)。由于平時(shí)大家都是學(xué)理論，沒有過實(shí)際開發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，拿到的時(shí)候都不知道怎么做。但通過各方面的查資料并學(xué)習(xí)。我基本學(xué)會(huì)了PLC設(shè)計(jì)的步聚和基本方法。 通過這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。我學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我對(duì)知道的撐握都是思想上的，對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我把自己想出來的程序與到PLC中的時(shí)候，問題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我對(duì)PLC 的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。 通過此次課設(shè)，讓我了解了plc梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。最后，非常感謝老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助！9參考文獻(xiàn)1.常曉玲 主編電氣控制系統(tǒng)與可編程控制