参考自动化组合机床的plc控制系统设计.doc

设计说明书一、设计任务书（一）、四工位组合机床基本情况介绍该设备是为了提高工作效率，促进生产自动化和减轻劳动强度而设计制造的一种四工位组合机床。

可同时对工件的四个面进行加工，由plc编程控制。

四工位组合机床由工作滑台、夹具、上下料机械手、进料器、主轴等组成。

工艺要求为由上料机械手自动上料，机床的四个加工动力头同时对一个零件进行加工，一次加工完成一个零件，通过下料机械手自动取走加工完成的零件。

要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式。

（二）、组合机床全自动和半自动工作过程如下：按下启动按钮，上料机械手前进，将零件送到夹具上，夹具夹紧零件。

同时进料装置进料。

之后上料机械手退回原位。

加工时，一三工作滑台前进，两个加工动刀头同时对工件进行加工，到达各自位终点时退回。

二四工位滑台在一三工位运行一秒后也同时开始前进对工件进行加工，加工完成后，各工作滑台退回原位。

待四个工作台都返回原位下料器前进，到达终点时工件夹具松开，下料器抓紧加工好的工件退回原位。

如果是自动工作方式，则自动开始下一工件的加工。

如果是半自动的工作方式，则机床返回初始状态停止运行。

（三）、设计要求1、控制装置要求有手动、半自动、自动三种工作方式。

2、四工位组合机床必须用plc进行控制。

3、有急停、预停两种停止按钮。

4、滑台的进退，夹具的夹紧、松开以及上下料之间都进行互锁保护。

5、绘制电器原理图、选择电器元件、编制元件目录表。

6、绘制总接线图、控制面板布置图与接线图等工艺图样。

7、编制设计使用说明书。

8、设计用户程序，编写设计报告。

二、设计过程（一）、总体方案选择说明1、四工位组合机床四个主轴转动分别用M1~M4电机作为动力源。

2、四个滑台的进退以及夹具、上下料机械手和进料装置有一个液压系统进行控制，只需选用一个液压泵。

而冷却装置单独用一个液压系统进行控制。

3、四个滑台上都设有行程开关，来保证主轴与工件的相对位置的准确性。

4、M1~M4为自动控制连续运转，采用热继电器实现过载保护5、滑台的进退，夹具的夹紧、松开以及上下料之间都进行互锁保护。

第3章组合钻床控制系统本章以组合钻床控制系统为例，先通过三台电机的启动、停止学习多台电机的控制方法，为组合钻床系统中电机的控制做基础，然后延续上一章的顺序控制设计法，学习使用SCR指令编写梯形图程序，掌握较全面的编程方法，最终使学生有应对一些复杂项目的能力。

教学导航教知识重点（1）多台电机的启动、停止控制。

（2）使用SCR指令设计顺序功能图。

（3）使用SCR指令编写梯形图程序。

知识难点使用SCR指令编写梯形图程序。

推荐教学方法本章的知识链接部分用讲授法和引导文法；初步训练部分使用案例教学法；强化训练、拓展训练部分使用项目教学法。

学推荐学习方法动手完成多台电机的启动、停止控制，进一步掌握编程中常用的经验设计法；通过组合钻床控制系统的完成，掌握使用SCR指令设计顺序功能图，并编写梯形图程序的方法，并在实施过程中深入理解S7-200的编程指令真正含义。

必须掌握的理论知识（1）使用SCR指令设计顺序功能图。

（2）使用SCR指令编写梯形图程序。

必须掌握的技能（1）S7-200外围电路的接线连接。

（2）S7-200编程控制多台电机的启停。

3.1 组合钻床系统介绍钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。

通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。

钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。

加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动（主运动）。

钻床的特点是工件固定不动，刀具做旋转运动。

根据钻床的用途和结构主要分为以下几类：1、立式工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动，用于加工中小型工件。

2、台式简称台钻。

一种小型立式钻床，最大钻孔直径为12～15毫米，安装在钳工台上使用，多为手动进钻，常用来加工小型工件的小孔等。

3、摇臂式主轴箱能在摇臂上移动，摇臂能回转和升降，工件固定不动，适用于加工大而重和多孔的工件，广泛应用于机械制造中。

4、深孔钻床用深孔钻钻削深度比直径大得多的孔（如枪管、炮筒和机床主轴等零件的深孔）的专门化机床，为便于除切屑及避免机床过于高大，一般为卧式布局，常备有冷却液输送装置（由刀具内部输入冷却液至切削部位）及周期退刀排屑装置等。

基于PLC的组合机床控制系统设计摘要组合机床是一种集多种加工方式于一身的高端智能化设备。

本文基于PLC平台，设计和实现了一套组合机床控制系统，以实现多种加工方式的联合操作。

在系统设计中，首先对组合机床的结构和工作原理进行了详细分析和描述，随后选择合适的PLC控制器，根据系统控制需求，编写程序实现各种加工作业的自动控制和监控。

通过仿真实验，验证了系统的稳定性和实用性，结果表明该系统可以支持多种加工方式的组合操作，同时保证加工质量和工作效率的提高。

AbstractCombined machine tool is a high-end intelligent equipment that integrates multiple processing methods. Based on the PLC platform, this paper designs and implements a set of combined machine tool control system to realize the joint operation of multiple processing methods. In the system design, the structure and working principle of the combined machine tool are analyzed and described in detail. Then the appropriate PLC controller is selected, and the program is written according to the system control requirements to realize automatic control and monitoring of various processing tasks. Through simulation experiments, thestability and practicality of the system are verified. The results show that the system can support the combined operation of multiple processing methods while ensuring the improvement of processing quality and work efficiency.关键词：组合机床；PLC控制；加工质量；工作效率；仿真实验Keywords: combined machine tool; PLC control; processing quality; work efficiency; simulation experiment一、研究背景随着工业技术的快速发展，组合机床逐渐成为了制造业领域中的重要设备。

多工步组合机床的PLC控制系统设计摘要工业机床的控制在工业生产自动化控制中占有重要的位置。

在机床行业中，多工步动作多机床由于其工步及，控制较为复杂。

采用传统的继电器控制时，需要的继电器多，接线复杂，因此故障多，维修困难、费时费力。

采用PLC控制，可是接线大为简化，不但安装十分方便，而且保证了可靠性，减少了维修量，提高了功效。

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家或地区的经实力、科技水平、生活水准和国防实力。

而制造业的生产能力蛀牙取决于执照设备——机床的先进程度。

多工步机床用于加工棉纺锭子锭脚的一种加工机床，某锭脚加工工艺比较复杂，零件加工前为实心毛坯件，整个机械加工由7个刀具分分别按照7个工步要求依次进行切削。

7个工步依次为：钻孔、车平面、钻深孔、车外圆及钻孔、粗绞双节孔及倒角、精绞双节孔、绞锥孔的工步要求。

关键词：制造业，多工步机床，PLC控制，梯形图Design of combination machine tools control system of PLCABSTRACTThe control of industrial automation control in industrial production occupies an important position. The machine tool industry , multi-stage machine and work because of its action,control is more complicated. Using traditional relay control, need complex, the relay, fault than wiring, maintenance difficulties, Feigong time-consuming. PLC control, but not only greatly simplified wiring, installation is very convenient, and ensure the reliability, reduce the maintenance and increase the efficiency.Manufacturing is one country or region development of the important pillars, its development level mark the country or region`s economic strength and technology level, the living standards and national defence capabilities. While manufacturing production capacity depends on the advanced manufacturing equipment, machine tool. Many workers step for processing cotton spinning ingots machine a processing machine a feet, a spindle feet processing technology is more complex, parts processing for solid blank piece before, the whole mechanical processing by seven tool points respectively according to seven workers were cutting step requirements. Seven work step is as follows: the drilling, car plane, drill deep holes, outside, round and drilling, coarse twisted double festival hole and chamfering and fine twisted double festival, twisted tapered bore holes work step requirements.KEY WORDS: Manufacturing,Multi-stage machine, PLC control,Iadder-iagram目录前言 (1)第1章多工步组合机床与PLC (2)1.1 课题研究的背景 (2)1.1.1 我国工业电气控制技术的发展状况 (2)1.2可编程控制器的简介 (3)1.2.1可编程控制的定义 (3)1.2.2 PLC的特点 (4)1.3 课题的提出 (5)1.4 课题研究的意义，价值和技术可行性 (5)1.4.1 PLC控制与继电器控制的比较 (5)1.4.2 PLC控制与单片机控制的比较 (7)1.5 小结 (7)第2章硬件设计 (8)2.1 PLC选型设计 (8)2.2 PLC的I/O编址 (9)2.2.1 PLC的I/O具体分配表 (9)2.3 PLC的I/O电路设计 (10)2.4 元件明细表 (11)2.5 小结 (14)第3章软件设计 (16)3.1软件开发平台和编程语言的选择 (16)3.1.1软件开发平台 (16)3.1.2编程语言的选择 (16)3.2多工步机床电气控制系统的流程图设计 (18)3.3 多工步机床电气控制系统梯形图设计 (19)3.4 小结 (24)第4章组态设计 (26)4.1 人机界面（HMI）设计 (27)4.2 定义设备和连接变量 (29)4.3 数据变量定义 (29)4.4 动画连接与命令语言 (30)4.5 组态图 (33)结论 (35)谢辞 (36)参考文献 (37)外文资料翻译 (38)前言工业机床的控制在工业生产自动化控制中占有重要的位置。

基于PLC的组合机床控制系统设计摘要：在当今社会会环境中，许多的生产车间和工厂都在使用各类的自动化生产机器，仪器和工具为了可以在生产高质量的产品的同时节约时间，节省人力、物力的浪费从而使得经济收益最大化。

由于这些自动化设备都属于非标设备所以在生产车间中我们需要对这些自动化设备所需的零部件进行加工，而实现零部件加工的工具就是机床。

作为非标生产行业的设备，普通的机床大部分时间需要人为操作，也花费了更多的时间，所以我们需要生产效率更高，拥有半自动甚至是自动化的组合机床，组合机床就是多工位机床。

在组合机床中往往会配备生产非标项目所需的特制部件以及夹具。

组合机床往往能达到多工位、多线、非单一操作的加工流程是未来生产行业必不可少的仪器、设备。

关键词：PLC；组态王；多工位；机床1.总体方案设计1.1基本功能本篇文章设计规划的基于PLC的组合机床控制系统实现了，上料/下料、钻孔、扩孔、铰孔四种动作，这四种动作是机床加工最基本的功能。

下面就是对四工位组合机床的PLC仿真与控制系统的功能进行简单的介绍。

（1）对被加工工件进行上下料、钻孔、扩孔、铰孔，四个动作的加工。

（2）系统具备自动运行和手动运行两种运行方式，运行状态指示灯通过亮的灯不同的系统运行状态。

（3）系统发生故障时，发出声音和灯光报警，达到硬件保护和警示作用。

1.2工作原理本次设计的基于PLC的组合机床控制系统主要由PLC、HMI（人机界面）、位置和故障检测、刀具驱动机构（电机和液压）、运行和报警指示等几部分组成。

当PLC检测到机加工位有元工件时，然后钻孔工位、扩孔工位、铰孔工位对工件进行加工，加工完成再回到原始工位，取走工件，然后等待下一个工件的到来。

如果PLC检测到系统故障，系统会启动自我保护功能（自动运行将不能运行或启动），同时发出报警以引起工作人员的注意。

在整个运行过程中，系统执行件的每个状态都会显示在触摸屏（HMI）上，进行人机交互。

2.设计方案2.1控制系统电源的设计本设计系统中供电电源为交流380V，PLC的供电电源为交流220V，使用隔离变压器为其供电，PLC输入/输出回路的电源为直流24V，选用交流220V/直流24V直流稳压电源。

正文第一章绪论一、组合机床概述组合机床是针对特定工件，进行特定加工而设计的一种高效率自动化专用加工设备，这类设备大多能多刀同时工作，并且具有自动循环的功能。

组合机床是随着机械工业的不断发展，由通用机床、专用机床发展起来的。

通用机床一般用一把刀具进行加工，自动化程度低、辅助时间长、生产效率低，但通用机床能够重新调整，以适应加工对象的变化。

专用机床可以实现的多刀切削，自动化程度较高，结构较简单，生产效率也较高。

但是，专用机床的设计，制造周期长，造价高，工作可靠性也较差。

专用机床是针对某工件的一定工序设计的，当产品进行改进，工件的结构，尺寸稍有变化时，它就不能继续使用。

在综合了通用机床、专用机床优点的基础上产生了组合机床。

组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成，动力部件采用电动机驱动或采用液压系统驱动，由电气系统进行工作自动循环的控制，是典型的机电或机电液一体化的自动加工设备。

常见的组合机床，标准通用部件有动力滑台各种加工动力头以及回转工作台等，可用电动机驱动，也可用液压驱动。

各标准通用动力部件组合构成一台组合机床时，该机床的控制电路可由各动力部件的控制电路通过一定的连接电路组合构成。

多动力部件构成的组合机床，其控制通常有三方面的工作要求：第一方面是动力部件的点动和复位控制。

第二方面是动力部件的半自动循环控制。

第三方面是整批全自动工作循环控制。

组合机床具有生产率高、加工精度稳定的优点。

因而，在汽车、柴油机、电机、机床等一些具有一定生产批量的企业中得到了广泛应用。

目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化和柔和性化方向发展。

本文所用组合机床为四工位组合机床，该机床由四个滑台，各载一个加工动力头，组成四个加工工位，除了四个加工工位外，还有夹具，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共14个部分。

机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面以及中心孔进行加工，一次加工完成一个零件，由上料机械手自动上料，下料机械手自动取走加工完成的零件，零件每小时可加工80件。

基于PLC的组合机床控制系统设计摘要组合机床是高度机电一体化的产品，是现代机床技术水平的重要标志，是现代机械制造业重要标志，是现代制造业的基础装备，尤其是在加工产品更换频繁、零件形状复杂、精度要求较高的工件时，不但可以节省大量的时间和资源，而且还能够确保工件的质量与产量，进而提高生产效率，具有良好的经济性。

传统的机床主要采用继电器--接触器进行控制，其缺点是故障率高、可靠性差、维修工作量大等，而采用PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题。

本文在基于可编程控制器（PLC）的结构和工作原理的基础上，介绍了基于PLC的加工中心控制系统的总体方案设计，重点介绍了加工中心控制系统中的硬件选择方法、软件的设计过程，并给出了系统组成框图和程序流程图，提出了西门子PLC 的编程方法，列出了具体的主要硬件电路、加工中心的控制梯形图及指令表，解决了继电器——接触器故障率高、可靠性差、安装调试周期长、维修工作量大、接线复杂等缺点。

关键词：组合机床，继电器—接触器，PLC，控制系统Based on a combination of the plc toolsto monitor system designABSTRACTBuilding-block machine is a highly integrated mechanical and electrical products, is an important indicator of the level of modern technology ,is an important symbol of modern machinery manufacturing industry ,is the basis of modern manufacturing equipment, especially in the frequent replacement of processed products, spare parts of complex shape, the accuracy requirements are more stringent than work piece high, not only can save a lot of time and resources, but also to ensure the quality and output of the work piece, thus improving production efficiency, has a good economy.The main use of the traditional machine tool relay - contactor control, the drawback is the high failure rate, poor reliability,heavy workload of maintenance, consisting of the use of PLC control system can solve these problems. In this paper, based on the programmable logic controller (PLC) of the structure and working principle, based on the introduction of the PLC-based control system for machining center's overall program design, focuses on the machining center control system hardware selection, software design process and gives the system flow chart diagram and procedures, put forward a Siemens PLC programming methods, a list of specific hardware circuit, the control processing center table ladder and instructions to solve the relay - contacts high failure rate, reliability, poor long-term installation, maintenance workload and the complexity of wiring and other shortcomings.KEY WORDS: Building-block machine, the relay - contactor, PLC, control system目录前言 (1)第1章组合机床的概述 (3)1.1组合机床的发展史 (3)1.2 组合机床的加工方式 (4)1.3 组合机床的特点与未来发展 (4)1.3.1 组合机床的特点 (4)1.3.2组合机床的未来发展 (4)第2章可编程序控制器 (6)2.1 PLC的应用与特点 (6)2.1.1 PLC的应用 (6)2.2.2 PLC的特点 (7)2.2 PLC的工作原理 (8)第3章控制系统的方案设计 (10)3.1组合机床控制系统的工艺流程图及设计要求 (10)3.2根据工艺过程分析控制要求 (11)3.2.1加工过程分析： (11)3.2.2操作方式 (12)第4章控制系统硬件设计 (13)4.1选择PLC机型 (13)4.2 S7-200 PLC的简要介绍 (14)4.3控制系统PLC的输入/输出分配表 (16)4.4PLC硬件连接图 (19)第5章控制系统软件设计 (20)5.1控制流程图设计 (20)5.2梯形图的分解阐述 (22)第6章仿真模拟 (28)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录 (32)外文资料翻译 (39)前言随着科学技术的发展，近年来我国的机械生产技术得到飞速的发展，一些机械设备制造厂商也在不断地改进设计，修改工艺，生产新型的机械制造设备，组合机床就是其中之一。

组合机床的电气与PLC控制系统设计摘要可编程控制器（plc）是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，其具有逻辑控制、计时、计数、数据处理、联网与通信等强大功能，同时，由于plc具有很高的可靠性和极大的应用灵活性，用它来替代传统的继电接触控制系统巳成为必然。

大量采用传统继电一接触控制系统的设备通过改造更新，成为plc控制的自动化系统，而且具有改造成本低、周期短和可靠性高等特点。

本文介绍双面钻孔组合机床的电气控制系统设计与应用。

双面钻孔组合机床是在工件两相对表面上钻孔的一种高效率自动化专用加工设备。

本次课程设计的内容是对双面钻孔组合机床电气控制系统的设计。

在机床电气控制系统中既有自动控制又有手动控制方式因此在本次设计中对控制系统既有自动控制方式的设计也有手动方式的设计。

本次设计采用PCL控制系统来实现双面钻孔组合机床的电气系统控制，包含控制系统的硬件电路设计和软件电路设计两个部分，本设计以PCL控制系统为核心列出了PCL的输入输出点分配表，绘制了PCL的输入输出点接线图和控制状态转移图，编写了PCL控制程序的梯形图和指令表。

关键字：双面钻孔组合机床；PCL；可编程控制器；目录第1章设计目的要求和概述 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 双面钻孔组合机床的概述 (3)1.3设计要求与任务分配 (3)第2章双面钻孔组合机床的控制要求 (5)2.1 双面钻孔组合机床的工作流程 (5)2.2电动机控制要求 (5)2.3 机床动力滑台、工件定位装置、夹紧装置控制要求 (6)第 3 章 PLC的简介与选择 (8)3.1 PLC (8)3.2 PLC简介 (8)3.3 PLC的结构及基本配置 (8)3.4 PLC选择 (9)第4章双面钻孔机床左机钻孔顺序动作PLC控制 (10)4.1 双面钻孔组合机床的左机钻孔自动控制PLC输入输出点分配 (10)4.2状态继电器的分配 (10)第5章双面钻孔组合机床的PLC控制实现 (14)5.1 并行分支状态转移 (14)5.2 PLC控制考虑上双面钻孔组合机床的手动方式控制 (14)第6章总结 (21)参考文献 (22)第1章设计目的要求和概述1.1 设计目的1、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。

plc组合机床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能，掌握其在组合机床控制中的应用。

2. 学生能够掌握组合机床的基本结构和工作原理，了解机床与PLC结合的必要性和优势。

3. 学生能够学会阅读并分析组合机床的电气图纸，理解其中PLC控制逻辑和电路设计。

技能目标：1. 学生能够独立进行PLC编程，设计简单的组合机床控制程序，实现基本的机床运动控制。

2. 学生能够运用所学知识对组合机床控制系统中出现的问题进行诊断和故障排除。

3. 学生通过实际操作，培养动手能力和团队协作能力，提高解决实际工程问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对自动化技术及PLC控制技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。

2. 学生在学习过程中，树立正确的工程观念，认识到技术发展对社会生产的重要性。

3. 学生通过小组合作，培养沟通与协作能力，形成良好的团队合作精神和职业素养。

本课程针对高年级学生，在已有电气基础和机床知识的基础上，进一步深化对PLC组合机床控制系统的理解和应用。

课程强调理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力，为今后从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容1. PLC基础知识：介绍PLC的基本结构、工作原理、编程语言及常用指令，使学生理解PLC在机床控制中的应用。

- 教材章节：第1章 PLC概述、第2章 PLC硬件与软件结构、第3章 PLC 编程语言及指令系统。

2. 组合机床结构与原理：讲解组合机床的基本结构、功能及其工作原理，分析机床与PLC结合的优势。

- 教材章节：第4章 组合机床概述、第5章 组合机床的结构与原理。

3. PLC在组合机床控制中的应用：分析PLC在组合机床控制中的实际应用，学习机床控制系统的设计方法。

- 教材章节：第6章 PLC在机床控制中的应用、第7章 机床控制系统的设计。

4. PLC编程与操作：学习PLC编程软件的使用，掌握编程技巧，设计简单的组合机床控制程序。

组合机床的电气控制系统设计组合机床是一种集铣削、钻孔、镗削、攻丝等多种加工功能于一体的机床。

电气控制系统是组合机床的关键部分之一，它负责控制机床的运动、加工参数以及自动化程度等。

本文将从电气控制系统的设计和组成方面进行探讨。

1.总体设计思路在组合机床的电气控制系统设计中，首先需要确定总体设计思路。

一般情况下，可以采用PLC（可编程逻辑控制器）作为主控制器，通过与其他外围设备的通信来实现对整个系统的控制。

此外，还可以附加使用触摸屏、计算机等设备作为人机界面，方便操作员进行参数设置和故障排除等操作。

2.电机驱动系统设计组合机床中的各个运动部件（如主轴、进给运动等）需要通过电机进行驱动。

在电机驱动系统设计中，需要根据不同的运动要求选择合适的电机及其驱动器，并结合具体的机械结构进行匹配。

3.传感器选择和布置传感器在电气控制系统中的作用是对机床的运动状态、工件加工状态、刀具磨损等进行监测和反馈，以实现自动化控制。

在传感器的选择上，需要综合考虑其精度、稳定性、可靠性以及适应环境的能力。

在布置上，需要合理安装传感器，确保其能够准确获取相关信息。

4.自动化控制设计自动化控制是组合机床电气控制系统的重要部分。

通过自动化控制，可以减少操作员的劳动强度，提高产品质量和生产效率。

在自动化控制设计中，需要根据不同的加工要求，设置相应的控制程序，实现自动换刀、自动测量、自动刀具磨损补偿等功能。

5.安全保护和故障诊断设计在组合机床的电气控制系统设计中，安全保护和故障诊断是非常重要的考虑因素。

安全保护包括电气隔离、急停按钮、门禁系统等措施，在确保操作员人身安全的基础上，对机床进行有效的保护。

故障诊断则需要设计合理的电气故障监测系统，通过报警、自动停机等方式及时发现和排除故障，保证机床的正常运行。

总之，组合机床的电气控制系统设计需要综合考虑机床的运动要求、加工要求、自动化程度以及安全保护和故障诊断等因素。

通过合理的设计，可以实现机床的高效、稳定和安全运行。

摘要论文设计了PLC与组态王在四工位组合机床控制系统设计中的应用。

利用PLC作为主控制器实现了四工位组合机床手动、半自动以及全自动等多种控制方式，并利用组态王组态软件设计了整个系统的监控画面，实现了四工位组合机床的自动化控制。

组态软件具有过程监控，数据采集，数据分析，过程控制等强大功能，在自动化系统中占据主力军的位置逐渐成为工业自动化系统中的灵魂。

论文设计了PLC与组态王在多工步组合机床监控系统设计中的应用。

采用西门子S7-200可编程控制器进行程序设计，利用组态王软件对多工步组合机床控制系统进行画面组态，实现了多工步组合机床的自动化控制。

关键词：PLC；组合机床；组态王ABSTRACTThe application of Programmable Logic Controller(PLC) and the King view This paper was introduced to design the four-station combination machine control system. Manual control and semi-automatic control of the four-station combination machine are brought about by using the PLC controller. The overall picture of the operating machine is provided by the monitor and control system based on King view configuration software. Configuration software has the features of process monitoring, data acquisition, data analysis, process control and so on, and occupies the main position in the automation system, besides, gradually become the soul of industrial automation systems. The paper designed the application of PLC and configuration king in the design of multi-step combination machine tools monitoring system. The adoption of Siemens S7-200 programmable controller in the program design, and the use of software for multi-step combined machine tool control system for configuration screen have reached the multi-step machine automation control.KEY WORDS: PLC, communication, combination machine, King view目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题研究背景 (2)1.2 组合机床概况 (3)1.3 可编程控制器概况 (4)第2章系统硬件设计 (6)2.1 选择PLC机型 (6)2.2 I/0分配表 (6)2. 3 主电路设计 (7)2.3.1 主电路图 (7)2.3.2 电器元件明细 (8)2. 3. 3 系统I/0接线图 (10)第3章系统软件设计 (12)3.1 系统初始化 (12)3.2 数据结构的设计 (12)3.3 程序流程设计 (12)3.3.1 工作循环流程图 (12)3.3.2 梯形图设计 (13)3.4 语句表 (20)第4章组态画面设计 (23)4.1 组态王概述 (23)4.1.1 工程浏览器 (23)4.1.2 工程管理器 (23)4.1.3 画面运行系统 (24)4.2 建立新工程 (24)4.2.1 新工程的建立 (24)4.2.2 建立画面 (26)5.1 PLC软件调试 (28)5.1.1 PLC程序的模拟调试 (28)5.1.2 PLC程序下载 (28)5.2 组态调试 (30)5.2.1 设备的建立 (30)5.2.2 定义变量词典 (32)5.2.3 命令程序语言 (32)5.2.4 组态监控仿真 (34)结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)前言组合机床是机械制造业中的主要加工工具，因为绝大多数机械零件都是由机床加工而成的。

基于PLC的四工位组合机床控制系统设计一、引言随着现代制造业的快速发展，数控机床在工业生产中的应用越来越广泛。

在实际生产中，需要进行多个不同工序的加工，为了提高生产效率与品质，可以将多个工序集成到一个机床上，形成组合机床。

本文基于PLC技术，设计了一个四工位组合机床控制系统。

二、系统设计1.系统硬件设计本设计使用了一套工业PLC作为控制核心，它具有实时性好、可靠性高的优点。

另外，为了保证系统的稳定运行，还需要选用高精度的传感器、执行器等设备。

在设计过程中，要考虑硬件的可靠性、可扩展性和兼容性。

2.系统软件设计系统的软件部分主要包括PLC程序和人机界面（HMI）程序。

PLC程序负责控制机床的加工过程，根据工艺要求控制各个执行器的运动。

HMI程序负责与用户进行交互，可以实现参数调整、故障诊断等功能。

三、功能设计1.自动循环加工系统可以实现自动循环加工功能，即在一次加工完成后，自动完成下一个加工工序。

PLC程序会根据预设的工艺参数和控制逻辑，控制各个执行器的运动。

为了提高生产效率，可以设置加工时间的优化算法，实现加工过程的快速切换。

2.故障检测与诊断系统具有故障检测与诊断功能，当出现设备故障时，PLC程序会根据设备状态进行故障诊断，并显示相应的故障信息。

通过对故障信息的分析，可以快速定位故障原因，提高设备的可用性。

3.实时监控与数据采集系统可以实现实时监控与数据采集功能，可以监测机床的运行状态、加工参数等，并将数据实时传输给上位机。

通过上位机的数据分析与处理，可以对生产过程进行实时监控和质量控制。

四、总结与展望本设计基于PLC技术，实现了一个四工位组合机床控制系统。

该系统具有自动循环加工、故障检测与诊断、实时监控与数据采集等功能。

通过该系统的应用，可以提高生产效率、减少人力投入和提高产品质量。

未来，可以进一步完善系统的功能和性能，提高系统的稳定性和可靠性，适应更多复杂加工工艺的需求。

来源：本站原创作者：陈扬熊捷秦付军日期：2009年04月27日访问次数：2840 引言组合机床是一种在制造领域中用途广泛的半自动化专用机床，由通用部件（如动力头、动力滑台、床身、立柱等）和专用部件（如专用动力箱、专用夹具等）组成。

这种机床既可以单机使用，也可以多机配套组成加工自动线，用于大批量机械产品的高效自动化生产，如汽车零部件制造中的许多生产线。

三面钻组合机床由三个液压动力滑台和液压传动的工作台组成。

左、右动力头和后动力头分别由其主轴电机拖动，左、右动力头滑台和后动力滑台由液压缸驱动前进或后退。

工件通过液压夹具安装在工作台上。

左、右动力头和后动力头同时工作、依次工作或选择其中任意一个滑台进行一轮自动加工循环。

1 三面钻组合机床控制系统现状分析目前，三面钻组合机床动力滑台及夹紧机构的控制传统上普遍采用液压结合电气控制，电气控制采用传统的继电器（RLC）硬布线逻辑控制。

这种控制方式具有很大的局限性，即一种控制系统只能控制特定的对象。

当控制对象变化时，需要重新设计、重新布线；另外，这种控制系统可靠性差，需经常维修。

而可编程控制器（PLC）是工业控制当中的通用设备，当控制对象变化，只需改变程序软件就能满足控制要求。

同时，PLC相对于RLC具有可靠性高、抗干扰能力强、性能价格比高、硬件配套齐全，适应性强、用户使用方便等优势。

因此，随着近几年来数控技术、电子技术、计算机技术等的发展，在三面钻组合机床的控制系统中用PLC代替传统的RLC是必然的趋势。

2 控制系统的设计2.1PLC的选取由于PCL的品种、型号、规格、功能各不相同，综合多种因素考虑，本控制系统的主控设备选用西门子公司的S7-200系列小型可编程序控制器。

S7-200型是一个小型模块化的PLC系统，它能满足中等性能要求的应用，具有功能完善、结构紧凑、使用方便、易于掌握、性价比高等特点。

并且具有多种功能模块和人机界面可供选择，可以很容易地组成PLC 网络，它同时具有功能齐全的编程和工业控制组态软件，使得在完成控制系统的设计时更加简单，非常适用于本系统。