四工位组合机床电器及PLC控制
一、设计条件 (2)
（一）组合机床的启动工作状态 (2)
（二）液压回转工作台回转控制状态 (2)
（三）液压动力头控制状态 (2)
二、设计要求 (3)
三、设计思想及步骤 (4)
㈠电力拖动方案确定和电动机选择 (4)
㈡继电-接触器控制系统设计方案确定 (4)
㈢主电路设计 (5)
㈣变压器的设计 (6)
㈤控制电路设计 (7)
㈥液压回转工作台的电气控制电路设计 (9)
㈦液压动力头电气控制电路设计 (12)
㈧指示灯电路设计 (15)
㈨总电路设计 (15)
四、PLC控制的设计 (16)
五、电路元件选择 (26)
六、列出明细表 (29)
参考文献 (31)
二工位组合机床的PLC的设计
一、设计条件
（一）组合机床的启动工作状态
回转台抬起→回转抬回转→回转台反靠→回转台夹紧→动力头快进→动力头工进→延时停留→动力头快退。
（二）液压回转工作台回转控制状态
液压回转工作台是靠控制液压系统的油路来实现工作台转位动作，而液压系统的动作循环是靠电气电路控制。
1：回转台的转台动作。自锁销脱开及回转台抬起→回转台回转及缓冲→回转工作台反靠→回转工作台夹紧。
2：液压回转工作台控制电路采用低压直流信号控制。
（三）液压动力头控制状态
动力头是既能完成进给运动，又能同时完成刀具切削与运动的动力部件。
1：液压动力头的自动工作循环
动力头快进→动力头工进→延时停留→快速退回原位。
2：工作状态图待改
二工位组合机床动力头的工作状态示意图如下图所示。
图2-24 动力头工作示意图
3：动力头工作要求
本组合机床有三个动力头，分别控制钻头、扩孔、绞孔工作，这四个动力头是同步实现。钻孔、扩孔、铰孔的工艺分别是根据距离的不同由机械来保证，故在此我只作出一个动力头的电气控制原理图。
①动力头必须在回转工作台夹紧后才能移动。 ②要求动力头能实现点动调整控制。 ③要求动力头在任意时刻实现快退控制。
二、设计要求
①机床的主电路由四台三相交流异步电动机及、及其附属电气元件组成，由于各电动机容量不大，可采用直接起动控制。 ②M1是主电动机，只需单方向起动，要求有短路及过载保护。 ③M2是液压泵电动机，也只需单方向起动，要求有短路及过载
保护。
④M3是冷却泵电动机，功率较小，单方向运转，要求有短路及过载保护。
⑤M1和M2可以同时起停，也可单独起停。
⑥要求在动力头工作时，M3才接通，但也可以随时调整。
⑦主电路供电电压为380V；控制电路电压为220V；直流控制电路电压24V，由桥式全波整流电路供给（整流之前为交流28V），指示灯电路为6.3V。
⑧要求各工作状态有指示灯显示，以便说明机床工作在什么状态。
⑨电路中设置必要的各种保护，联锁控制。
三、设计思想及步骤
由于二工位组合机床是由一些电气控制基本环节组成。我们可以利用这些基本环节的组合机床进行设计，然后将各部分联系起来，再根据要求对整体电路进行分析，进行修正，直至达到控制要求，作出继电接触器原理图。
㈠电力拖动方案确定和电动机选择
①机床的主电路由三台三相交流笼型异步电动机及其附属电气元件组成，由于电动机容量都不大，故可采用直接起动控制。
②根据生产机械的技术要求，选择电动机。
主轴电动机为立式、防护式、断续周期性工作制，额定电压为380V。
液压泵电动机为卧式、封闭式、连续工作制，额定电压为380V 的交流异步电动机。
㈡继电-接触器控制系统设计方案确定
①为满足生产机械的工艺要求，应充分了解工作性能、结构性能、
运动情况、加工工艺及加工情况。考虑控制方案时，采用必要的联锁与保护环节，保证生产工艺要求。
②为满足控制电路的电压值要求，采用降压变压器，二次电压为
6.3V、28V、220V三种电压再经桥式全波整流为24V直流输出供给电磁阀电路。
③为保证控制电路工作的可靠性，对电器元件的联接要求需考虑，应尽量减少触点数和联接导线数，防止出现寄生电路。各种指示灯与控制电路分开供电。
④为了保证操作人员、电器设备、生产机械设备的安全，并能有效地控制事故的扩大，在电器控制电路中，采取了一定的保护措施，有短路保护、过载保护、失电压、欠电压、零电压保护、联锁保护、限位保护、过电流保护等。
㈢主电路设计待改
1.设计要求
①主轴电动机单方向起动，要求有过载及短路保护。
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。
2.元件选用
根据上面要求，要选用三台电动机：
M1——控制主轴的电动机；
M2——控制液压泵的电动机；
M3——控制冷却泵的电动机。
再根据电动机的控制要求选择元件：
QF——控制总电源的断路器，实现短路和过载保护；
FU1～FU3——控制各电动机短路保护；
KM1——控制主轴电动机单向工作；
KM2——控制液压泵电动机工作；
KM3——控制冷却泵电动机工作；
FR1～FR3——用与各电动机的过载保护控制。
3.作出电路草图如下：待改
图2-25 主电路冷却泵电动机
液压泵电动机主轴电动机～
～
～
㈣变压器的设计
1.设计条件：
①主电路要求供电电压为交流380V。
②控制电路要求供电电压为交流220V。
③直流控制电路（电磁阀电路）供电为直流24V，由桥整电路供给。
④指示灯电路供电为交流6.3V。
2.元件选用
TC——选用输出端的变压器，分别输出为220V、28V、6.3V；VC——桥式整流装置，输出24V。
3.作变压器草图如下：
～
～380
～
～6.3
图2-26 变压器电路
㈤控制电路设计待改
1.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。
要求在动力头工作进给时，冷却泵电动机M3才接通，但也可以随时调整。
2.元件选用
KM1～KM3——控制M1～M3单向起动动作接触器；
SB1——总停按钮；
SB2、SB3——M1与M2起动按钮；
SB4、SB5——M1与M2停止按钮；
SB6——冷却泵电动机（M3）调整按钮；
SB7——冷却泵电动机单独停止按钮；
SA1——控制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；FR1～FR3——M1～M3过载保护热继电器；
SA3——照明开关；
HL1——电源指示灯；
EL——照明灯。
3.控制电路草图
根据所选元件与工作要求画出控制电路图，
如下图：
图2-27 控制电路
4.工作原理
⑴主轴起动
首先合QF→HL1灯亮，表示电源供电正常
按下SB2→KM1（+）→KM1主闭→M1起动运转，拖动主轴旋转，KM1辅闭自锁。
⑵主轴停止
按SB4（或SB1）→KM1（–）→KM1主复位→M1停止。
⑶液压泵起动
按SB3→KM2（+）KM2主闭→M2起动，提供高压油，为液压系统工作准备，KM2辅闭自锁。
⑷液压泵停止
按SB5→KM2（–）→RM2主复位→M2停止。
⑸主轴与液压泵同时工作
首先将SA1打开向左位置
按SB2→KM1（+）→KM1主闭→M1起动工作，同时KM2（+）→KM2主闭→M2同时起动工作。
⑹冷却泵手动控制
首先将SA2打在M位置，然后按SB6→KM3（+）→M3起动，提供冷却液，KM3辅闭自锁。停止冷却泵按SB7即可。
⑺冷却泵自动控制
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自行起动工作，提供冷却液。
㈥液压回转工作台的电气控制电路设计
1.设计要求
①液压回转台是靠油路来实现工作台转位工作，液压系统的动作循环是靠电气电路控制。
②液压回转工作台上加工工位有四个，一装卸工件、二钻孔、三
扩孔、四铰孔。
③回转台的转台动作→自锁销脱开→回转台抬起→回转台回转及缓冲→回转台反靠→回转工作台夹紧→向动力头发出工作信号。
④回转台转位必须动力头在原位时才能实现。
2.元件选用
一般电磁阀均由中间继电器控制，实现对各种现场信号的传递转换及放大功能。现选：
KA4——回转台抬起
KA5——回转台回转
KA6——回转台反靠
KA7——回转台夹紧
KA8——动力头退回原位
SA1——回转台手动、自动工作选择开关
SA2——回转台回转按钮
SA8——回转台回转按钮
3.液压回转工作台电气控制电路图如下所示：
图2-30 液压回转台电气控制电路
4.工作原理
本液压回转台可实现自动循环与调整的动能，由转换开关SA1实现，SA1打在M档，按动调整按钮SB8即可实现调整，若SA1打在A档，当动力头快退至原位，则回转工作台可自动回转。
当动力头退回原位，压下行程开关SQ1，同时由于回转台在原位SQ9被压合，KA8得电，使YV5得电，回转工作台抬起，自锁销脱开，压下SQ5，由于KA5处于失电状态，电磁阀YV7得电，回转工作台由于YV10不得电，离合器合着而回转，回转了一定角度压下SQ6，SQ6常开闭合，使KA4得电并自琐，由于KA7、KA6、SQ8均处于常态，YV9得电，回转台实现反靠，反靠后压合行程开关SQ7，因为KA4一直得电，回转台自动落下夹紧。当回转台夹紧压力足够时，压力继电器KP合上，KA7得电，
KA7常开闭合，YV10得电，离合器脱开，KA7常闭断开，YV9失电，离合器脱开后压下SQ8，电磁阀YV8得电，液压缸返回，为回转工作台下次工作做准备，同时由KA7常开触点发出向动力头工作信号，使动力头准备工作。
若SA1打在M档，按下SB8实现手动调整，控制回转工作台的工作，松开SB8，回转台则停止工作。
㈦液压动力头电气控制电路设计待改
动力头是既能完成进给运动，又能同时完成刀具的切削运动。现设计的二工位组合机床，有三个动力头，每个动力头上有12把刀，在回转台夹紧后要求从三个方面同时对工件进行钻、扩、绞功能，从而提高了生产效率。
1.设计要求
①动力头必须在回转工作台夹紧后才能起动工作。
②要求动力头能实现点动调整控制。
③要求动力头在任意时刻实现快退控制。
④三个动力头同步工作，电路相同。
⑤液压动力头的工作示意图见图2-24。
⑥动力头工作循环状态夹紧信号（KA7）→动力头快进
→延时停留→快退至原位。
2.元件选用待改
在图2-24中已知SQ1、SQ2、SQ3的工作状态，在此不用再选了，其他元件可根据工作要求逐一选用。
YV1——实现工进
YV3——实现快速进给
YV2——实现快退
KT——实现延时停留
KA1——控制快进电磁阀
KA2——控制工进电磁阀
KA3——控制快退电磁阀
SB9——动力头手动控制按钮
SB10——动力头手动快退按钮
3.作掖压动力头电气控制电路图
根据设计要求与工作示意图、工作循环状态作出液压动力头电气控制电路图，如下图2-31所示。
工进快进快退
图2-31液压动力头电气控制电路
4.工作原理待改
动力头由液压缸带动，可以做前后进给运动。电磁阀YV1和YV2都断电时，液压缸进油电磁阀处于中间位置，电磁阀YV3断电时，
关闭回油油路，动力头在原位停止不动。这时，挡铁压动限位开关SQ1，其SQ1常闭断开，切断动力头工作电路，保证回转合工作时，动力头不工作。
⑴动力头自动控制
动力头必须在回转台夹紧后才能运动。首先将SA1打在“A”位置。当回转台夹紧时，KA7得电，KA7常开闭合，使KA1得电，KA1常开闭合。这时回转台的回转油缸活塞返回原位后压SQ9，SQ9常闭复位，切断回转台的工作电路，保证动力头工作时，回转台不动，SQ9常开闭合，使KA2得电，KA2常闭断开，使YV3失电，关闭了动力头拖动液压缸回油循环电磁阀，从而减小了压力油的流量，使动力头由快进自动控制转换为工作状态。当动力头工进到终点时，压动行程开关SQ3，SQ3常开闭合，时间继电器KT得电，KT瞬时触点立即断开，使中间继电器KA1、KA2和电磁阀YV1、YV3均断电释放，动力头停止前进。经过延时，时间继电器KT延时闭合，使电磁阀YV2得电动作。压力油经电磁阀进入拖动液压缸右侧，推动活塞向左移动，使动力头快速退回。退至原位，压SQ1、SQ2常闭断开，使KA3失电，KA3常开复位使YV2失电，动力头停止运动，另一方面，SQ1的常开闭合，为回转工作台转位准备。
⑵动力头电动控制
将旋钮开关SA1置于M位，按下SB4，中间继电器KA1得电。因为回转台复位后，SQ9一直闭合，所以YV1和YV3通电动作，使动力头向前快进。
因为这时KA1没有自锁，松开SB4，故动力头停止运动，实现3点动功能。
⑶任意时刻动力头快退控制
当动力头不在原位时，SQ1常闭复位，需要动力头快退时，按下SB5，中间继电器KA3得电并自锁，电磁阀YV2通电动作，动力头快速退回，退到原位后，压SQ1，KA3和YV2相续断电，动力头停止运动。
㈧指示灯电路设计
1.设计要求
为了便于观察与维修、检查、故设置了指示灯电路，对各种状态进行指示，我们对本电路列出9个状态进行指示显示。
指示灯电路用低压6.3V交流电独立供电。
2.元件选用
HL1——电源指示
HL2——回转台转位指示
HL3——回转台夹紧指示
HL4——动力头共进指示
HL5——动力头快进指示
HL6——动力头快退指示
HL7——主轴电动机工作指示
HL8——液压泵电动机工作指示
HL9——冷却泵电动机工作指示
3.作指示灯电路图
根据上述所选元件及各状态指示要求化画出指示灯电路草图。为了避免发生寄生电路，用独立6.3V电源供电，如图2-32所示。
电源回转夹紧工进快进快退主轴
液压泵冷却泵
～6.3
㈨总电路设计
首先将以上所有基本电路组合成一个完整的电路，然后根据任务书给出的条件进行逐一分析是否符合控制要求，主要是当电路组合成一体后，各环节相互之间的连接、互锁、保护等要考虑周全。经过反复多次的修改，最后画成总电路，如后续图2-33所示电路。
四、PLC 控制的设计待改
电路图在前面已设计出来，故现在重点阐述它的设计思路和方法。
设计梯形图的一般步骤为：
①列出对应元件的状态表（PLC 与J-C 对照表） ②割据状态表画梯形图。 ③根据梯形图编程。 ④将程序送入PLC 机调试。
⑤最后画出现场接线图。
下面具体予以阐述。
1.列出I/O、TMP/CNT、内部线圈的状态表
⑴输入状态表
在此我们采用中国无锡、美国EG公司及日本株社合资生产的PLC机——SR—20/21，22系列PLC机型。
首先选机型。机型根据原设备电气控制电路中的I/O点数来确定。从电气控制电路图2-33或图2-24中可知，输入信号有22点，总共有48点，从总点数可知，选SR-20系列的五槽框架PLC 机可使用，因为SR-20系列的五槽框架最大点数可控64点，看上去还有剩余，但是，因为输出点数中有三种不同电压的控制方式（220V、24V、6.3V），而不同电压一般不采用同一块模块控制，那么我们就要选用八槽模块的PLC机供本机床使用。具体分配为：接触器用1快、电磁阀用2快，指示灯用1快。输入信号用3快，它们的定义分别为：
输入定义号：（2快8点模块）输出定义号：（8点模块）
2快8点：000～017 接触器：30～37
一块16点：020～027 电磁阀：40～57
120～127 指示灯：60～67当机型确定、定义号确定后就可作输入状态表见表2-10。
表2-10输入状态表
⑵输出状态表
输出信号分别由4个模块控制。其中电磁阀采用8点模块控制，每快只控制4个电磁阀，因为点数有多余，而电磁阀工作电流较大，为了减轻输出模块的承受力，则将负载工作频繁分开，这样输出模块就不会有超载而损坏，起到了保护的作用。输出状态表见表2-21。
①输出模块的选用，为了保护PLC机，可在输出端处用一中间继电器（放大器）进行放大与隔离控制，使负载出现故障时不直接影响PLC机，而由中间继电器控制动作。
②为了使PLC机工作可靠，一般要求采用单独变压器供电，分别起隔离、保护作用，使工作平稳。
表2-21输出状态表
⑶中间元件状态表
中间元件状态表2-12包括中间继电器、时间继电器等PLC内部元件的编号。
注意：在J-C电路中，时间继电器KT既有延时触点，又有瞬动触点。我们采用内部线圈的对应触点作为定时器的瞬动触点使用。
中间元件的定义号为：160～377
定时器的定义号为：600～677
下面作出中间元件状态表，见表2-12。
表2-12 中间元件状态表
2.作梯形图
根据继电器接触器电气控制电路图与所作的各状态表来画梯形图。在作梯形图时，首先按电气原理图直接画出，然后再整理。本机床电路中有几个手动及自动切换开关。在梯形图中，分别用常开表示手动，常闭表示自动。另外，电源指示灯在电气控制电路中是直接接在母线上，而在梯形图中只要借用一个不用的输入点的常闭来控制即可。
二工位组合机床的梯形图如后续图2-34所示。
3 编制程序
由梯形图编制程序如下：
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题目组合机床液压系统设计 1、课程设计的目的 在完成液压传动课程学习的基础上，运用所学的液压基本知识，理论联系实际，把知识运用到实际生产时实践中来，设计一台专用铣床液压系统。 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 设计立式组合机床的液压系统，工作台要求完成：快进——工进——快退——原位停止、工件松开——液压泵卸荷。动力滑台采用平面导轨，其静摩擦系数 为f s =0.2，动摩擦系数为f d =0.1，往复运动的加（减速）的时间t =0.05， 系统的参数如下: 滑台的重量为135000N 快进快退的速度6m/min 滑台工进速度50 mm/s 快进行程100mm 工进行程50mm 切削负载为33000N 3、主要参考文献 1 王积伟﹒液压传动﹒北京：机械工业出版社，2010﹒ 2 席伟光﹒机械设计课程设计﹒北京：高等教育出版社，2003﹒ 3 李壮云﹒中国机械设计大典﹒南昌：江西科学技术出版社，2002﹒ 4 王文斌﹒机械设计手册﹒北京：机械工业出版社，2004﹒ 4、课程设计工作进度计划 1.用三天的时间进行查阅资料，初步计算，请教老师等设计准备。 2.用两天的时间进行计算、设计、画图。 3．两天的时间自己查找问题、老师审核、交图等工作。 指导教师（签字）日期年月日 教研室意见： 年月日 学生（签字）： 接受任务时间：年月日注：任务书由指导教师填写。
课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称 评分项目分 值 得 分 评价内涵 工作表现20% 01 学习态度 6 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学 工作态度。 02 科学实践、调研7 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠 道获取与课程设计有关的材料。 03 课题工作量7 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。 能力水平35% 04 综合运用知识的能力10 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题， 能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析， 得出有价值的结论。 05 应用文献的能力 5 能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并 较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种 信息及获取新知识的能力。 06 设计（实验）能力，方案 的设计能力 5 能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、 操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清 晰、完整。 07 计算及计算机应用能力 5 具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机 进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。 08 对计算或实验结果的分析 能力（综合分析能力、技 术经济分析能力） 10 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。 成果质量45% 09 插图（或图纸）质量、篇 幅、设计（论文）规范化 程度 5 符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本 文件第五条要求。 10 设计说明书（论文）质量30 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分， 结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。 11 创新10 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。 成绩 指 导 教 师 评 语 指导教师签名：年月日
机电课程设计 题目：注塑机液压系统设计 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：学生姓名： 导师姓名： 完成日期：
课程设计任务书 设计题目：注塑机液压系统设计 姓名系别机械工程专业机械设计及其自动化班级学号 指导老师教研室主任 一、设计要求及任务 1．设计要求 （1）公称注射量：250 cm3；螺杆直径: d=40mm；螺杆行程：s1=200mm；最大注射压力p=153MPa；注射速度：vw=0.07m/s；螺杆转速：n=60r/min；螺杆驱动功率：Pm=5kW；注射座最大推力：Fz＝27 (kN)；注射座行程：s2=230(mm)；注射座前进速度：vz1=0.06m/s；注射座后退速度：vz2=0.08m/s；最大合模力（锁模力）Fh=900 (kN)；开模力：Fk=49 (kN)；动模板（合模缸）最大行程：s3=350 (mm)；快速合模速度：vhG = 0.1m/s；慢速合模速度：vhG =0.02m/s；快速开模速度：vhG =0.13m/s；慢速开模速度：vhG =0.03m/s； （2）注塑机工作参数设计计算； （3）液压系统原理方案设计；液压系统设计计算及元件选择； （4）注塑机及液压系统总图设计。 2．设计任务 （1）绘制注塑机合模缸、注塑装置和液压系统油箱的装配图； （2）绘制液压系统原理图； （3）系统零部件的计算与选型； （4）按照要求编写设计说明书和打印图纸。 二、进度安排及完成时间 1．设计时间：两周，2012年6月 25日至2012年7月6日。 2．进度安排 第19周：布置设计任务，查阅资料，熟悉设计要求及任务，进行系统设计。 第20周：整理资料，撰写设计说明书，答辩，交设计作业。（印稿及电子文档）。
摘要 本论文针对目前国内外数控车床的现状、发展动态和发展方向及其在现代工业中的重要作用，运用液压元件的基本理论，对其主关键结构液压系统箱进行了原理分析和优化设。根据设计的实际需要，对车床液压系统开展研究，并对液压系统的结构元件和液压控制系统的结构进行了优化设计。并介绍了一种在三爪卡盘上加装摆动式液压缸和平面螺旋机构的螺旋摆动式液压缸增力机构的结构。叙述了主要的设计步骤和参数的确定。 关键词：数控车床液压油泵液压油缸液压控制阀三爪卡盘性能分析参数优化设计 G RADUATE D ESIGN (T HESIS) 设计(论文)题目：数控机床液压系统设计 指导教师：李洪奎 I
Abstract The present paper in view of the present domestic and foreign numerical control lathe present situation, the development tendency and the development direction and in the modern industry vital role, the utilization hydraulic unit basic theory, has carried on the static analysis and the optimized design to its important structure lathe bed, then achieved the instruction designs and enhances the numerical control lathe technical performance the goal. According to the design actual need, the method of hydraulics systems used in the actual project the related theory and the realization principle has carried on the elaboration, and has carried on the lathe bed champing and drive module design as well as the optimized design. The research process mainly divides into hydraulic system analysis and hydraulic control of the optimization designs, obtained the lathe bed static stress and the strain, and has carried on the optimized design to the lathe bed structure, has carried on a more scientific appraisal to the product. Key word：Numerical control lathe ;Hydraulic pumps ;Hydraulic cylinders ;control valves;performance analysis ;Optimized design II
目录 1 引言 (1) 1.1 制钉机 (1) 1.1.1 国外制钉机的发展现状 (1) 1.1.2 我国制钉机的发展现状 (1) 1.2 ADAMS 软件 (1) 1.3 自动制钉机工作原理及工艺过程 (2) 1.4 制钉机的设计方案提示 (2) 1.5 利用ADAMS软件仿真的基本步骤 (2) 1.6 制钉机的工作要求 (3) 1.7 自动制钉机基本概况 (3) 1.8 自动制钉机的原始数据 (3) 2 设计思路，方案选定 (4) 2.1 设计方案图及其特点 (4) 2.1.1 方案一，运动简图 (4) 2.1.2 方案二，运动简图 (5) 2.1.3 方案三，运动简图 (6) 2.2 方案比较，确定方案 (6) 2.3 机械运动循环图 (7) 3 制钉机机构的设计 (8) 3.1 送料机构的设计 (8) 3.1.1 选择合适的送料机构 (8) 3.1.2 机构实现 (9) 3.2 夹紧机构的设计 (10) 3.2.1 夹紧机构必须考虑的因素 (11) 3.2.2 夹紧机构在整个工作循环中的作用 (11) 3.2.3 凸轮的工序 (11) 3.2.4 相关数据的计算 (11) 3.2.5 凸轮等急速运动时的位移图 (11) 3.2.6 凸轮机构运动简图 (12) 3.3 冷镦机构的设计 (12) 3.3.1 工作方案及选定 (12) 3.3.2 钢钉材料的选定及相关尺寸 (13) 3.3.3 相关数据及计算 (13) 3.3.4 冷镦机构运动简图 (13) 3.4 切断机构的设计 (14)
3.4.1 刀具位置确定 (14) 3.4.2 相关数据及计算 (14) 3.4.3 切断机构运动简图 (15) 3.5 冷挤机构的设计 (15) 3.5.1 冷挤过程中的阶段性及压力变化 (15) 3.5.2 相关系数及计算 (16) 3.5.3 冷挤机构运动简图 (16) 3.6 制钉机机构设计小结 (17) 4 轴强度的校核 (18) 4.1 低速轴的强度校核 (18) 4.1.1 按弯扭合成应力校核轴的强度 (20) 4.1.2 疲劳强度的校核 (20) 4.2 中间轴强度的校核 (23) 4.2.1 按弯扭合成应力校核轴的强度 (24) 4.2.2 疲劳强度的校核 (24) 5 轴承寿命的计算 (28) 5.1 低速轴轴承寿命的计算 (28) 5.2 中间轴轴承寿命的计算 (28) 6 机构在ADAMS软件中的运动仿真 (29) 6.1 冷镦机构 (29) 6.2 切断机构 (30) 6.3 冷挤机构 (32) 结论 (34) 致谢 (35) 参考文献 (36) 1 引言 1．1 制钉机 制钉机是用来制造铁钉的生产设备。 制钉机又名废旧钢筋制钉机，它本着一切从废物利用节能高效，变废为宝的角度出发，一切从用户能够快速致富的角度出发，以经济实用性为主，达到了技术含量高，操作使用方便，它动力小，节约能源，性能稳定可靠。质量达到标准，该设备具有体积小，灵活移动方便，低噪声、低耗电、易安装等特点。故此该项目已成为各企业、个体、家庭、下岗职工、农民朋友快速致富投资的理想项目。 1.1.1 国外制钉机的发展现状
新疆大学 专业课课程设计任务书 班级：机械12-7 姓名：麦麦提阿卜杜拉学号：20122001702 课程设计题目：基于plc的液压动力滑台控制设计 说明书页数：19页 发题日期：2016 年 2 月26 日完成日期2016年4月15日 指导教师：穆合塔尔老师
目录 1.1.1设计任务- 2 - 2.1.1负载分析和速度分析- 2 - 2.11负载分析- 2 - 2.12速度分析- 2 - 3.1.1确定液压缸主要参数- 3 - 4.1.1拟定液压系统图- 6 - 4.11选择基本回路- 6 - 4.12液压回路选择设计- 7 - 4.13工作原理：- 8 - 5.1.1液压元件的选择- 9 - 5.11液压泵的参数计算- 9 - 5.12选择电机- 10 - 6.1.1辅件元件的选择- 11 - 6.11辅助元件的规格- 11 - 6.12过滤器的选择- 11 - 7.1.1油管的选择- 12 - 8.1.1油箱的设计- 13 - 8.11油箱长宽高的确定- 13 - 8.12各种油管的尺寸- 14 - 9.1.1验算液压系统性能- 14 - 9.11压力损失的验算及泵压力的调整- 14 - 9.12液压系统的发热和温升验算- 16 -
1.1.1设计任务 设计一台校正压装液压机的液压系统。要求工作循环是快速下行→慢速加压→快速返回→停止。压装工作速度不超过5mm／s，快速下行速度应为工作速度的８～10倍，工件压力不小于10KN。 2.1.1负载分析和速度分析 2.11负载分析 已知工作负载F w =10000N。惯性负载F a =900N，摩擦阻力F f =900N. 取液压缸机械效率 m η=0.9，则液压缸工作阶段的负载值如表2-1： （表2-1） 2.12速度分析 已知工作速度即工进速度为最大5mm/s,快进快退速度为工进速度的8-10倍。即40-50mm/s. 按上述分析可绘制出负载循环图和速度循环图：
设计项目名称自动化组合机床的PLC控制系统设计 Abstract This article introduced that the PLC control system design of Automatic combined machine tool, this system has a high degree of automation and precision, and also be widely used in industrial production and other fields. The traditional combined machine tool uses the relays generally, the precision is low, the reliability is not high, did not meet the social development need. Along with the PLC control technology's rapidly expand, as the core combined machine tool has highlighted its superiority take PLC. This paper first introduced that PLC and the history and development of the combined machine tools, and emphatically expounds the structure, movement and the control mode of combined machine tools, then the composition of PLC is analyzed, besides these, the general arrangement of PLC control system and the presentation of program are also given an overview, then we confirm PLC's type, distribute I/O address and external wiring. According to the related content we draw sequential function chart and use FXGPWIN software to draw PLC ladder diagram. At the end of the article we also introduced Fault diagnosis and exclusion of PLC control system and further summary fo the article. 【Key words】: PLC 、Mitsubishi FX series、combined machine tools 摘要 本文介绍自动化组合机床的PLC控制系统设计，该系统具有自动化程度高，精度高等特点，在工业生产等领域有广泛应用。传统的组合机床采用继电器，精度低，可靠性不高，已不适合社会发展需要。随着PLC控制技术的迅速发展，以PLC为核心的组合机床控制系统已凸显出其优势。 本文首先介绍PLC和组合机床的历史与发展，并论述了组合机床的运动形式以及控制方式，接着对PLC控制系统的总体设计和程序的表达方式做了概述，然后确定PLC型号、分配I/O地址和外部配线，接着根据相关内容画出顺序功能图并利用FXGPWIN软件
《液压与气压传动》 课程设计说明书 题目：卧式双面洗削组合机床液压系统 院系：国际教育 专业：机电一体化 班级：51301 姓名：陈雪峰 指导教师：徐巧 日期：2015.5.21
《液压与气压传动》课程设计任务书 一、设计目的 《液压与气压传动》课程设计是机械工程专业教学中重要的实践性教学环节，也是整个专业教学计划中的重要组成部分，是培养学生运用所学有关理论知识来解决一般工程实际问题能力的初步训练。 课程设计过程不仅要全面运用《液压与气压传动》课程有关知识，还要根据具体情况综合运用有关基础课、技术基础课和专业课的知识，深化和扩大知识领域，培养独立工作能力。 通过课程设计，使学生在系统设计方案的拟定、设计计算、工程语言的使用过程中熟悉和有效地使用各类有关技术手册、技术规范和技术资料，并得到设计构思、方案拟定、系统构成、元件选择、结构工艺、综合运算、编写技术文件等方面的综合训练，使之树立正确的设计思想，掌握基本设计方法。 二、设计内容 1．《液压与气压传动》系统图，包括以下内容： 1）《液压与气压传动》系统工作原理图； 2）系统工作特性曲线； 3）系统动作循环表； 4）元、器件规格明细表。 2．设计计算说明书 设计计算说明书用以论证设计方案的正确性，是整个设计的依据。要求设计计算正确，论据充分，条理清晰。运算过程应用三列式缮写，单位量纲统一，采用ISO制，并附上相应图表。具体包括以下内容： 1）绘制工作循环周期图； 2）负载分析，作执行元件负载、速度图； 3）确定执行元件主参数：确定系统最大工作压力，液压缸主要结构尺寸，计算各液压缸工作阶段流量，压力和功率，作工况图； 4）方案分析、拟定液压系统； 5）选择液压元件； 6）验算液压系统性能； 7）绘制液压系统工作原理图，阐述系统工作原理。 三、设计要求与方法步骤 1．认真阅读设计任务书，明确设计目的、内容、要求与方法步骤； 2．根据设计任务书要求，制定个人工作计划； 3．准备必要绘图工具、图纸，借阅有关技术资料、手册； 4．认真对待每一设计步骤，保证质量，在教师指导下独立完成设计任务。 （课程设计说明书封面格式与设计题目附后） 二、液压传动课程设计(大型作业)的内容和设计步骤 1．工况分析 在分析机器的工作情况(工况)的基础上，确定液动机(液压缸和液压马达)的负载、速度、调速范围、功率大小、动作循环、自动化程度等并绘制出工况图。 2．初定液动机的基本参数
开题报告
摘要 装载机主要用来装卸散状物料，也能进行轻度的铲掘工作，并且具有良好的机动性能，是工程机械中保有量较大的品种之一。 装载机液压系统设计是装载机设计的一个重要环节，它对装载机的使用性能和装载机在市场上的竞争力有着很大的影响。装载机性能的优劣和作业效率的发挥，离不开液压系统的设计，而且在很大程度上取决于液压系统的工作效率。 装载机的工作装置和转向机构都采取液压传动，本文通过对工作装置及转向机构工作要求和载荷分析对液压系统进行设计。主要包括对执行元件，控制元件辅助元件的选择、设计。 本文的设计，能够使读者对液压系统设计进一步加深了解，同时从中可以体会到一些设计理念，为以后从事此类工作得到一些帮助。 关键词：装载机液压传动液压系统设计
ABSTRACT The loader is mainly used for loading and unloading bulk materials, but also for light excavation work, and has good maneuverability, is the construction machinery to maintain a larger variety of one. The hydraulic system design of the loader is an important part of the loader design. It has a decisive influence on the performance of the loader and the competitiveness of the loader in the market. The performance of the loader and the operational efficiency of the play, can not be separated from the hydraulic system design, and to a large extent depends on the hydraulic system efficiency. The working device of the loader and the steering mechanism are taken hydraulic drive, this paper through the work device and steering mechanism requirements and load analysis of the hydraulic system design. Mainly include the implementation of components, control components of the selection of components, design. The design of this paper can make the reader to further deepen the understanding of the hydraulic system design, at the same time from which you can experience some of the design concept for the future to engage in such work to get some help. Key words: loader hydraulic transmission hydraulic pressure system
一、设计目的 本课程设计是电气工程专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二、设计任务及要求 设计任务 四工位组合机床由四个工作滑台各载一个加工动力头，组成四个加工工位完成对零件进行铣端面、钻孔、扩孔和攻丝等工序的加工，采用回转工作台传送零件，有夹具、上、下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统。系统中除加工动力头的主轴由电动机驱动以外，其余各运动部分均由液压驱动。机床的四个动力头同时对一个零件进行加工，一次加工完成一个零件。 本机床共有连续全自动工作循环、单机半自动循环和手动调整三种工作方式。连续全自动和单机半自动循环的控制要求为：按下启动按钮，上料机械手向前，将待加工零件送到夹具上，同时进料装置进料，然后上料机械手退回原位，送料装置放料，回转工作台自动微抬并转位，接着四个工作滑台向前，四个动力头同时加工，加工完成后，各工作滑台退回原位，下料机械手向前抓住零件，夹具松开，下料机械手退回原位并取走已加工完的零件，完成一个工作循环，并开始下一个工作循环，实现全自动工作方式。如果选择预停，则每个工作循环完成后，机床自动停止在初始位置，等到再次发出启动命令后，才开始下一个循环，这就是半自动循环工作方式。 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。 2. 绘制主轴电动机的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。 3.选择电器元件，列出电器元件明细表。 4.编写设计说明书。 设计要求 1、所选控制方案合理，所设计的控制系统能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。 2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》、GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》。 3.所编写的设计说明书应重点突出，层次清楚，条理分明，篇幅不少于7000字。
1 引言 1.1毕业设计的背景及目的 制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国或地区经济的实力，科技水平，生活水准和国防实力。国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力及机械制造装备的竞争。 随着机械制造生产模式的演变,对机械制造装备提出了不同的要求.在50年代“刚性”生产模式下，通过提高效率，自动化程度,进行单一或少品种的大批量生产，以“规模经济”实现降低成本和提高质量的目的。在70年代主要通过改善生产过程管理来进一步提高产品质量和降低成本。在80年代，较多地采用数控机床，机器人，柔性制造单元和系统等高技术的集成来满足产品个性化和多样化的要求，以满足社会各消费群体的不同要求。从90年代开始，为了对世界生产进行快速响应，逐步实现社会制造资源的快速集成，要求机械制造装备的柔性化程度更高,采用拟实制造和快速成形制造技术[1]。 工业发达国家都非常注重机械制造业的发展，为了用先进技术和工艺装备制造业，机械制造装备工业得到先发展。对比之下，我国目前机械制造业的装备水平还比较落后，表现在大部分工厂的机械制造装备基本上是通用机床加专用工艺装备，数控机床在机械制造装备中的比重还非常低，导致“刚性”强,更新产品速度慢，生产批量不宜太小，生产品种不宜过多；自动化程度基本上还是“一个工人，一把刀，一台机床”，导致劳动生产率低下，产品质量不稳定。因此，要缩小我国同工业发达国家的差距,我们必须在机械制造装备方面大下功夫，其中最重要的一个方面就是增加数控机床在机械制造装备中的比重[1]。 通过这次毕业设计，可以达到以下目的：1，培养综合运用专业基础知识和专业技能来解决工程实际问题的能力；2，强化工程实践能力和意识,提高本人综合素质和创新能力；3，使本人受到从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练,提高工程绘图、计算、数据处理、外文资料文献阅读、使用计算机、使用文献资和手册、文字表达等各方面的能力；4，培养正确的设计思想和工程经济观点，理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度以及积极向上的团队合作精神。
自动制钉机设计说明书 自动制钉机设计说明书 学院: 工程学院专业: 机械设计制造及其自动化班级: 10级8班姓名: 谢文华学号: 1015013108 同组成员: 指导老师: 魏春梅 1 目录 一. 课程设计任务书及工作要求…………………………………3 二. 机构工作原理…………………………………………………3 三. 功能分解图，执行机构动作分解图…………………………5 四. 工作循环图……………………………………………………10 五. 运动方案的选择与比较………………………………………11 六. 机构运动简图…………………………………………………15 七. 执行机构设计过
程...................................................16 八. 设计总结与心得......................................................19 九. 主要参考资料及其编号 (21) 2 一( 课程设计任务书及工作要求 1、工作要求 ,1.6,3.4mm,; (1)铁钉直径为 mm(2)铁钉长度为25,80; (3)生产率为60枚/min; (4)最大冷镦力为3000N，最大剪断力为2500N; (5)冷镦滑块质量为8kg，其它构件质量和转动惯量不计; (6)要求结构简单紧凑、传动性能优良、噪声尽量减少。 2、设计任务 (1)按工艺动作要求拟定运动循环图。 (2)进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。 (3)机械运动方案的评价和选择。 (4)拟定机械传动方案。 (5)设计飞轮和确定电动机型号。 (6)画出机械运动方案简图。 (7)对传动机构和执行机构进行运动学尺寸计算。二(机构工作原理 , 制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径 相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。 3 1)校直钢丝。并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 2)冷镦钉帽，在此前夹紧钢丝。
卧式双面铣削组合机床的 液压系统设计 Prepared on 22 November 2020
液压与气压传动技术课程设计说明书专业： 学号： 姓名： 指导教师： 2012年6月1日
1设计题目卧式双面铣削组合机床的液压系统设计 (2) 2设计要求 (2) 3液压传动系统的设计与计算 (3) 分析液压系统工况 (3) 确定主要参数 (6) 1.初定液压缸的工作压力 (6) 2.液压缸主要参数的确定 (6) 3.绘制液压系统工况图................................................6 绘制液压传动系统原理图 (8) 1.调速回路的选择 (8) 2.油源及其压力控制回路的选择 (9) 3.快速运动与换向回路 (9) 4.速度换接回路 (9) 5.压力控制回路 (9) 6.行程终点的控制方式 (9) 7.组成液压系统绘原理图 (9) 计算与选择液压元件 (11) 1.液压泵 (11) 2.阀类元件及辅助元件的选择 (11) 3.油管的选择 (11) 4.确定油箱容积 (11) 液压系统性能验算 (12)
1压力损失的验算 (13) 工作进给时进油路压力损失 (13) 工作进给时回油路的压力损失 (13) 变量泵出口处的压力Pp (13) 系统压力损失验算 (13) 2 系统温升的验算 (14) 4液压缸的设计 (15) 液压缸工作压力的确定 (15) 液压缸的内径D和活塞杆d前面已经计算 (15) 液压缸的壁厚和外径的计算 (15) 缸盖厚度的确定 (15) 5设计小结 (16) 6参考文献 (16)
液压系统设计方法 液压系统是液压机械的一个组成部分，液压系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 液压系统的设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 ⑴确定液压执行元件的形式； ⑵进行工况分析，确定系统的主要参数； ⑶制定基本方案，拟定液压系统原理图； ⑷选择液压元件； ⑸液压系统的性能验算： ⑹绘制工作图，编制技术文件。 1.明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 ⑴主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等； ⑵液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； ⑶液压驱动机构的运动形式，运动速度； ⑷各动作机构的载荷大小及其性质； ⑸对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； ⑹自动化程度、操作控制方式的要求； ⑺对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； ⑻对效率、成本等方面的要求。 2.进行工况分析、确定液压系统的主要参数 通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为确定系统及各执行元件的参数提供依据。 液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。 2.1载荷的组成和计算 2.1.1液压缸的载荷组成与计算 图1表示一个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图。各有关参数已标注在图上，其中F W是作用在活塞杆上的外部载荷。F m是活塞与缸壁以及活塞杆与导向
1 引言 1．1 制钉机 制钉机是用来制造铁钉的生产设备。 制钉机又名废旧钢筋制钉机，它本着一切从废物利用节能高效，变废为宝的角度出发，一切从用户能够快速致富的角度出发，以经济实用性为主，达到了技术含量高，操作使用方便，它动力小，节约能源，性能稳定可靠。质量达到标准，该设备具有体积小，灵活移动方便，低噪声、低耗电、易安装等特点。故此该项目已成为各企业、个体、家庭、下岗职工、农民朋友快速致富投资的理想项目。 1.1.1 国外制钉机的发展现状 1970年到1979年，国际制钉机业飞速发展．尤其是美国、德国、日本、韩国和我国台湾省等国家和地区，利用雄厚的资金和技术不断推陈出新。近年来工业发达国家在集团优势差。我国,技术含量越高的制钉机产品质量越差,而质量差的产品,很难参与国际制钉机发展上速度不快，甚至有所下降。而发展中国家的制钉机产量则大幅度上伸升。 1.1.2 我国制钉机的发展现状 国内制钉机产品的生产工艺落后，产品质量挡次较低。中国的全自动制钉机制造业经过多年的发展,从无到有,从弱小到强大。但总的来说,规模小的企业偏多,营业收入低,竞争,更谈不上形成品牌。据了解，美国，西欧和日本一年共消耗制钉机近20万。而作为手工产品著称的我国大陆，出口欧、美、日本市场的制钉机只占其消耗量的l%～1．5 %，显然是很不相称的。制钉机业较发达的韩国和台湾在几年前已达到年出口10万台以上。与我国处在同等水平的巴基斯坦和泰国制钉机出口也超过我国。1．2 ADAMS软件 ADAMS，即机械系统动力学自动分析，该软件是美国MDI公司开发的虚拟样机分析软件。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用
目录 绪论 --------------------------- 3 1.1 现代液压技术的发展状况------------ 4 1.2 液压传动的研究对象-------------- 4 1.3 液压传动的组成---------------- 4 1.4 液压传动的优缺点----------------- 5 液压传动的主要优点------------- 5 液压传动的主要缺点------------ 5 1.5 液压技术的发展应用-------------- 6 、液压传动在各类机械中的应用- 6 、液压传动技术的发展概况--------- 7 第1章挖掘机的液压系统 ------------------ 8挖掘机的工作循环及对液压系统的要求 ----------------------------------------------------- 8 WY —100 挖掘机液压系统的工作原理------------- 9 第3 章液压系统的设计 ------------------ 12明确设计要求进行工况分析------------------ 12 确定液压系统的主要参数------- 13 液压缸的载荷组成计算-------- 13 液压马达的负载------------- 15 计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排 -------------------------------------- 15 液压缸的设计计算------------ 15 液压马达的设计计算------------- 16 液压泵的确定与所需功率的计算-- 17 液压泵的确定--------------- 17 选择液压泵的规格------------ 18 阀类元件的选择------------------- 18 选择依据------------------ 18 选择阀类元件应注意的问题---- 18
关于PLC在组合机床控制中的应用与展望 发表时间：2009-04-08T14:05:00.937Z 来源：《科海故事博览•科教创新》2009年第3期供稿作者：杨海波[导读] PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。摘要：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 关键词：PLC 组合机床控制器一、PLC的应用领域 目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 1、开关量的逻辑控制。这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。 2、模拟量控制。在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3、运动控制。PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。 4、过程控制。过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5、数据处理。现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 6、通信及联网。PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC 厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 二、组合机床自动线中的三种滑台 1、PLC控制的数控滑台结构 一般组合机床自动线中的数控滑台采用步进电机驱动的开环伺服机构。采用PLC控制的数控滑台由可编程控制器、环行脉冲分配器、步进电机驱动器、步进电机和伺服传动机构等部分组成，伺服传动机构中的齿轮Z1、Z2应该采取消隙措施，避免产生反向死区或使加工精度下降；而丝杠传动副则应该根据该单元的加工精度要求，确定是否选用滚珠丝杠副。采用滚珠丝杠副，具有传动效率高、系统刚度好、传动精度高、使用寿命长的优点，但成本较高且不能自锁。 2、控制系统的软件结构 软件结构根据控制要求而设计，主要划分为五大模块：即步进电机控制模块、定位控制模块、数据拨盘输入及数据传输模块、数码输出显示模块、元件故障的自动检测与报警模块。由于整个软件结构较为庞大，脉冲控制器产生0.1秒的控制脉冲，使移位寄存器移位，提供六拍时序脉冲，通过三相六拍环形分配器使三个输出继电器Y430、Y431、Y432按照单双六拍的通电方式控制步进电机。为实现定位控制，采用不同的计数器分别控制粗定位行程和精定位行程，计数器的设定值依据行程而定。例如，设刀具或工作台欲从A点移至C点，已知AC＝200mm，把AC划分为AB与BC两段，AB＝196mm，BC＝4mm，AB段为粗定位行程，采用0.1mm/步的脉冲当量快速移动，利用了6位计数器（C660/C661），而BC段为精定位行程，采用0.01mm/步的脉冲当量精确定位，利用了3位计数器C460，在粗定位结束进入精定位的同时，PLC自动接通电磁离合器输出点Y433以实现变速机构的更换。 3、 PLC控制系统的接地方法（1）由于PLC机柜和操作台、配电柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分，由于各种原因（如腐蚀、绝缘破损等）而有可能带危险电压，所以应该进行保护接地，低于36V供电的设备，无特殊要求可不做接地保护。（2）PLC控制系统中的基准电位是各回路工作的参考电位，基准电位的连接线称为系统地，通常是控制回路直流电源的零伏导线，系统接地的方式有浮地方式、直接接地方式和电容接地方式。（3）为防止静电感应和磁场感应而设置的屏蔽接地端子应做屏蔽接地。其中信号回路接地和屏蔽接地又通称为工作接地。 一般以上接地方法的控制原则是：保护地和工作地不能混用，这是由于在每一段电源保护地线的两点间会有数毫伏，甚至几伏的电位差，这对低电平信号电路来说是一个非常严重的干扰。 三、PLC未来展望21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。参考文献：