PLC与数控机床的应用

第一章 绪论 ........................................................................................................................................ 4

1.1 组合机床概述 ..................................................................................................................... 4

1.2 控制流程 ............................................................................................................................... 5

1.3电控系统输入输出信号 ........................................................................................................ 5

第二章 PLC概述与方案论证 ......................................................................................................... 10

2.1 PLC概述 .......................................................................................................................... 10

2.2 方案论证 ............................................................................................................................. 10

第三章 电气控制系统硬件设计 ...................................................................................................... 14

3.1 选择PLC机型 ................................................................................................................... 14

3.2 设计输入输出信号地址表 ................................................................................................. 14

3.3 设计PLC控制系统电气原理图 ....................................................................................... 16 山东化工职业学院毕业论文

2 .................................................................................................................................................... 17

图2-1 I/O电气接口图............................................................................................................... 17

3.4 设计PLC控制系统操作面板 ........................................................................................... 17

第四章 控制系统软件设计 .............................................................................................................. 19

4.1 设计PLC控制系统工作循环流程图 ............................................................................... 19

4.2 设计PLC控制系统初始化梯形图程序 ........................................................................... 19

4.3 设计PLC控制系统手动及显示梯形图程序 ................................................................... 21

本设计的手动程序与显示程序均为用经验法设计的梯形图。............................................. 21 山东化工职业学院毕业论文

3 .. 21

4.4设计PLC控制系统状态转移图与梯形图程序状态转移图，它是完整地描述控制系统的工作过程，功能和特性的一种图形，是分析和设计电路系统控制程序的重要工具。本设计的状态转移图按下列几步进行的： ................................................................................ 23

结 论 .............................................................................................................................................. 25

参考文献 ............................................................................................................................................ 26 山东化工职业学院毕业论文

4

第一章 绪论

1.1 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，由上料山东化工职业学院毕业论文

5 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。

1.2 控制流程

当按下启动按钮后，上料机械手向前，将零件送到夹具上，夹具夹紧零件，进料装置进料，然后四个工作滑台向前，四个加工动力头同时加工，加工完成后，各工作滑台退回原位，接下来下料机械手向前抓住零件，夹具松开，下料机械手带料退回原位并松开，完成一个工作循环。

要求组合机床能以手动、半自动、全自动三种工作方式工作。全自动工作方式为一个工作循环结束后，自动进入下一个工作循环；半自动工作方式为一个工作循环结束后，机床将停车于初始状态；手动方式是用于手动调整的。

1.3电控系统输入输出信号

1、 输入信号（共42个）。其中：SQ、YJ为位置检测传感器开关；SA为选择开关；SB为按钮。

2 输出信号（共27个）。其中：YV为电磁阀；KM为接触器；HL为指示灯 功能 器件 功能 器件 功能 器件 功能 器件

滑台1原位 1SQ 下料器终点 12SQ 滑台1进 5SB 主轴4点动 16SB

滑台1终点 2SQ 夹紧 1YJ 滑台1退 6SB 夹紧 17SB

滑台2原位 3SQ 进料 2YJ 主轴1点动 7SB 松开 18SB

滑台2终点 4SQ 放料 3YJ 滑台2进 8SB 上料器进 19SB

滑台3原位 5SQ 润滑压力 4YJ 滑台2退 9SB 上料器退 20SB

滑台3终点 6SQ 润滑液面开关 5YJ 主轴2点动 10SB 进料 21SB

滑台4原位 7SQ 总停 1SB 滑台3进 11SB 放料 22SB

滑台4终点 8SQ 启动 2SB 滑台3退 12SB 冷却开 23SB

上料器原位 9SQ 预停 3SB 主轴3点动 13SB 冷却停 24SB

上料器终点 10SQ 润滑故障撤除 4SB 滑能4进 14SB

下料器原位 11SQ 选择开关 1SA 滑台4退 15SB