基于PLC及WinCC的冷加工生产线上钻孔动力头的加工过程
基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计
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。
基于PLC的钻孔加工过程自动化控制系统的设计
基于PLC的钻孔加工过程自动化控制系统的设计班级电气061 姓名王浩云学号1060320181、工艺流程、控制要求及控制线路（1）自动循环即刀架能自动地由位置1移动到位置2进行钻削加工，并能自动退回到位置1。
如图1所示，其中1S和2S为行程开关。
（2）无进给切削即刀具到达位置2时不再进给，但钻头继续旋转进行无进给切削，以提高工件的加工精度。
（3）快速停车当刀架退出后要求快速停车，以减少辅助工时。
控制线路如图2所示，其中3K为速度继电器。
2、设计要求先分析并写出控制线路的全部动作过程，然后按下述要求进行设计。
（1）选用西门子S7—300PLC作为控制主机（2）根据图2所示的控制线路统计输入、输出总点数。
（3）配置硬件并画出硬件地址分配表和硬件组态图或硬件地址分配图。
（4）编写LAD程序和STL程序，并在STL程序的每条语句后面加上必要的注释。
3、用A4纸打印设计说明书并在其最后列出参考文献设计步骤：1、根据上图分析过程：电机正转起动（进刀）→进刀按2SB→1KM吸合—→1KM1闭合→电机正转—→3K动作—→3K1F打开—→为反接制动作准备→1KM2闭合→自锁→3K2F闭合→→1KM3打开→反向闭锁进给电机正转（进刀）时的快速停车进给电机正转（进刀）时的快速停车可防止进刀过多，提高加工质量。
这种情况进给电机正转（进刀）是带负载运行（反转时不带负载），故本身断电停车就快，加上反接制动后，正向停车就更快。
其动作过程如下：→2S2闭合→2KT吸合→无进给切削计时开始撞压2S—→2S1打开→1KM释放—→1KM1打开→切断正转电源→1KM2打开→自锁解除→1KM3闭合—（3K2F早已闭合）→2KM吸合→①①—→2KM3打开→正向闭锁→2KM2闭合→因3K1F早已断开，无自锁作用→2KM1闭合→接通反转电源→电机反接制动（但仍正转）→电机转速迅速下降→当转速下降到约为零时（100转/分）→3K释放—→3K2F先断开→→3K1F后闭合—→2KM释放→2KM1打开→防止电机反转，同时反接制动结束→电机靠自由滑行减速到零→开始无进给切削→无进给切削时间到2KT闭合→进入进给电机的反转过程→退刀（2）进给电机反转（退刀）时的快速停车进给电机反转（退刀）时的快速停车可减少等待时间、提高辅助工时。
基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现
基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现随着科技的进步和工业自动化水平的提高，数控（Numerical Control）钻孔机在工业生产中得到了广泛的应用。
数控钻孔机的设计与实现基于PLC（Programmable Logic Controller）控制，PLC控制具有可靠性高、灵活性强等优点。
本文将介绍基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现。
首先，在数控钻孔机的设计中，我们需要考虑到几个方面。
首先是机械部分的设计，包括钻头的选择、主轴的设计、夹持装置的设计等。
其次是电气部分的设计，主要包括电机的选择、传感器的选择、电气线路的设计等。
最后是PLC控制程序的编写，需要根据实际需求设计钻孔程序。
在机械部分的设计中，我们需要选择适合的钻头来满足不同的钻孔需求。
常见的钻头有立铣钻头、圆滚钻头等。
主轴的设计需要考虑到主轴的转速和稳定性，可以选择带有变频器的电机来调整主轴的转速。
夹持装置的设计需要满足钻孔材料的夹持需求，可以选择气动夹紧装置或电动夹紧装置。
在电气部分的设计中，我们需要选择适合的电机来驱动主轴。
根据钻孔材料的不同，可以选择不同功率的电机。
传感器的选择需要满足对材料位置和尺寸的检测需求，可以选择接近开关、压力传感器等传感器。
电气线路的设计需要根据实际需求进行布线，保证线路的安全稳定。
在PLC控制程序的编写中，我们需要根据实际需求设计钻孔程序。
首先，我们需要编写一个启动程序，通过点击按钮或接近开关来启动钻孔机的工作。
然后，我们需要编写一个控制程序，通过设定参数来控制钻孔机的运行。
控制程序可以设置钻孔深度、钻孔速度等参数。
最后，我们还需要编写一个停止程序，当钻孔完成或发生异常情况时，通过点击按钮或接近开关来停止钻孔机的工作。
总结起来，基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现需要考虑到机械部分的设计、电气部分的设计以及PLC控制程序的编写。
通过合理的设计和实施，可以实现数控钻孔机的自动化控制，提高生产效率，降低人工成本，提高产品质量。
PLC编程实例之钻孔动力头控制
PLC编程实例之钻孔动⼒头控制某⼀钻床如图35-1 (a)所⽰，⽤于在⼯作台上钻孔，钻床的⼯作过程如下:钻头在原位时，限位开关SQ1受压。
按下启动按钮SB1,动⼒电动机Ml得电，带动钻头转动。
同时⼯进电动机M2得电，钻头快进。
当碰到限位开关SQ2时，⼯进电磁阀YV得电，转为⼯作进给。
当碰到限位开关SQ3时，YV2失电，停⽌⼯进。
5s后，钻头快退，碰到SQ1时，动⼒电动机和电磁阀均失电，停⽌⼯作。
按下停⽌按钮，动机电动机和电磁阀均失电。
控制⽅案设计1.输⼊/输出元件及控制功能如表35-1所⽰，介绍了实例35中⽤到的输⼊/输出元件及控制功能。
2.电路设计钻孔动⼒头控制梯形图如图35-2所⽰。
3.控制原理⽅法1:图35-2 (a)中，钻头在原位时限位开关X1受压，接点闭合。
按下启动按钮XO, MC 主控指令的线圈Y0得电并⾃锁，主轴电动机启动。
此处⽤MC、MCR指令的⽬的是保证只有在主轴电动机Y0得电时钻头才能⼯作，另⼀个⽬的是简化电路（如果⽤OUT Y0指令梯形图较复杂）。
同时Y1得电⾃锁，进给电动机得电快进。
当快进碰到限位开关X2时，Y3 得电⾃锁，⼯进电磁阀得电钻头⼯进。
当⼯进碰到限位开关X3时，M0得电⾃锁，Y1、Y3 失电，钻头停⽌；TO得电延时5s, Y2得电。
进给电动机得电快退。
当快退（中途碰到限位开关X2吋，由于Y2常闭接点断开，不会误使Y3得电）到原位碰到限位开关X1时，X1上升沿接点取反，使主控线圈Y0失电，完成⼀次钻孔过程。
⽅法2:图35-2 (b)中，初始状态，钻头在原位时限位开关X1受压。
按下启动按钮X0,状态器SO置位，由于限位开关X1受压接点闭合，状态器SO⼜复位，S500置位，Y0置位，主轴电动机启动。
Y1线圈得电，进给电动机得电快进。
当快进时碰到限位开关X2时，Y0仍置位，Y1失电，Y3得电，⼯进电磁阀得电钻头前进。
当⼯进碰到限位开关X3时，Y3失电钻头停⽌，TO得电延时5s，Y2得电。
基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现
基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现数控钻孔机是一种通过计算机数控系统实现自动钻孔的设备，可以实现高精度、高效率的钻孔作业。
本文将基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现进行详细介绍。
1.设计概述数控钻孔机主要由机械部分和控制系统两部分组成。
机械部分主要包括电动机、传动装置和钻头等，控制系统则由PLC控制器和人机界面组成。
2.机械部分设计为了实现高精度的钻孔作业，机械部分需要具备较高的稳定性和刚度。
首先，选择质量较好的电动机，通过减速装置将电动机的转速转为稳定的钻头转速。
其次，使用高硬度的刀具材料，以保证钻头在高速转动时不会变形。
最后，选择高精度的导轨和滑块，确保钻孔机在运动过程中无偏差。
3.PLC控制系统设计PLC控制系统是数控钻孔机的核心部分，它通过计算机数控系统来实现自动化的钻孔操作。
首先，选择适合的PLC控制器，通常选择具有高速计算和多IO口的控制器。
其次，编写PLC程序，根据用户输入的坐标参数和钻头尺寸，计算出钻孔的位置和深度。
然后，通过控制器的输出口，控制电动机的转速和钻头的升降运动，实现自动化的钻孔操作。
最后，在控制界面上添加合适的控制按钮和显示界面，方便用户操作和监测钻孔过程。
4.人机界面设计为了方便操作和监测钻孔过程，需要设计一个直观清晰的人机界面。
在界面上添加坐标输入框和尺寸调节按钮，方便用户输入钻孔的坐标和尺寸参数。
同时，添加控制按钮和监测指示灯，方便用户启动和停止钻孔过程，并实时监测钻孔状态。
另外，在界面上添加错误提示功能，当出现异常情况时能及时提示用户，并采取相应的应对措施。
5.钻孔机的实现在完成设计后，将机械部分和控制系统进行组装和调试。
首先，根据设计要求，选择适合的材料和加工工艺，制作机械部分的各个零件。
然后，组装机械部分，确保各个部件的协调配合。
接下来，将PLC控制器和人机界面与机械部分进行连接，并进行电气布线和信号调试。
最后，进行整机调试和测试，检查钻孔机的各项指标是否符合设计要求。
钻孔动力头的PLC控制ppt
*名称
代号 输入点编号
进限位开关 K1
X002
*工进限位开关 K2
X003
*原点限位开关 K3
X004
*停止按钮
停止
X005
-
*输出信号 *名称
*前进接触器
*转动接触器
*后退接触器
-
代号 KM1 KM2 KM3
输出编号 Y000 Y001 Y002
*四、梯形图设计
启动后X001置1，F1接通
限位开关K1接通
-
限位开关K2接通
延时10秒后后退 到达K3后停止
-
*五、组态王设计
1.变量命名
-
2.组态王设计界面
-
3.运行界面
-
谢谢观赏
-
*钻孔动力头的ＰＬＣ控制
*设计人：田帅伟 谭凡强 *指导教师：金梅
-
*一、控制任务
１．动力头在原位时，加启动命令后接通电磁阀 F1，动力头快进。 2．动力头碰到限位开关K1后，接通电磁阀F1和 F2，动力头由快进转为工进
3．动力头碰到限位开关K2后，停止进给， 延时10S。 4．延时时间到，接通F3，动力头快速退回。 当原点限位开关K3接通时，动力头快速退 回结束。
-
*二、动力头的工作循环过程
*动力头在原位时，加启动命令后接通电磁阀
F1，动力头快进，碰到限位开关K1时接通电 磁阀F1和F2转为工作进给，碰到限位开关K2 时，停止进给。延时10s后接通电磁阀F3， 动力头快速退回，当原点限位开关K3接通时 动力头快退结束。
-
*三、 I/O地址的分配及接线图
*输入信号
基于PLC的钻孔加工过程自动化控制系统的设计
基于PLC的钻孔加工过程自动化控制系统的设计钻孔加工是一种常见的加工方式，广泛应用于机械制造、汽车制造等行业。
为了提高钻孔加工的效率和准确性，可以设计一个基于PLC的自动化控制系统来实现钻孔加工的自动化。
首先，我们需要明确钻孔加工的自动化需求。
一般来说，钻孔加工需要控制钻头的进给速度、切削深度和钻孔位置等参数。
为了实现自动化控制，我们可以使用PLC来控制钻孔加工的整个过程。
在硬件方面，首先需要选择适合的PLC设备。
PLC控制器可以提供稳定的控制性能和高度的可编程性。
其次，我们需要选择合适的传感器来实时监测钻孔加工过程中的参数，如进给速度、切削深度、钻孔位置等。
最后，我们需要选择合适的执行机构，如电机、液压缸等，用于控制钻头的进给速度和钻孔位置。
在软件方面，首先需要编写PLC程序。
PLC程序可以使用基于图形化编程语言的编程软件进行编写，如Ladder Logic。
根据钻孔加工的需求，我们可以编写程序来控制进给速度、切削深度和钻孔位置。
例如，可以通过编写程序来控制电机的转速和方向，以实现钻头的进给速度和位置控制。
同时，还可以编写程序来监测传感器的信号，以实现对钻孔加工过程的实时监控。
此外，还需要考虑系统的安全性问题。
钻孔加工是一项高危作业，所以在系统设计中要考虑安全保护措施，如安装安全光幕、急停按钮等，以保证操作人员的安全。
综上所述，基于PLC的钻孔加工过程自动化控制系统的设计需要考虑到硬件和软件两方面。
通过选择适合的PLC设备、传感器和执行机构，并编写合适的PLC程序，可以实现对钻孔加工过程的自动化控制。
这样可以提高钻孔加工的效率和准确性，降低人工操作的工作强度，提高生产效益。
同时，还需要考虑系统的安全性问题，采取相应的安全保护措施，确保操作人员的安全。
基于PLC的钻削加工装置钻头自动循环控制电路的设计
图 ４ Ｐ Ｃ 程序 流 程 图 Ｌ
［ ］ 李振 安． ４ 工厂 电气控制技术 ［ ．重庆 ： Ｍ］ 重庆大
学 出版社 ，０ ４ ２ ０
Ｔｈ ｅ ｉｎｉ ｇ ａ ｒ ｄｕ ｉ ｇ ｏ ｈ ｕ ｏ ｔｃｃ ｒ ｕ ａ ｉ ｎ ｃ ｒ ｕ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｎ ｎｄ ｐ ｏ ｃｎ ｆｔ ｅ ａ ｔ ｍａ ｉ ｉｃ ｌ ｔｏ ｉ ｃ ｉ
ｏ ｅａｇ ｉ ｅｉ ｈ ｏ ｅｃ ｔ ｒ ｃｓ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｆｔ ｉｕ ｌ ｎ ｔ ｅｂ ｒ －ｕ ｅ ｅ ｓｅ ｕｐ ｎ ｈ ｌ ｐ
ＬＩＧｕ —ｉｎ． Ｉ Ｗ ｅ — ｏ ｉｅ ａ Ｊ Ｎ ｎ ｔ ａ
４ ５
维普资讯
第４ 卷
第１ 期
华北科技学 院学报
２０ ０ ７年 １ 月
图 ３ 系统 模 拟 试 验 电路
启动 按钮 Ｓ ＢＩ
电动机 ＭＩ 正转 Ｋ 得 电 ＭＩ
行程 开关 Ｓ Ｑ１
３ 结 语
电 动机 Ｍ２ Ｋ 得 电 Ｍ３
［ ］ 电机 工程 手册 编辑 委 员会． ２ 电气 工程 师 手册
电动机 Ｍｌ ｌ 电动机 Ｍ ｌ ２ 过载保护 Ｆ Ｉ ｌ Ｋ 停止 Ｒ Ｍ３ ｌ
停止按 钮 Ｓ ２ Ｂ 电动 机 Ｍ２ 过 载 保护 Ｆ ２ Ｒ
［ ． Ｍ］ 机械 工业 出版社 ，９ ７ １８
［］ 郑萍． ３ 现代控制技术［ ． Ｍ］重庆： 重庆大学出版
经过对 系统 的研究 、 设计 、 发 ， 制 系统 已经 开 控 做成 ， 通过模拟控制设备的运 行 ， 系统完全能满 足 此 小型工 程项 目的控制 系统 ， 本低 ， 性强 ， 成 适应 而且 ，
电动 机 ＭＩ 反转 ＫＭ２停止