深孔钻PLC课设
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plc钻孔不良部件分拣课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和编程方法。
2. 学生能掌握钻孔不良部件分拣过程中的传感器使用和信号处理。
3. 学生能掌握利用PLC进行自动化控制的基本步骤和技巧。
技能目标:1. 学生能运用PLC进行简单的逻辑编程,实现对钻孔不良部件的自动分拣。
2. 学生能通过实际操作,调试并优化PLC控制系统,提高分拣效率。
3. 学生能运用相关工具和仪器进行故障排查,解决PLC控制过程中的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动化技术的兴趣和热情,增强对工程技术的认识。
2. 学生在团队合作中,学会沟通、协作,培养解决问题的能力和责任感。
3. 学生通过实践活动,认识到技术在实际生产中的应用,培养实践精神和创新意识。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过实际操作,掌握PLC 在自动化控制中的应用。
学生特点:学生具备一定的电工电子基础,对PLC有一定了解,但对实际应用尚不熟悉。
教学要求:结合学生特点和课程性质,采用“理论教学+实践操作”的方式进行教学,注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够将理论知识与实际应用相结合,达到预期的学习成果。
二、教学内容1. PLC基础知识回顾:包括PLC的基本结构、工作原理、编程语言等,重点复习与钻孔不良部件分拣相关的逻辑控制知识。
教材章节:第一章 PLC概述,第三章 PLC编程语言。
2. 传感器及其应用:介绍常用传感器类型,如光电传感器、接近传感器等,并讲解其在钻孔不良部件分拣中的应用。
教材章节:第五章 传感器与执行器。
3. PLC编程与调试:以钻孔不良部件分拣为例,讲解PLC编程方法,包括程序设计、输入输出分配等,并进行现场调试。
教材章节:第六章 PLC编程与应用。
4. 实践操作:安排学生进行分组实践,每组完成一个钻孔不良部件分拣的PLC 控制系统设计、编程、调试和优化。
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。
plc钻床课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和结构组成,掌握钻床的基本操作流程。
2. 学生能够运用PLC编程实现对钻床的启动、停止、前进、后退等基本控制功能。
3. 学生能够了解并描述钻床的安全操作规程和相关电气知识。
技能目标:1. 学生能够运用PLC编程软件进行程序编写、调试和故障排查。
2. 学生能够独立完成钻床的PLC控制系统设计,实现基本控制功能。
3. 学生能够培养实际操作中问题分析和解决的能力,提高动手实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,增强对自动化控制技术的兴趣,激发学习热情。
2. 学生在团队合作中,培养沟通与协作能力,提高集体荣誉感。
3. 学生能够树立安全意识,养成严谨、负责任的工作态度。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学,注重培养学生的动手操作能力和实际应用能力。
学生特点:学生具备一定的电气基础和PLC编程知识,喜欢实践操作,对新技术充满好奇。
教学要求:教师需结合课程内容,采用任务驱动法,引导学生主动参与,注重理论与实践相结合,提高学生的综合应用能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际工作中,为未来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. PLC基本原理与结构:介绍PLC的工作原理、硬件结构、输入输出接口等,结合教材相关章节,为学生提供基础理论知识。
2. 钻床操作流程:讲解钻床的基本操作步骤,包括启动、停止、前进、后退等功能,让学生了解钻床在实际工作中的使用方法。
3. PLC编程控制:教授PLC编程软件的使用方法,使学生掌握编程、调试和故障排查技巧,结合教材实例进行讲解。
4. 钻床PLC控制系统设计:指导学生运用所学知识,独立完成钻床PLC控制系统的设计与实现,包括控制程序编写、调试等。
5. 安全操作规程与电气知识:强调钻床操作中的安全注意事项,讲解相关电气知识,提高学生的安全意识。
深孔钻机床PLC控制电路的设计深孔钻机床是一种专门用于加工深孔的机床,其加工深孔的工艺复杂,对控制系统的可靠性和精度要求较高。
PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)被广泛应用于深孔钻机床的控制系统中,具有可编程性强、可靠性高等特点。
首先,深孔钻机床的PLC控制电路应包括输入模块、输出模块、中央处理器以及电源等组成部分。
输入模块主要负责检测各种传感器的输出信号,例如钻头的位置、进给速度等。
输出模块则负责控制机床的各种执行器,例如钻孔进给和回退等。
中央处理器是PLC的核心部分,负责处理输入信号,并输出相应的控制信号。
其次,深孔钻机床的PLC控制电路的设计要考虑以下几个方面:1.高精度控制:深孔钻机床的加工要求高精度,因此PLC控制电路应具有高精度的脉冲输出端口,以控制机床的进给速度和位置。
可以采用高速计数器模块,实现对脉冲信号的精确计数和控制。
2.多轴控制:深孔钻机床通常包括多个工作轴,如X、Y、Z轴等。
PLC控制电路应支持多轴控制,需要具备多个高速计数器和输出模块,实现对多个轴的独立控制。
3.安全保护:深孔钻机床的加工过程中存在一定的危险,PLC控制电路应包含相应的安全保护措施,如急停开关、过载保护等,确保操作人员和设备的安全。
4.自动化控制:PLC控制电路可以实现深孔钻机床的自动化控制,例如根据加工要求自动调整进给速度和切削参数等。
此外,还可以通过与上位机通信和数据交互,实现远程监控和故障诊断。
在深孔钻机床的PLC控制电路具体设计中,需要根据具体的机床加工要求和实际控制需求进行功能划分和模块选择。
同时,还需要考虑电源和接口电路的设计,确保PLC控制电路的稳定性和可靠性。
总结起来,深孔钻机床的PLC控制电路的设计应当考虑高精度控制、多轴控制、安全保护和自动化控制等方面。
在具体的设计中,需要根据实际需求进行功能划分和模块选择,并确保电路的稳定性和可靠性。
深孔钻plc课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握深孔钻的工作原理和PLC编程基础知识;2. 了解深孔钻过程中PLC控制系统的设计要点;3. 掌握深孔钻PLC程序编写的基本步骤和方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识,分析和解决深孔钻过程中遇到的问题;2. 能够独立设计并编写适用于深孔钻的PLC程序;3. 能够对深孔钻PLC控制系统进行调试和优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动化技术的兴趣和热情,激发其探索精神;2. 培养学生严谨、细致的工作态度,提高团队合作意识;3. 引导学生关注工业生产中的实际问题,培养其解决实际问题的能力。
本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论与实践相结合,以培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力为核心。
课程内容紧密联系课本知识,通过学习,使学生能够将所学理论知识应用于实际生产过程中,提高其专业技能和综合素养。
在教学过程中,注重启发式教学,激发学生的主动性和创造性,培养其自主学习和终身学习的能力。
二、教学内容1. 深孔钻工作原理及工艺流程:介绍深孔钻的工作原理、设备组成及其在工业生产中的应用,分析深孔钻的工艺流程及关键参数。
相关教材章节:第三章《数控加工技术》第四节《深孔加工》2. PLC基础知识:回顾PLC的基本结构、工作原理、编程语言及常用指令,为深孔钻PLC程序设计打下基础。
相关教材章节:第二章《可编程控制器》3. 深孔钻PLC控制系统设计:分析深孔钻过程中PLC控制系统的设计要点,包括输入输出信号分配、程序结构设计等。
相关教材章节:第四章《PLC控制系统设计》4. 深孔钻PLC程序编写:详细讲解深孔钻PLC程序编写步骤,包括程序框架构建、指令编写、调试与优化等。
相关教材章节:第五章《PLC程序设计》5. 实践操作:组织学生进行深孔钻PLC控制系统的设计与编程实践,提高学生的实际操作能力。
相关教材章节:第六章《PLC控制系统实践》教学内容安排与进度:本课程共计16课时,其中理论教学8课时,实践操作8课时。
基于plc的钻床课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理及其在钻床控制中的应用。
2. 学生能够掌握钻床的基本操作流程及安全规范。
3. 学生能够描述钻床控制系统中常用的传感器和执行器的功能及其相互协作方式。
技能目标:1. 学生能够运用PLC编程软件设计简单的钻床控制程序。
2. 学生能够独立进行钻床操作,并利用PLC程序实现基本加工过程。
3. 学生能够分析并解决钻床运行过程中出现的常见问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动化设备及PLC技术的兴趣,激发其探究精神。
2. 培养学生具备安全生产意识,养成严谨、规范的操作习惯。
3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与交流能力。
课程性质:本课程为实践性较强的专业课,结合理论知识与实践操作,旨在提高学生对PLC在钻床控制领域的应用能力。
学生特点:学生已具备一定的电工电子基础知识,具备初步的编程能力,但对PLC在实际工程中的应用了解有限。
教学要求:结合课程性质和学生特点,注重理论与实践相结合,强化实践操作训练,提高学生的动手能力和解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,提供个性化指导,确保课程目标的达成。
通过课程学习,使学生能够具备实际操作钻床并进行简单编程的能力。
二、教学内容1. PLC基础知识:- PLC的结构与工作原理- 常用PLC型号及其特点- PLC编程语言及编程方法2. 钻床结构与操作:- 钻床的主要部件及功能- 钻床的操作流程及安全规范- 钻床的日常维护与故障排除3. 钻床控制系统的设计:- 常用传感器及其在钻床控制中的应用- 执行器(如电磁阀、电机等)的工作原理及选型- PLC在钻床控制中的应用实例4. PLC编程与仿真:- 编程软件的安装与使用- 钻床控制程序的编写与调试- 基于PLC的钻床控制系统仿真5. 实践操作:- 钻床的现场操作与编程实践- 故障分析与处理能力的培养- 课程项目设计与实施教学内容安排与进度:1. PLC基础知识(2课时)2. 钻床结构与操作(2课时)3. 钻床控制系统的设计(2课时)4. PLC编程与仿真(4课时)5. 实践操作(6课时)教材章节及内容对应:1. 《PLC原理与应用》第1、2章2. 《金属切削机床》第3章3. 《自动化设备及控制》第4章4. 《PLC编程与仿真》第5、6章5. 结合课程项目,参照实践指导书进行操作三、教学方法为了提高教学效果,确保学生充分掌握基于PLC的钻床课程内容,本课程将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:- 在PLC基础知识、钻床结构与操作等理论教学中,采用讲授法进行知识传授。
课 程 设 计 任 务 书1.设计目的:(1) 能够根据功能要求选择 PLC 的类型及其根据 I/O 点的要求选择该类 PLC 的型号。
(2) 根据所选的 PLC 的类型,掌握该 PLC 的编程软件并能够利用该软件绘制设计课题 的梯形图。
(3) 根据绘制的梯形图,编写完整的程序清单。
(4) 根据 I/O 点的定义,绘制 PLC 外部电气接线图。
2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等) :根据下列工艺过程, 设计某深孔钻的 PLC 控制程序。
其中, 钻头从原点(位于 X1 处)出发, 完成加工任务后,回到原点停下,即单周期运行。
要求:1) 画出外部接线图; 2) 画出状态转移图(流程图) ; 3) 画出梯形图; 4) 最后正确地写出指令。
3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、 实物样品等〕 :第 1 页 共 11 页按照任务书要求, 完成课程设计说明书一份; PLC 外部接线图一份; PLC 梯形图一份。
课 程 设 计 任 务 书4.主要参考文献:例如: (根据自己的参考文献写如下内容,与设计说明书中的参考文献一致,以下仅仅是 学生参考的格式) [1] 王阿根. 电气可编程序控制原理与应用.清华大学出版社.2010 [2] 何有华. 可编程序控制器及常用控制电路. 冶金工业出版社.2002 [3] 郭纯生. 可编程序控制器编程实战与提高. 电子工业出版社.2006 [4] 谢克明 夏路易. 可编程控制器. 电子工业出版社.20035.设计成果形式及要求:PLC 外部接线图;梯形图;设计说明书。
6.工作计划及进度:1 月 7 日 ~ 1 月 10 日 根据功能要求及自己的掌握的 PLC 知识选择 PLC 类型及 对该 PLC 进行深入学习。
1 月 11 日 ~ 1 月 17 日 根据设计要求,设计完整的系统程序,并撰写课程设计 说明书。
plc钻头动力课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和工作机制,掌握钻头动力系统的相关知识。
2. 学生能描述钻头动力系统中常用的传感器、执行器的功能及其在PLC控制系统中的应用。
3. 学生了解钻头动力系统中涉及的参数调整和故障诊断方法。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计简单的PLC控制程序,实现钻头动力系统的基本控制功能。
2. 学生能通过实际操作,对钻头动力系统进行调试和故障排查,提高实际动手能力。
3. 学生能通过小组合作,提高沟通协作能力,共同完成课程项目。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动化控制技术的兴趣,激发学习热情,树立正确的工程观念。
2. 学生在课程实践中,培养解决问题的耐心和毅力,形成良好的学习习惯。
3. 学生通过学习PLC钻头动力课程,增强环保意识,认识到自动化技术在节能降耗方面的作用。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生为高年级学生,具有一定的PLC基础知识,对实际操作和项目实践有较高的兴趣。
教学要求:教师应结合学生特点,采用项目式教学,注重理论与实践相结合,提高学生的综合应用能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生提问和思考,引导学生形成自主学习的习惯。
通过课程目标的实现,为学生未来的职业发展奠定基础。
二、教学内容1. PLC基本原理:介绍PLC的发展历程、基本结构、工作原理及编程方法,涉及课本第二章内容。
2. 钻头动力系统:讲解钻头动力系统的组成、工作原理和常见参数,对应课本第三章相关内容。
3. 传感器与执行器:学习在钻头动力系统中常用的传感器(如温度、压力传感器)和执行器(如电机、电磁阀)的功能及应用,结合课本第四章内容。
4. PLC控制程序设计:教授如何设计PLC控制程序,实现钻头动力系统的启停、速度调节等功能,参考课本第五章编程实例。
5. 系统调试与故障诊断:学习钻头动力系统的调试方法、故障诊断流程,分析课本第六章案例。
plc课程设计仿真练习钻孔一、教学目标本节课的教学目标是让同学们掌握PLC(可编程逻辑控制器)在钻孔仿真练习中的应用。
通过本节课的学习,同学们能够理解PLC的工作原理,学会使用PLC进行钻孔仿真,提高对PLC的实际操作能力。
1.了解PLC的基本工作原理。
2.掌握PLC在钻孔仿真练习中的基本应用。
3.能够熟练操作PLC进行钻孔仿真。
4.能够根据实际需求对PLC程序进行调试和优化。
情感态度价值观目标:1.培养同学们对PLC技术的兴趣,提高同学们的学习积极性。
2.培养同学们的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.PLC的基本工作原理。
2.PLC在钻孔仿真练习中的基本应用。
3.PLC程序的设计与调试。
4.导言:介绍PLC的概念和发展历程。
5.PLC的基本工作原理:讲解PLC的硬件结构和软件原理。
6.PLC在钻孔仿真练习中的应用:介绍PLC在钻孔设备中的实际应用。
7.PLC程序的设计与调试:讲解PLC程序的设计方法和调试技巧。
三、教学方法为了更好地实现教学目标,本节课将采用以下几种教学方法:1.讲授法:讲解PLC的基本工作原理和钻孔仿真应用。
2.案例分析法:分析实际案例,使同学们更好地理解PLC在钻孔仿真中的作用。
3.实验法:让同学们亲自动手操作PLC进行钻孔仿真,提高实际操作能力。
四、教学资源为了保证教学的顺利进行,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威的PLC教材,为同学们提供理论知识的支持。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富同学们的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT,直观地展示PLC的工作原理和钻孔仿真过程。
4.实验设备:准备充足的PLC设备和钻孔仿真设备,保证同学们能够顺利进行实验操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估同学们在本节课的学习成果,我们将采用以下几种评估方式:1.平时表现:评估同学们在课堂上的参与程度、提问回答等情况,以体现同学们的学习态度和积极性。
目录一、深孔加工技术概述二、深孔钻的构造及动作原理1、深孔钻构造示意图2、电磁阀状态表3、深孔钻工作循环图4、动作原理(自动)5、设计规定三、控制系统硬件设计3.1电动机控制线路设计3.2液压拖动 PLC 控制部分设计(I/O接线图)3.3元器件选择四、软件设计4.1手开工作程序4.2自动程序设计五、课程设计总结六、参考文献七、布置图与接线图一、深孔加工技术概述在机械制造业中普通将孔深超出孔径 10 倍的圆柱孔(内圆柱面)称为深孔。
人类对深孔加工技术的需求最少能够上溯到 14 世纪欧洲滑膛枪的问世,远比第一次产业革命当代化机械技术革命来的要早。
深孔钻是一种高精度、高效率、高自动化的深孔加工专用机床依靠先进的孔加工技术(枪钻、BTA 钻、喷吸钻等)通过一次持续的钻削即可达成普通需钻、扩、铰工序才干达成的加工精度和表面粗糙度。
传统的控制方案是采用继电器和接触器与液压控制相结合的办法,由于这种办法进给次数多,且需要快进、快退。
多个进给速度的变换和控制系统需要以及大量复杂的硬件系统接线,使系统的可靠性减少,同时也间接的减少了设备的工作效率,从而影响了设备的加工质量。
现在的工业公司大多数采用可编程控制器与液压相结合的办法,这种办法能够较好的解决这种问题。
它能够大大的减少系统的硬件磨损和硬件接线,同时提高工作效率。
并且在加工工艺变化时,只需要修改程序,就可适应新的加工规定,大大的提高了工作效率。
然而加工时,钻头的冷却和定时排屑成为了重要问题。
采用分级进给的加工办法,能够使切屑顺利排出,钻头也得到较好的冷却。
分级进给的加工办法即将被加工孔的深度分为数段进行加工。
可编程控制器是应用最广泛的以计算机技术为核心的自动控制装置。
我们这次课程设计采用课本中介绍使用的三菱公司生产的FX2 N系列 PLC,含有价格便宜,尺寸小,功效多,使用操作方便,和较强的抗干扰性能等特点。
二、深孔钻的构造及动作原理1、深孔钻构造示意图1---拉杆2---原位挡铁3---向前挡铁4---慢进给挡铁5---工作进给挡铁 6---终点挡铁 7---终点螺钉 8---终点复位挡铁 9---杠杆 10---死挡铁 11---复位推杆 12---安全阀13---程序阀14---反压阀15---节流阀2、电磁阀状态表快进慢进—工进快退快进二工进快退快进慢进钻出快退复位YV1 + + + + + + +YV2 + +YV3 + + + +YV4 + + + 3、深孔钻工作循环图4、动作原理(自动)1)原位:原位时挡铁 2 压着原位行程开关 SQ1,慢进给挡铁 4 支撑在向前挡铁 3 上,终点复位挡铁 8 被拉杆 9 顶住。
2)快速迈进:当发生起动信号,电磁阀 YV1 通电,三位五通换向阀右移,主轴快速迈进,带着拉杆 1 上可滑动的工作进给挡铁 5 一起迈进。
3)慢进给:当快进到慢进给挡铁 4 压下 SQ2,造成电磁阀 YV2 通电,与此同时,工作进给挡铁 5 也压下 SQ3,使 YV3 通电,这样 YV1、YV2、YV3均得电,于是主轴为慢进给,并带着拉杆 1 及工作进给挡铁 5 同时慢进。
4)工作进给:当慢进工作给挡铁 5 顶在死挡铁 10 上,挡铁 5 不再向迈进。
但由于拉 1 被主轴带着继续迈进,于是挡铁 5 在拉杆上滑动,同时向前挡铁 3 将离开慢进给挡铁 4,使 SQ2 松开,YV2 断电。
主轴转为正常工作进给速度加工。
5)快进排屑:由时间继电器 KT 控制工作进给时间,由它发出信号,使 YV1、YV2、YV3 断电,同时接通 YV4,使主轴快退带动下,拉杆 1 及挡铁 5一起后退。
6)再次快进迈进:当快退到挡铁 3 压下原位开关 SQ1 时,YV4 断电,并使 YV1 再次得电,主轴快进,但由于第一次工进时,已使挡铁 5 在拉杆 1 后移一段距离(正好等于钻孔深度),因此慢进挡铁 4 离开挡铁 3,SQ2 不会受压,因而快进不会转为慢进,而是始终快进到挡铁 5 在死挡铁 10上。
7)重复进给:挡铁 5 再次压下 SQ3,YV3 又得电,转为工进,(从上次钻孔深度处开始),由时间继电器控制进给时间,后又转为快退排屑,如此多次循环。
8)慢进给钻出:每工进一次,挡铁 5 就在拉杆 1 上后移一段距离,经多次重复,使挡铁 5 逐步向终点挡铁 6 靠拢,然后由终点挡铁 6 之凸块拨转挡铁4,使 SQ2 受压,主轴慢进给钻出,达成终点,并推动杠杆 9,放开高位挡铁 8,并压下 SQ4,使 YV1 断电,YV4 得电,主轴快退。
9)复位:挡铁 5 后退一段距离,即被挡铁 8 钩住,使其沿拉杆 1 向前滑动,直到挡铁 3 通过 SQ1(因 SQ4 受压,故压下 SQ1 不起作用),并顶开挡铁 8,从而放开挡铁 5 和 SQ4,挡铁 8 由杠杆 9 顶住,原位挡铁 2压下 SQ1,YV4 断电,主轴停止后退,恢复原位。
在加工过程中,若出现故障,可按停止按钮,使主轴停止进给,然后再按动力头上的复位推杆 11,拨动终点复位挡铁 8,使 SQ4 受压发出快退复位指令,从而恢复到始状态。
5、设计规定1)在工件夹紧及液压泵启动后,按下开工按钮,开始钻孔并能自动完毕半自动循环。
2)主轴电动机在第一次快进时自动启动,加工完毕,退回原位时自动停止。
3)含有可靠的联锁、保护环节和必要的动作显示。
4)含有点动调节环节,涉及主轴电动机的起停、快退、慢进、工进等点动控制。
三、控制系统硬件设计3.1电动机控制线路设计下图为主电路图。
在机床硬件系统中,机床的全部动力都有电动机提供。
主轴电动机为动力头提供动力,动力头的移动由电动机拖动液压泵,推动液压缸完毕。
整个系统需 M1、M2 两台电动机。
主电路图在实际运行中,短路、过负载、欠电压、断相等因素都可能造成电动机超出其负载,即广义上的过载。
于是就在主控电路中接入熔断器 FU,在短路时,FU 的熔体熔断,切断电路,起保护作用,接入热继电器 FR,当电动机在运行中负载过重,频繁启动,电源缺相时,都将使通过电动机绕组的电流增大而使其过热,即使电动机的短时过载是允许的,但如果长时间过载,将会造成绝缘老化甚至烧毁电动机,有了热继电器,绕组电流超出允许值时热元件温度升高,烘烤双金属片使其弯曲变形,将串联在控制电路中的常闭触点分断,接触器线圈断电,其主触点释放,切断主电路,使电动机断电停转,从而起到过载保护作用。
各电动机使用交流接触器控制。
其中接触器 KM1、KM2 分别控制M1、M2。
FR1、FR2 为 M1、M2 提供过负载保护。
FU1、FU2 为 M1、M2提供短路保护。
3.2液压拖动 PLC 控制部分设计(I/O接线图)PLC 与工业生产过程的联系是通过 I/O 接口模块来实现的。
PLC有许多 I/O 接口模块,涉及开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及其它某些特殊模块,使用时应根据它们的特点进行选择。
根据控制系统的规定拟定所需要的 I/O 点数时,应再增加10%~20%的备用量,方便随时增加控制功效。
对于一种控制对象,由于采用的控制办法不同或编程水平不同,I/O 点数也应有所不同。
表1、2 列出了设备及电气元件所需的开关量的 I/O 点数。
表1 输入地址分派表表2 输出地址分派表在控制电路的设计中,首先要考虑弱电和强电之间的隔离的问题。
在整个控制系统中,全部控制电机、阀门接触器的动作,都是按照 PLC的程序逻辑来完毕的。
为了保护 PLC 设备,PLC 输出端口并不是直接和交流接触器连接,而是通过中间继电器去控制电机或者阀门的动作。
在PLC 输出端口和交流接触器之间引入中间继电器,其目的是为了实现系统中的强电和弱电之间的隔离,保护系统,延长系统的使用寿命,增强系统工作的可靠性。
以下为其控制电路图。
3.3元器件选择1)根据设计规定,液压泵电机的型号为Y100L2-4,其功率为3KW,则其额定电流为 6.8A,可知热继电器的热元件额定电流为I N=(1.15-1.5) I NM =7.82-10.2,选择型号为 JR16-20/10。
熔断器的额定电流I N =(1.5-2.5) I NM =10.2-17A,选择型号为 RC1A-30。
主轴电动机型号为 Y100L-6,功率为 1.5KW,则其额定电流为 4A,可知热继电器的额定电流为I N=(1.15-1.5) I NM =4.6-6,型号为 JR16-20/9。
熔断器的额定电流I N=(1.5-2.5) I NM =6-10A,型号为 RC1A-10。
2) PLC 型号的选择:本次设计共用了 16 个输入触点,10 个输出触点,考虑到 10%到 20%的备用量,我们选用了FX 2 N -48M。
四、软件设计为在编程的过程中方便、快捷,以及程序构造的简洁明了,把手动操作程序与自动操作程序通过主控指令编成两个独立的模块,通过外部开关进行功效选择。
当工作方式选择自开工作方式时,X2 接通,执行自开工作程序。
当工作方式选择开关选择手开工作方式时,X4 接通,执行手开工作程序。
4.1手开工作程序在手动操作中,不需要按工作次序动作,能够按普通继电器控制程序来设计。
手动按钮 X0、X1 控制液泵电机的启动停止。
X11、X12 X13、X14 控制动力头的快进、慢进、工进及快退。
为保护系统的安全运行,设立了某些必要的连锁保护。
其程序见背面的梯形图。
4.2自动程序设计自动程序应为实际加工时的重要工作方式,其梯形图可按照设计中给出的工作原理进行转换即可。
但要注意的是在自动程序中限位开关与手动程序中作用是相反的,自动是是启动条件而手动却是停止的条件。
尚有自动是工进时间是用定时器来限定的,而手动时是人为控制的。
五、课程设计总结两周的课程设计结束了,感觉过得挺充实。
在这次的设计中,又学到了诸多课本上没有的知识,为即将到来的大四做了一种不错的铺垫。
这次的设计加深了我对 PLC 的理解,更清晰的理解了它的工作过程,从扫描、执行到输出就像电影般在我脑中回放着。
尚有就是课题中机械与行程开关的巧妙结合给我许多启发,所谓机电不分家,这让我明白了在后来的学习中不能只是局限于本专业,还应学习些机械方面的东西,机电一体化才是更实用的、更巧妙的。
然后就是团体合作,如果没有与同窗的交流,许多问题或许我现在还弄不明白。
在此,感谢那些协助我的同窗。
同时,我也发现了自己的某些问题,对某些东西太过于叫真儿,尚有就是语言体现能力欠缺,不能较有效的组织语言,这两个问题是我后来应多加关注和认真改正的。
最后,感谢三位老师的耐心指导。
六、参考文献[1]郁汉琪.电气控制与可编程控制器应用技术.东南大学出版社[2]廖常初.可编程序控制器的编程办法与工程应用[M].重庆:重庆大学出版社[3]徐超.电气控制与 PLC 技术应用.北京.清华大学出版社[4]许晓峰.电机及拖动(第三版).高等教育出版社[5]电工实习参考资料附录:元件目录表。