情境3组合钻床控制系统
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基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计摘要:钻孔组合机床是一种常用的加工设备,其控制系统对于机床的工作效率和加工质量有着重要的影响。
本文基于PLC(可编程逻辑控制器)技术,设计了一种钻孔组合机床控制系统,并对系统进行了仿真和实验验证。
实验结果表明,该控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作,并且具有较高的精度和效率。
关键词:PLC;钻孔组合机床;控制系统;仿真;实验验证一、引言钻孔组合机床是一种常用的加工设备,广泛应用于各行各业。
传统的钻孔组合机床控制系统多采用电磁继电器和电路控制的方式,具有控制精度低、可靠性差等缺点。
而PLC技术具有编程灵活、控制精度高、可靠性好等优点,因此在钻孔组合机床控制系统中得到了广泛应用。
本文基于PLC技术,设计了一种钻孔组合机床控制系统,并对系统进行了仿真和实验验证。
二、PLC钻孔组合机床控制系统的设计1.控制系统硬件设计PLC钻孔组合机床控制系统的硬件部分包括PLC主控模块、人机界面模块、执行机构模块等。
PLC主控模块实现对整个控制系统各部分的控制指令的解码和执行;人机界面模块为操作员提供了直观的控制界面;执行机构模块负责实际的加工操作。
2.控制系统软件设计PLC钻孔组合机床控制系统的软件部分主要包括控制程序的编写和参数设置。
控制程序的编写是整个软件设计的核心,包括自动控制程序、手动控制程序、故障检测程序等。
参数设置是根据具体的机床和工件进行的,包括钻孔深度、钻孔速度等参数的设置。
三、PLC钻孔组合机床控制系统的仿真为了验证设计的控制系统的正确性和可行性,本文进行了系统的仿真。
仿真结果表明,控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作,并且具有较高的精度和效率。
四、PLC钻孔组合机床控制系统的实验验证根据仿真结果,设计了实验验证方案,并进行了实验。
实验结果表明,控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作,实现了钻孔深度和钻孔速度的准确控制。
五、总结通过本文的研究,基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计得到了较好的结果。
深孔钻组合机床的PLC控制系统设计一、PLC的选型和硬件设计在深孔钻组合机床的PLC控制系统中,首先要选择适合的PLC型号。
根据深孔钻组合机床的控制要求,应选择具有高性能、高可靠性的PLC。
同时,还应考虑PLC的扩展性和兼容性,以便后续的功能扩展和升级。
在硬件设计方面,需要根据机床的实际情况,确定控制系统所需的输入/输出点数,并选择合适的输入/输出模块。
在选择输入/输出模块时,应考虑信号的稳定性和抗干扰能力,确保控制系统的可靠性。
二、PLC程序的设计和编写1.确定控制策略:根据深孔钻组合机床的工作原理和要求,确定控制策略,包括钻削、加工循环灌注、冷却水控制等。
2.制定程序流程:根据控制策略,制定PLC程序的流程。
需要考虑机床的各个部分之间的协调和顺序,确保机床的正常运行。
3.编写程序代码:根据程序流程,编写PLC程序代码。
代码的编写应符合国际标准和规范,保证代码的可读性和可维护性。
同时,还需要考虑代码的优化,以提高程序的执行效率。
4.进行仿真测试:在编写完PLC程序后,需要进行仿真测试,模拟机床的实际工作环境,检查程序的逻辑正确性和稳定性。
必要时,还可以进行调试和优化。
三、PLC控制系统的监控和安全保护为了确保深孔钻组合机床的安全运行,PLC控制系统需要进行监控和安全保护。
包括以下几个方面:1.监控机床状态:PLC控制系统可以实时监控机床的状态,包括温度、压力、润滑油位等。
当机床出现异常情况时,PLC可以发出警报,并采取相应的措施,保护机床的安全运行。
2.安全保护功能:PLC控制系统可以实现一系列安全保护功能,包括急停按钮、保护罩监控、限位开关等。
当发生安全事故时,PLC可以迅速采取措施,切断机床的运行,保护操作人员的安全。
3.数据记录与分析:PLC控制系统可以实现对机床的工作数据进行记录和分析。
可以记录机床的工作状态、工作时间、故障信息等,为机床的维护和优化提供参考。
四、完善的人机界面设计PLC控制系统的人机界面设计是提高机床操作和维护效率的关键。
电气控制与PLC课程设计题 目: 设计某组合机床的电气控制系统院系名称: 电气工程学院摘要双面组合机床是由左右两面动力头组合而成,具体加工对象是对较大型壳体零件的粗加工。
组合机床为卧式,设置滑台为移动工作台,左右两面可以同时工作也可以单独工作。
由工人完成工件的装夹,可以较灵活的设置加工面,也比较节约成本。
当工件被夹好后,工人启动机器,启动主轴电机转动(正转或反转),并按下快进按钮,动力头快进前进,当到快进限位开关时动力工进,当到工进限位开关时,动力头快退,动力头按快进→工进→快退的工作循环.当快退到原位时停机,工人松开并卸下工件后,进行第二个壳体零件的加工。
关键字:组合机床、动力头、工进、快进、快退目录1绪论 (1)2设计方案 (2)2.1 左、右两动力头进给电机 (2)2。
2主轴电机 (3)2.3照明及信号指示 (4)2。
4 PLC的选择 (5)2.5 程序的设计 (6)3 I/O分配 (8)4外部接线图 (10)4。
1 PLC I/O接线图 (10)4.2电气控制原理图 (11)5 梯形图 (12)6 系统调试 (15)设计心得 (16)参考文献 (17)1绪论对于机械—电气结合控制的组合机床,电气控制系统起着重要的神经中枢作用。
传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统,接线复杂、故障率高、调试和维护困难。
随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用,利用原有的继电器-接触器控制电路设计PLC控制系统,或直接进行PLC控制系统的设计,都能很好地满足组合机床自动化控制的要求.本次设计的要求如下:##图1-1 组合机床的示意图如图所示为组合机床的示意图,左面为1#箱体移动式动力头.主轴电机M1为4KW、1440转/分钟,1#箱体的工作进给电机为M3,快速电机M5为1.5KW、1450转/分钟;右面为2#箱体移动式动力头。
主轴电机M2为5。
5KW、1440转/分钟,2#箱体的工作进给电机为M4,快速电机M6为1。
组合机床控制系统设计安装与调试学校: 姓名:1、组合机床概述两个位钻孔、攻丝组合机床, 能自动完成工件钻孔和攻丝加工, 自动化程度高, 生产效率高。
机床关键由床身、移动工作台、钻孔滑台、钻孔动力头、攻丝滑台、攻丝动力头、滑台移动控制凸轮系统等组成, 如图1所表示。
图1 两工位钻孔攻丝组合机床示意图移动工作台用以完成工件移动, 实现自动加工。
钻孔滑台和钻孔动力头, 用以实现钻孔加工量调整和钻孔加工。
攻丝滑台和攻丝动力头, 用以实现攻丝加工量调整和攻丝加工。
工作台移动(左移和右移)由电动机正反转控制; 钻孔滑台移动(上移和下移)直接由钻孔主轴电机(单向)拖动凸轮机构实现自动进给和退刀控制; 攻丝滑台移动(上移和下移)直接由攻丝主轴电机正、反转拖动凸轮机构实现自动进给和退刀控制。
2、加工工艺及控制要求若机床各部分在原位(工作台在钻孔工位 SQ1 动作, 钻孔滑台在原位 SQ2 动作, 攻丝滑台在原位 SQ4动作)。
若不在原位则需手动回原位。
将工件放在工作台上, 手工夹紧。
按下开启按钮, 开启钻孔动力头电机 M1正转, 且由凸轮机构带动钻孔动力头自动进给, 进行钻孔加工。
当钻孔滑台抵达终点时, 钻孔滑台自动后退, 到原位时停, M1同时停止。
等到钻孔滑台回到原位后, 工作台左/右移电动机M3正转使工作台右移, 当工作台到攻丝工位时, 限位开关SQ3动作, 工作台停止。
开启攻丝动力头电机M2正转, 攻丝滑台开始前移, 进行攻丝加工, 当攻丝滑台到终点时(终点限位 SQ5动作), 5S 后攻丝动力头电机 M2反转, 同时攻丝滑台由控制凸轮控制使其自动后退。
攻丝电动机由变频器拖动实现变频调速, 运行曲线如图2所表示。
(加速时间1.5S, 减速时间1S)0··图2 攻丝主轴电机运行曲线当攻丝滑台后退到原位时, 攻丝动力头电机M2停止, 延时3S后工作台左/右移电动机M3反转, 工作台左移, 到钻孔工位时停。
三工位钻床的PLC控制系统设计摘要本文通过对普通立式钻床送料,钻孔加工以及卸料的手工常规操作方法的比较和生产实践总结,自行设计了一套三工位深孔加工钻床PLC自动控制系统。
本系统钻床的钻头旋转运动是主运动,它沿本身轴线方向的移动是进给运动,在此基础上,增设了自动送料,自动加工、自动卸料控制,并且工作台旋转,使送料、加工、卸料并行运行。
这种并行自动控制系统大大提高了工作效率,既经济又安全可靠。
关键词三工位;自动;高效;PLC0 引言对于少量工件的简单钻孔加工一般的方法是前一个工件钻孔结束并卸料后方可进行下一个工件送料,在一个时间段只能进行一个工位的运行,并且钻深由人手工设定,这样就大大降低了工作效率,增加了许多安全的隐患,在校实习工厂就有学生曾经发生过不安全的事故。
经过实践和分析,以上常规的加工方法存在着很多问题,尤其是对于大批量流水线型作业难以达到要求。
1 控制系统的设计1.1 控制过程本系统钻床对工件的装卸、夹紧、放松、钻头的进给及退回均采用液压驱动。
可编程控制器选用的是FX1N-30MR系列,本系统的编程采用了步进顺序控制编程方法。
在编程过程中,3个工位的同时运转,采用了并行分支,3个工位分别是:送料、工件加工和检测卸料。
在检测工件时工件是否合格又采用了选择性分支控制。
如图1所示是三工位钻床的工作台示意图:初始状态元件S0用初始脉冲M8002置位,再按下启动按钮X0使三工位同时进入运转状态:工位1由液压控制将工件送到位,然后送料装置退回;工位2采用钻孔加工自动循环,工件夹紧后钻头旋转同时工进到钻深1(X1)处,钻头再上升退回到原位X2处,再工进到钻深2 (X3)处,钻头再次返回到原位X2处,钻削结束,工件放松,为了保证钻头在两次工进上升后工件才可放松,程序中采用了计数器C0;工位三用深度计测量加工孔是否合格,若合格则自动卸料,,若不合格则人工卸料,然后按重启按钮X7,使加工循环继续。
在三个工位的运动均结束时,工作台旋转120度,进行循环加工。
PLC自动钻床控制系统简介PLC自动钻床控制系统是一种用于控制钻床运行的自动化控制系统。
它通过PLC(可编程逻辑控制器)来实现对钻床的自动控制,提高钻床的生产效率和工作精度。
本文将介绍PLC 自动钻床控制系统的工作原理、功能特点以及应用优势。
工作原理PLC自动钻床控制系统的工作原理是将钻床的运行控制通过PLC程序进行编程,通过输入输出模块与外部设备(如按钮、开关、传感器等)进行交互,实现对钻床的自动化控制。
PLC自动钻床控制系统的工作流程如下:1. 接收输入信号:通过输入模块接收来自外部设备的信号,如启动信号、停止信号、传感器信号等。
2. 执行控制逻辑:根据PLC程序中预设的控制逻辑,通过数据处理模块进行计算和判断,确定钻床的运行状态。
3. 输出控制信号:通过输出模块将控制信号发送到钻床的执行元件,如电机、气缸等,实现钻床的自动运行。
功能特点PLC自动钻床控制系统具有以下功能特点:灵活可编程PLC自动钻床控制系统采用PLC作为控制核心,具有灵活可编程的特点。
用户可以通过编写PLC程序来定义钻床的运行逻辑,实现对钻床的自动化控制。
同时,PLC还支持在线编程和在线修改,方便用户进行系统调整和优化。
多种控制模式PLC自动钻床控制系统可以根据需要选择不同的控制模式,如手动控制模式、自动控制模式和半自动控制模式等。
用户可以根据具体情况选择合适的控制模式,实现不同工艺要求下钻床的自动化控制。
实时监控及报警功能PLC自动钻床控制系统具有实时监控和报警功能。
通过监测钻床的运行状态和关键参数,如电流、温度等,系统可以实时监控钻床的工作情况,并在异常情况下及时发出报警,以保证设备和操作人员的安全。
网络通信功能PLC自动钻床控制系统支持网络通信功能,可以与上位机、其他设备或系统进行通信。
通过网络通信功能,可以实现对钻床的远程监控和控制,方便用户进行生产管理和设备维护。
数据记录与分析PLC自动钻床控制系统可以实现对钻床运行中的数据进行记录和分析。
毕业设计组合钻床设计组合钻床是一种多功能钻床,能够进行多种钻孔操作,提高工作效率和灵活性。
在这篇毕业设计中,我将详细介绍组合钻床的设计过程和原理,并对其技术参数和性能进行分析和评价。
首先,我将对组合钻床的结构进行设计。
组合钻床通常由床身、主轴箱、工作台、进给装置和控制系统等部分组成。
床身是组合钻床的骨架,需要具备足够的刚性和稳定性。
主轴箱是用于转动和控制钻头的部分,需要具备精确的控制和高速刚性。
工作台是用于支撑工件和夹具的平台,需要具备足够的稳定性和可调性。
进给装置是用于控制钻头进给运动的部分,需要具备精确的控制和高速刚性。
控制系统是用于控制钻床各部分的运动和操作的部分,需要具备易操作和功能完善的特点。
其次,我将详细介绍组合钻床的原理。
组合钻床主要通过旋转切削的方式进行钻孔操作。
主轴箱通过电机驱动主轴旋转,钻头则通过连接杆与主轴相连,旋转运动。
进给装置通过螺杆传动和减速器控制钻头的进给运动。
工作台通过液压或机械装置支撑工件,使得工件保持稳定。
控制系统根据操作人员的指令,控制各部分的运动和操作,实现钻孔的目的。
接下来,我将对组合钻床的技术参数进行分析和评价。
技术参数包括主轴转速、最大钻孔深度、最大钻孔直径、进给速度等。
主轴转速决定了钻孔的速度和切削效果,需要根据不同的工件材料和钻头直径进行调节。
最大钻孔深度和最大钻孔直径决定了组合钻床的加工范围,需要根据工件的要求进行选择。
进给速度决定了钻头的进给速率,需要根据工件材料和加工要求进行调节。
最后,我将对组合钻床的性能进行评价。
性能包括加工精度、加工效率、稳定性和可靠性等。
加工精度是评价组合钻床工作精度的重要指标,需要通过不同的加工试验和检测手段进行评价。
加工效率是评价组合钻床工作效率的重要指标,需要通过不同的生产实践进行评价。
稳定性和可靠性是评价组合钻床工作稳定性和可靠性的重要指标,需要通过长期生产实践和维护保养情况进行评价。
综上所述,本毕业设计将详细介绍组合钻床的设计过程和原理,并对其技术参数和性能进行分析和评价。
图3-11 三台电动机顺序定时启动PLC接线图
、梯形图程序
打开Step7-MicroWIN V4.0,打开程序块部分,编写梯形图。
、演示操作
训练目标
图3-14 三台电动机星三角形降压启动控制主接线路
图3-17 组合钻床控制系统PLC接线图
3、组合钻床控制系统顺序功能图、梯形图程序分别如图3-18和3-19所示。
每个小组的任务完成过程中或完成后,小组讨论,老师现场对学生的完成情况及存在的问题进行检查和指正,进行任务验收。
任务验收:按表3-10所示,验收与评价任务完成情况。
表3-10 钻床动力滑台控制系统的任务验收与评价表。
组合机床的电气控制组合机床是针对特定工件,采用多刀、多面、多工序、多工位同时加工,是由通用部件和公用部件组成的具有任务自动循环功用的高效率公用机床。
它的动力部件采用电动机驱动或采用液压系统驱动,电气控制线路是将各个部件的任务组分解一个一致的循环系统,是典型的机电或机电液一体化的自动化加工设备。
组合机床的通用部件有:动力部件,如动力头和动力滑台;支承部件,如滑座、床身、立柱和中间底座;保送部件,如回转分度任务台,回转鼓轮、自动线任务回转台及零件保送装置;控制部件,如液压元件、控制板、按钮台及电气挡板;其它部件,如机械扳手、排屑装置和润滑装置等。
通用部件已规范化、系列化和通用化。
一、组合机床的主要结构及运动方式双面钻孔组合机床用于在工件两相对外表上钻孔,机床的结构简图如下图。
1-侧底座2-刀具电动机3-工件及定位夹位夹紧装置4-主轴箱及钻头5-动力滑台机床由动力滑台提供进给运动,电动机拖动主轴箱的刀具主轴提供切削主运动。
两液压动力滑台对面布置,装置在规范侧底座上,刀具电动机固定在滑台上,中间底座上装有工件定位夹紧装置。
机床任务的自动循环进程如图3-14a所示。
任务时,工件装入夹具〔定夹位夹紧装置〕,按动起动按钮SB6,末尾工件的定位和夹紧,然后两面的动力滑台同时进行快速进给,任务进给和快速退回的加工循环,同时刀具电动机也起动任务,冷却泵在工进进程中提供切削液,加工循环完毕后,动力滑台退回到原位,夹具松开并拔出定位销,一次加工的任务循环完毕。
二、组合机床的拖动特点及控制要求1〕机床的动力滑台和工件的定位夹紧装置均由液压系统驱动,定位夹紧装置的举措由定位销液压缸和夹紧液压缸完成,三位四通电磁换向阀控制液压缸活塞运动方向的切换。
电磁阀线圈YV5-1与YV5-2控制定位销液压缸活塞运动方向,YV1-1与YV1-2控制夹紧液压缸活塞运动方向,YV2-1、YV2-2,YV4-1为左机滑台油路中电磁换向阀线圈,YV3-1、YV3-2,YV6-1为右机滑台油路中电磁换向阀线圈,各工步电磁阀线圈通电形状如表3-4所示。
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)【摘要】液压控制系统在组合机床中有着重要作用,对液压控制系统的设计也是进行组合机床设计的重要组成部分。
做好对液压控制系统的设计,有利于提升组合机床的总体性能,并使液压动力元件有效可靠的运行。
液压系统设计是整个机械设计的一部分,它的任务是根据机器的用途、特点和要求、利用液压传动的基本原理,拟定出合理的液压系统图,在经过必要的计算来确定液压系统的参数,然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。
本文以组合机床液压控制系统为研究对象,对组合机床驱动动力滑台液压控制系统的体系结构进行了研究,并以组合钻床驱动动力滑台的液压控制为切入点,对如何使组合钻床驱动动力滑台实现液压控制进行了深入研究。
本文对该组合钻床的液压控制系统的设计主要有以下几点内容:1.根据毕业设计任务书中的要求和已知条件对液压系统进行工况分析;2.由工况分析的结果经过必要的分析和更正,拟定液压系统原理图;3.对液压系统各参数进行计算并选择液压元件,再由液压系统原理图将所选择的液压元件组合成驱动动力滑台的液压控制系统;4.对液压系统进行分析和验算,确保该系统能够准确可靠地完成毕业设计任务书中要求的工作循环;5.绘制该组合机床液压控制系统的正式工作图并编辑相关技术文件。
【关键词】:液压传动、液压泵、液压缸、压力、流向、流量、速度、方向控制阀、系统回路、有效工作压力、有效工作流量。
目录引言 (3)1组合机床液压系统的工况分析 (4)2 1.1负载分析 (4)3 1.2运动分析 (6)4液压系统主要参数的确定 (7)5确定液压系统方案和拟定液压系统原理图 (9)6 3.1确定液压系统方案 (9)7 3.2确定基本回路 (10)8 3.3将液压回路综合成液压系统 (12)9选择液压元件 (13)10 4.1液压泵 (13)11 4.2阀类元件及辅助元件 (14)12 4.3油管 (15)13 4.4油箱 (16)14 4.5密封件的选择 (16)15验算液压系统性能 (17)16 5.1验算系统压力损失 (17)17 5.2验算油液温升 (19)18绘制液压系统相关图纸 (19)19参考文献 (20)20设计总结 (20)21致谢 (21)【引言】组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效率专用机床。
6.钻床控制系统一、大作业内容:设计钻床控制系统梯形图控制要求如下:某专用钻床用来加工一长方体零件。
要求在该零件两端分别加工大小深度不同的孔如图所示。
操作人员放好工件后,换下启动按钮,夹钳动作工件被夹紧,夹紧后压力继电器为ON ,在各自电磁阀的控制下左边大钻头和右边小钻头同时开始向内进给。
大钻头钻到预先设定的终点限位深度时,由其对应的后退电磁阀控制使它向外退回到原始位置;小钻头的工作过程也一样。
当左边退回到原位后,大钻到位指示灯亮;右边退回到原位后,小钻到位指示灯亮,且至少都要保持10秒,然后工件被松开,松开到位,系统返回初始状态。
所有输出电压:AC220V二、大作业要求:1.列表说明I/O 分配,并选择PLC 。
2.画出顺序功能图。
3.画出PLC 端子接线图。
4.设计PLC 控制梯形图。
X1X3X4X2三 输入输出分配表四 PLC 选型FX2n —16MR五 PLC 接线图 SB0 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6AC220VYY0 YY1 YY2 YY3 YY4 YY5 HL1 HL2输入端 输出端名称 代号 输入编号 名称 代号 输出编号 启动按钮 SB0 X000 夹紧电磁阀 YY0 Y000 大钻转头原点限位开关 SQ1 X001 大钻前进电磁阀 YY1 Y001 小钻转头原点限位开关 SQ2 X002 小钻前进电磁阀 YY2 Y002 大钻头终点限位开关 SQ3 X003 大钻后退电磁阀 YY3 Y003 小钻头终点限位开关 SQ4 X004 小钻后退电磁阀 YY4 Y004 夹紧压力继电器 KR X05 松开电磁阀 YY5 Y005 松开限位开关 SQ0 X06 大钻到位指示灯 HL1 Y006 小钻到位指示灯 HL2 Y007 L N X 0 X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 C O M FX2n —16MR C O M 1 Y 0 01 C O M 2 Y 2 Y 3 C O M 3 Y 4 Y 5 C O M 4 Y 6 Y 7六顺序功能图M8002S0 Y0X0S21 S Y1 S30 Y2X1 X2S22 Y3 S31 Y4X3 Y6 X4 Y7S23 T0 S32 T1S24Y57梯形图。
学习情境1 思考练习题及答案1.组合开关能否用来分断故障电流?答:由于组合开关的通断能力较低,且没有专门的灭弧机构,故不能分断故障电流。
用于控制异步电动机的正反转时,必须在电动机完全停止转动后才能反向启动,且每小时的接通次数不能超过15~20次。
2.断路器有哪些保护功能?分别有哪些部件完成?答:断路器它既是控制电器,同时又具有保护电器的功能。
当电路中发生短路、过载、失压等故障时,能自动切断电路。
断路器的短路、欠压及过载保护分别由过流脱扣器、欠压脱扣器和热脱扣器完成。
在正常情况下,过流脱扣器的衔铁是释放着的,一旦发生严重过载或短路故障时,与主电路相串的线圈将产生较强的电磁吸力吸引衔铁,而推动杠杆顶开锁钩,使主触点断开。
欠压脱扣器的工作恰恰相反,在电压正常时,吸住衔铁,才不影响主触点的闭合,一旦电压严重下降或断电时,电磁吸力不足或消失,衔铁被释放而推动杠杆,使主触点断开。
当电路发生一般性过载时,过载电流虽不能使过流脱扣器动作,但能使热元件产生一定的热量,促使双金属片受热向上弯曲,推动杠杆使搭钩与锁钩脱开,将主触点分开。
3.什么是熔体的额定电流?它与熔断器的额定电流是否相同?答:熔体的额定电流是指在规定的工作条件下,长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值,它与熔断器的额定电流是两个不同的概念。
熔断器的额定电流是指保证熔断器能长期正常工作的电流,是由熔断器各部分长期工作的允许温升决定的。
通常,一个额定电流等级一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流等级的熔体,但熔体的额定电流不能大于熔断器的额定电流。
4.熔断器为什么一般不能用作过载保护?答:熔断器使用时串联在被保护的电路中,当电路发生故障,通过熔断器的电流达到或超过某一规定值时,以其自身产生的热量使熔体熔断,从而分断电路,起到保护作用。
熔体的熔断时间随着电流的增大而减小,即熔体通过的电流越大,其熔断时间越短。
熔体对过载反应是很不灵敏的,当电器设备发生轻度过载时,熔体将持续很长时间才熔断,有时甚至不熔断。
2013届毕业生毕业设计说明书题目:深孔钻组合机床的PLC控制系统设计学院名称:电气工程学院班级:自动F09042013 年 5 月20 日目次1 绪论 01。
1 课题背景和主要研究内容 01。
2 深孔钻技术的发展状况介绍 01。
3 PLC在国内外的发展现状介绍 (1)2 方案论证 (4)3 深孔钻组合机床介绍 (5)3.1 深孔钻组合机床的结构 (5)3.2 深孔钻组合机床的控制方式 (6)4 PLC控制系统硬件设计 (8)4。
1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (8)4.2 深孔钻组合机床PLC控制系统的控制要求 (10)4.3 PLC的选型 (10)4.4 PLC的I/O分配表 (11)4。
5 PLC的I/O接线图 (11)4。
6 主要电器元件选型 (12)5 PLC控制系统的软件设计 (17)5.1 深孔钻组合机床逻辑控制流程 (17)5.2 程序设计 (19)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录一语句表 (24)1 绪论1.1 课题背景和主要研究内容随着机电一体化技术的发展,可编程逻辑控制器(PLC)被越来越多地应用于机械加工设备和其它电气控制系统中.现在人们在工业生产中所使用的机械加工设备,它的控制系统有些已经落后,而使用PLC则可以对其控制系统进行改造升级[1]。
经过PLC改造过的机械加工设备,其生产出的产品质量和加工效率会明显提高,降低了设备故障率,能够给企业创造更多的价值[4]。
使用深孔钻组合机床,可以完成一些高精密零件的加工任务。
有很多方法可以实现深孔钻组合机床的自动化,采用PLC对深孔钻组合机床进行自动化控制,是一种比较好的控制方式。
本课题的目的是把深孔钻组合机床的控制与PLC结合起来,以实现深孔钻组合机床的自动控制。
以前的深孔钻组合机床使用的是具有结构简单、价格低廉的继电器-接触器电气控制系统,这种传统的控制系统布线比较复杂,灵活性很差,并且容易损坏元器件,可靠性差,经济效益低[11]。
组合机床的电气控制系统设计电气控制系统是组合机床的重要组成部分,它负责对机床的各个运动部分进行控制和调节,确保机床能够按照预定的程序完成加工工序。
因此,设计一个稳定可靠的电气控制系统对于提高组合机床的工作效率和精度至关重要。
首先,电气控制系统的设计需要考虑机床的加工要求和工作方式。
根据机床的功能需求,确定所需的工作模式,包括手动操作、自动循环和自动连续运行等模式。
针对不同的工作模式,确定相应的控制方法和参数。
其次,电气控制系统的设计需要选用合适的控制元件和传感器。
控制元件包括电磁继电器、接触器、变频器和PLC等,传感器包括编码器、光电开关和压力传感器等。
这些元件和传感器能够实时感知机床的状态和位置,并输出相应的信号给控制系统。
接下来,需要确定电气控制系统的硬件结构和通信方式。
硬件结构主要包括控制柜的布局和电缆的敷设,需要保证布局合理、电缆走线清晰,并采取必要的防护措施,避免电磁干扰和腐蚀等问题。
通信方式包括串行通信和以太网通信,根据具体情况选择合适的通信方式。
在设计过程中,还需要进行电气控制系统的软件编程。
软件编程主要包括编写程序和设置参数等。
编写程序应根据机床的加工过程和控制要求,确定适当的程序结构和流程,并使用合适的编程语言进行编写。
设置参数主要包括电机的运动参数和控制系统的参数,需要根据实际情况调整参数,以保证机床的精度和性能。
最后,进行电气控制系统的测试和调试。
测试和调试过程中,需要逐步验证控制系统的各个功能是否正常,并进行必要的调整和修正。
测试过程中,应关注机床的各个运动部分的动作是否准确、平稳,并确保整个系统的稳定性和可靠性。
综上所述,设计组合机床的电气控制系统需要考虑机床的加工要求和工作方式,并选用合适的控制元件和传感器。
还需要确定电气控制系统的硬件结构和通信方式,并进行软件编程、测试和调试,以确保控制系统的稳定性和可靠性。
电气控制系统的良好设计和运行将直接影响组合机床的工作效率和加工精度。
目录第一章设计概述 (1)1.1 组合机床的概述 (1)1.2 设计要求 (1)第二章组合机床的电气控制线路设计 (2)2.1 选择并确定控制方案 (2)2.2 确定机床的工作循环 (2)2.3 确定液压动力滑台系统的工作过程 (4)2.4 机床电气传动的特点及控制要求 (5)2.5 机床电气控制线路设计 (6)2.6 选择电气元件 (7)2.7 制定电动机和电气元件明细表 (11)第三章组合机床的可编程控制器控制系统的设计 (13)3.1 在设计可编程控制器系统时,应遵循以下基本原则 (13)3.2 工艺要求及动作流程 (13)3.3 PLC选型 (13)3.4 I/O点地址编号及硬件接线 (14)3.5 软件编制 (15)第四章总结 (17)第五章参考文献 (18)第一章设计概述1.1 组合机床的概述组合机床通常是采用多刀、多面、多工序、多工位同时加工,由通用部件和专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。
它的电气控制线路是将各个部件组合成一个统一的循环系统。
在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削及磨削等工序。
组合机床用于大批量生产。
组合机床的控制系统大多采用机械、液压或气动、电气相结合的控制方式。
其中,电气控制又起中枢连接的作用。
因此,应分析组合机床电气控制系统与机械、液压或气动部分的相互关系。
1.2 设计要求设计两面加工组合机床的电气控制线路及其可编程控制器的控制系统。
要求如下:1)能按照本组最终要求合理设计继电器电气原理图,PLC电气原理图,再做成控制板,最后连线试验。
2)要求上交1份设计说明书,2张图纸,测试结果。
第二章组合机床的电气控制线路设计2.1 选择并确定控制方案组合机床组成部件不是一成不变的,它将随着生产力的向前发展而不断更新,因此与相适应的电气控制线路也随着更新换代,目前主要有以下两种:1)机械动力滑台控制线路机械动力滑台和液压动力滑台都是完成进给运动的动力部件,两者区别仅在于进给的驱动方式不同。
《PLC》课题教案
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《PLC》课题教案
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《PLC》课题教案
图3-1 卧式组合钻床
组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。
它的特征是高效、高质、经济实用,因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。
我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制,它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件,完成钻孔、扩孔、铰孔,加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台,在孔内镗各种形状槽,以及铣削平面和成形面等。
随着技术的不断进步,一种新型的组合机床——柔性组合机床越来越受到人们的青睐,它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以可编程序控制器(PLC)、数字控制(NC)等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。
单面组合钻床是一种钻削普通厚度工件的加工钻床,只有一个钻头,即只能同时加工一个表面,加工精度要求高,配以可编程控制器S7-200,可以提高控制系统的可靠性,降低运行故障率,而且改变程序即可实现不同工件的加工钻削工艺要求,充分发挥组合钻床的多种加工功能。
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LSCR n 时,激活1该步的状态元件位置该步步转移指令,使能有效时,关断
SCRT n 为目标步的本步,激活目标步。
n 顺序控制状态元件SCRE
步结束指令,为步结束的标志
说明:
1) SCR和SCRT两指令的操作数都必须是状态继电器S的位(如S0.0)。
2) SCRE无操作数,直接能与母线相连。
3) 每一步的编程都必须以SCR开始,以SCRE结束,中间一般都有SCRT指令,而且可以有多条SCRT指令并列。
4) 同一个S位不能用于不同的程序中,例如:如果在主程序中使用了S0.1,在子程序中就不能再使用它。
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通过本次练习,需要掌握S7-200与外围电路如何连接,主电路三台电动机如何连接,并进一步理解定时器的应用。
控制要求:
1、输入输出元件及控制功能
3-2 I/O分配表
PLC 件控制功能对应元件元类型
1、教师(符号)名称地址演示;演示初步I0.0
SB1
启动启动电动机学生、2训练法课时6组分两按钮讨论输入端口SB2
I0.1
停止停止电动机
按钮
Q0.0
KM1
1 接触控制电动机。
1
器KM2
Q0.1
2 触接控制电动机输出端口2
器KM3
Q0.2
3
接触控制电动机3
器2、硬件设计
三台电动机顺序定时启动,同时停止的主电路如图3-10所示,控制电路PLC 接线图如图3-11所示。
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《PLC》课题教案
图3-10 三台电动机顺序定时启动控制主电路图
图3-11 三台电动机顺序定时启动PLC接线图
3、梯形图程序
打开Step7-MicroWIN V4.0,打开程序块部分,编写梯形图。
4、演示操作
1)按图3-10和3-11所示连接主电路和控制电路,检查无误后接通电源。
2)打开计算机中的编程软件,将图3-12所示程序下载给PLC。
3)使用编程软件的运行和停止按钮或者是拨动PLC的运行开关运行或停止程序。
4)按控制要求进行操作,观察并调试程序直到满足要求。
2、三台电动机顺序定时启动逆序停止
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《PLC》课题教案
通过本次练习,进一步熟悉三台电动机启停控制的接线方法,并深入理解定时器和置位、复位指令的应用。
控制要求:
用按钮控制三台电动机,按下启动按钮,启动第一台电动机之后,每隔5s再启动一台;按下停止按钮时,先停下第三台电动机,之后每隔5s逆序停下第二台和第一台电动机。
控制方案设计
1、输入输出元件及控制功能
表3-3 I/O分配
PLC对应元件元类型件控制功能
名称(符号)地址
SB1
I0.0
动启动电动机启按钮输入端口SB2
I0.1
停止停止电动机按钮KM1
Q0.0
1 触接控制电动机1
器KM2
Q0.1
2 接控制电动机触输出端口2
器KM3
Q0.2
3
触控制电动机接3
器2、硬件设计
三台电动机顺序定时启动,逆序停止的主电路和控制电路接线图分别如图3-10和3-11所示。
3、梯形图程序
打开Step7-MicroWIN V4.0,编写梯形图。
4、演示操作
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《PLC》课题教案
通过本次练习,熟悉三台电动机星三角降压启动控制的主电路和控制电路接线方法,并深入理解PLC编程指令的应用。
控制要求:
控制三台三相异步电动机,启动时,按下启动按钮,第一台电动机将三相定子绕组接成星形接线启动8s后再将三相定子绕组接成三角形,10s后如此启动第二台电动机,10s后再启动第三台电动机。
停止时,按下停止按钮,三台电动机立即停止。
控制方案设计
1、输入输出元件及控制功能
表3-4 I/O分配
PLC对应元件元件名称类型控制功能
地址(符号)SB1 I0.0 启动按钮启动电动机入输端口SB2 I0.1 停止按钮停止电动机
接触器1
第一台电动机KM11
Q0.0
电源连接出输端口第一台电动机2
接触器KM12
Q0.1
星形连接8
《PLC》课题教案
图3-14 三台电动机星三角形降压启动控制主接线路9
《PLC》课题教案
图3-15三台电动机星三角形降压启动控制PLC接线图3、梯形图程序
打开Step7-MicroWIN V4.0,编写梯形图程序。
4、演示操作
项目:组合钻床控制
通过读者们在初步训练中所掌握的知识,以小组
的形式,独立完成组合钻床控制的训练,教师负责指
导、检查和评价。
一、设计要求1、单面组合钻床各电机控制要求:教师、 1强化正常启动单面组合钻床只有在液压泵电动机M1、引导训练、示范运转,机床供油系统正常供油后,才能启动。
刀具电;导指应在滑台进给循环开始启动运转,滑台退回动机M2学生教师2、2课时,组指导分可以在滑台原位后停止运转。
切削液压泵电动机M3对独单工进时自动启动,在工进结束后自动停止。
进项目操行夹紧装置控制工件定位装置、、2 机床动力滑台、作。
要求:机床动力滑台、工件定位装置、夹紧装置由液压控制定位销液压缸活塞YV1电磁阀系统驱动。
YV2、
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《PLC》课题教案
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图3-17 组合钻床控制系统PLC接线图
3、组合钻床控制系统顺序功能图、梯形图程序分别如图3-18和3-19所示。
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《PLC》课题教案
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现场对学生的完成情况及存在的问题进行检查和指正,进行价、学检查钟评价法任务验收。
生发言
讲授法循序渐进的完成三台电动机顺序定时启动同时停止、逆序停教师讲总结止、星三角形降压启动停止控制和组合钻床控制,在完成任演示法 5分钟
评价解;新的编程指令和编程方法。
务过程中逐步掌握S7-200
布置作业:
21、课后题课后小结:项目总结本章以组合钻床控制系统为例,介绍了使用SCR指令编写梯形图程序的方法,使学生有应对一些复杂项目的能力。
最后引入触摸屏控制钻床动力滑台的任务,加深对触摸屏控制系统的理解。
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《PLC》课题教案
按表3-10所示,验收与评价任务完成情况。
任务验收:表3-10 钻床动力滑台控制系统的任务验收与评价表
15。