PLC钻床主轴进给控制系统程序的设计说明
PLC钻床主轴进给控制系统程序设计
PLC钻床主轴进给控制系统程序设计介绍：PLC钻床主轴进给控制系统是一种由程序控制的自动化设备，用于控制钻床的主轴运动和进给动作。
通过PLC编程实现了对钻床主轴的启停控制、前进和后退控制、速度调节等功能。
本文将介绍PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计。
程序设计步骤：1.确定功能需求：根据钻床主轴的控制要求，确定需要实现的功能模块，如启停控制、方向控制、速度调节等。
2.确定I/O配置：根据钻床主轴的硬件接口，确定所需的输入输出信号，如启动信号、停止信号、方向信号、速度信号等。
然后将这些信号连接到PLC的输入输出模块。
3.确定运动控制算法：根据钻床主轴的运动特性，确定相应的运动控制算法，如PID控制算法、速度闭环控制算法等。
4.编写PLC程序：根据功能需求和运动控制算法，使用PLC编程软件编写相应的控制程序。
程序包括输入输出模块的配置、运动控制算法的实现以及信号的判断和处理逻辑。
示例程序：以下是一个简单的PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计示例。
主程序：1.初始化程序，包括I/O模块的初始化和变量的初始化。
2.读取输入信号，包括启动信号、停止信号、方向信号和速度信号。
3.判断启动信号和停止信号的状态，根据状态进行相应的处理。
如果启动信号为ON且停止信号为OFF，则进行下一步。
4.根据方向信号设置主轴的运动方向，如果方向信号为正，则设置主轴向前运动；如果方向信号为负，则设置主轴向后运动。
5.根据速度信号设置主轴的运动速度。
6.控制主轴的启停，如果启动信号为ON，则启动主轴；如果停止信号为ON，则停止主轴。
7.主程序循环运行，不断读取输入信号并进行处理。
总结：PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计是一个复杂而关键的任务，需要充分了解钻床主轴的运动特性和控制要求。
通过合理的功能需求分析和运动控制算法设计，再结合PLC编程软件的使用，可以编写出稳定可靠的PLC钻床主轴进给控制系统程序。
深孔钻组合机床的PLC控制系统设计
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。
基于PLC的台式钻床控制系统改造及其进给系统设计
基于PLC的台式钻床控制系统改造及其进给系统设计学校代码:10904学士学位论文基于PLC的台式钻床控制系统改造及其进给系统设计姓名:201115310333 学号:、指导教师:机电工程学院院系(部所):机械设计制造及其自动化专业:2013年5月31日完成日期:基于PLC的台式钻床控制系统改造及其进给系统设计姓名:201115310333 学号:、指导教师:机电工程学院院系(部所):机械设计制造及其自动化专业:2013年5月31日完成日期:摘要本文介绍的是对台式钻床的改造与设计，通过导入液压进给系统和PLC控制系统将其改造成为自动钻床。
设计的过程首先是按照机床的一般设计步骤进行，然后再对进给系统和控制系统进行具体设计。
设计的重点在于进给系统的设计和PLC控制系统的设计。
液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压泵、液压缸结构、控制油路的设计。
PLC控制系统设计主要是电气控制系统硬件和软件的设计，其中包括PLC机型的选择、I/O端口的分配、I/O硬件接线图的绘制、PLC梯形图程序的设计。
最后，利用PLC可编程控制器对液压回路等进行控制。
关键词:自动钻床;液压进给系统;PLCAbstractThe bench drill is the metal cutting tools in mechanical machining, this paper is transformation and design of the desktop machine, mainly through the introduction of hydraulic system and PLC control system will be transformed into the automatic drilling machine.The design process is first carried out in accordance with the general machine design steps, and then the feed system and control system were designed in details. The design focuses on the design of feed system design and PLC control system. The design of hydraulic system is based on the known conditions, to determine the design of hydraulic project, hydraulic pump, hydraulic cylinder structure, control circuit. The design of PLC control system is mainly the design of electrical control system of hardware and software, including the choice of PLC models, the I\/O port assignment, I\/O hardware wiring diagram, ladder diagram of PLC program design. Finally, the programmable controller of the hydraulic circuit is controlled by PLC Key words: Automatic drilling machine;Hydraulic feed system ; PLC目录第1章绪论 ..................................................................... ........................................ 1 1.1研究的目的意义...................................................................... ...................... 1 1.2问题的提出、分析以及解决方案 (1)第2章自动钻床的总体设计方案 ..................................................................... ..... 3 2.1 自动钻床的改造方案的确定.......................................................................3 2.2 执行系统的方案设计 ..................................................................... ............... 3 2.2.1 执行系统的功能原理设计 ......................................................................4 2.2.2 执行系统的运动规律 ..................................................................... ......... 4 2.2.3执行系统的协调设计原则 ..................................................................... .. 5 2.2.4执行系统的方案评价 ..................................................................... .......... 5 2.3传动系统方案设计和原动机选择 ............................................................... 5 2.4传动系统方案设计...................................................................... ................. 5 2.5 控制方案设计 ..................................................................... ......................... 6 2.6本章小结 ..................................................................... (7)第3章钻床进给系统的设计 ..................................................................... ............. 8 3.1 进给系统概述与分析 ..................................................................... ............. 8 3.2 进给系统方案图的确定 ..................................................................... ......... 9 3.3 工况分析 ..................................................................... ................................ 9 3.4 切削力的计算 ..................................................................... ........................10 3.4.1 切削刀具及相关参数的选择 (10)3.4.2 主轴转速及钻孔时间的计算 (10)3.4.3 切削力的计算 ..................................................................... ...................11 3.5 钻床主轴设计 .............................................................................................12 3.5.1 主轴材料的选择...................................................................... ...............12 3.5.2 轴的结构设计 ..................................................................... ...................12 3.5.3 轴强度的校核 ..................................................................... .. (13)I3.6 进给液压系统设计 ..................................................................... . (14)3.6.1 负载分析 ..................................................................... (14)3.6.2 液压缸执行元件主要参数的确定 (16)3.7 本章小结 ..................................................................... ...............................22 第4章自动钻床控制系统设计 ..................................................................... .. (23)4.1 自动钻床的自动化控制要求......................................................................234.2 可编程控制器PLC的简述 ..................................................................... . (23)4.3 自动钻床主轴进给系统控制流程 (24)4.4钻床进给系统电气原理图 ..................................................................... .. (26)4.5 PLC控制系统程序设计如下图 (28)4.6本章小结 ..................................................................... ................................29 第5章设计总结 ..................................................................... ...............................29 参考文献 ..................................................................... ............................................30 致谢 ..................................................................... . (31)II基于PLC的台式钻床控制系统改造及其进给系统设计第1章绪论1.1研究的目的意义当今社会，在现实生产中，存在自动化程度不高，难以进行大批量的生产;工作效率低，且工人的工作环境恶劣;占用人力较多，操作固定不变易出错;精度不高，工件装夹费时，加工产品质量不高问题，因此，我们要在实现钻床加工的自动化、减少生产力的投入生产和与其它工艺流程相结合等问题上来解决这些问题，同时也要考虑经济问题。
基于PLC的自动钻床控制系统设计
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深孔钻机床PLC控制电路的设计
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。
PLC课程设计-采用PLC技术设计专用钻床控制系统的电气控制线路
电气控制与可编程序控制器应用技术课程设计报告设计课题：采用PLC技术设计专用钻床控制系统的电气控制线路专业班级：自动化0812小组成员：张巍（08118085）指导教师：冯浩源设计时间：2013年3月30日采用PLC技术设计专用钻床控制系统的电气控制线路一、设计任务与要求1、任务：根据实验指导书中实验五所提供的有关专用钻床的技术要求，应用PLC技术设计出PLC电气控制图。
2、课程设计要求型PLC专用钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的6个孔，(1) 应用三菱FX2N通过设计和调试复杂系统的控制程序，控制程序的设计和调试方法；(2) 画出I/O分配图，及硬件接线图；(3) 画出梯形图和程序指令表；(4) 上机调试程序；(5) 写课程设计报告。
3、控制要求1)当用户按下启动按钮后，相应的钻床开始自动工作，直至工件一次加工（钻头规定为两个，即一次钻一对孔）完成后，钻头自动恢复初始位置，继续执行下一次加工；2)当一件工件加工全部完成（即钻孔全部钻好，本设计以6个钻孔为任务）后，钻床可自动返回至初始状态，为下一次启动加工做好准备。
二、方案设计与论证钻床是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。
即工件固定不动，刀具做旋转运动，但是，在本设计中是工件做旋转运动。
因此，设计的程序主要是控制刀具（即钻头）的运动，而且钻头应能根据钻孔的程度作出相应的响应，按照给定的顺序一步一步往下进行，使用步进顺序控制进行设计简单可行。
根据对两个钻头的控制方式的不同，本课程小组产生如下两个方案：方案一、钻头异步工作当钻床启动后，钻床工作台把工件夹紧，两个钻头同时工作钻孔，但是由于摩擦等因素，两钻头不可能同时钻孔完成。
于是，钻孔先完成的钻头先回到初始位置，然后该钻头向某一方向先旋转120°，继续执行钻孔操作；当另一钻孔完成一次钻孔后，也同方向旋转120°，继续执行钻孔任务。
当任意一个钻头钻够三个钻孔时，就停止工作，先回到初始状态。
基于PLC的自动钻床控制系统设计
’,- 控 制 程 序 包 括 自 动 和 手 动 两 大 部 分 ! 手 动 操 作 主
要用于调节钻床! 当自动 . 手动旋钮打到自动档时钻床开 始自动动作 ! 另外是否 有 料 和 工 件 是 否 已 夹 紧 是 钻 床 进 行 工作的判断条件 " ’,- 工作流程图如图 # 所示 "
= 编辑 $ 吴智恒 >
* 改装钻床系统描述
改装后的自动钻床主要用于加工建筑工程用的连接 件 ! 此连接件用于连接两根钢 筋 使 其 加 长 且 稳 固 ! 连 接 件 规格为 %+667*++66 长 ! 直径为 !*#7!.+66 ! 钢 号 分 为
.+ 号 ) .% 号 等
不同几种 ! 外形 如图 * 所示 ’ 钻 床所要完成的任 务就是加工此连 接件 ! 即把连接 件钻成通孔 ! 加 工目标孔直径为 了牙嵌离合器 ’ 加工工 件 钢 号 的 不 同 可 通 过 调 节 钻 头 顶 部 电机的速度使之相互对 应 ! 尺 寸 的 不 同 可 通 过 调 节 气 缸 臂 头的卡头和固定挡块的 位 置 来 实 现 多 尺 寸 的 加 工 ! 并 能 起 到完善的作用 ’
参考文献 $ %<& 廖 兆 荣 : 机 床 电 气 自 动 控 制 %2 & : 北 京 $ 化 学 工 业 出 版 社 !
’()*+**" 带 触 摸 屏 的 显 示 操 作 终 端 可 用 于 系 统 参 数 # 工
艺参数 的 显 示 和 输 入 ! 可 较 好 地 提 高 系 统 的 柔 性 " ’,- 输 入 . 输出配置如图 % 所示 ! 其中 /0* 和 /0! 是 一 个 双 电 控 电磁阀的两个线圈 ! 12 为继 电 器 ! ,)*3,)% 为 磁 性 开 关 !
三工位钻床的PLC控制系统设计
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。
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第十四组题目：钻床主轴进给控制系统程序设计
控制要求：
钻头从初始位置开始向右进行钻深孔工作，钻孔过程中，钻头向右钻一段距离后返回初始位置，然后再向右钻一段距离后再返回初始位置，如此反复，完成钻深孔工作过程。
钻头初始位置在原点（光电开关SQ1处），按下启动按钮SB1,钻头进给至SQ2光电开关处后返回原点，然后再进给至SQ3光电开关处后返回原点，依此类推，最后返回原点停止，至此完成钻床主轴进给控制系统全过程。
工艺流程图：
钻床主轴工作示意图
按照任务书的要求，完成控制设计。
0.前言
PLC = Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
编程序控制器简称PLC，是一种以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术、通信技术和传统的继电器控制技术而发展起来的新型工业控制装置，具有编程容易、体积小、使用灵活方便、抗干扰能力强、可靠性高等一系列优点，是专门为工业控制应用而设计的一种通用控制器，近年来在工业生产的许多领域，如冶金、机械、电力、石油、煤炭、化工、轻纺、交通、食品、环保、轻工、建材等工业部门得到了广泛的应用，已经成为工业自动化的三大支柱之一。
由于PLC的应用日益广泛，学习和掌握其原理与应用设计对于工业领域的广大科技工作者以及大专院校电气和机电等有关专业的学生而言很有必要
目录
0. 前言
1. 课程设计的任务和要求 1.1 控制要求
1.2 课程设计任务书
1.3 设计思想
2. 总体设计
2.1 操作面板示意图
2.2 端子分配图
3. PLC程序设计
3.1 顺序功能图
3.2 PLC控制梯形图
4. 程序模拟调试说明
5. 结束语
6. 参考文献
1.
1.3 设计思想
满足设计要求，设备要求设置多种工作方式，手动和自动（包括连续，单周期）工作方式。
手动程序比较简单，一个向左，一个向右，两个网络。
一般用经验法设计，复杂的自动程序根据顺序功能图，用顺序控制法设计。
控制面板如图2.1所示，系统设有手动，单周期，连续3种工作方式。
手动由两个按钮控制，另外还有启动，停止，复位按钮。
2总体设计
2.1 操作面板示意图
2.2端子分配图
输入量一共有16个。
I0.0和I0.1控制设备的启动和停止。
I0.2~I1.1表示SQ1~SQ8八个限位开关。
I1.2， I1.3， I1.4，分别控制手动，单周期，连续。
I1.5和I1.6分别表示手动向左和手动向右。
I1.7是复位开关。
输出量2个，Q0.0和Q0.1分别表示向左和向右。
端子分配图如图2.2所示。
自动控制梯形图
3.2PLC控制梯形图
梯形图分为主程序，自动，手动三个模块。
主程序中有自动，手动两个子程序。
选择手动时，按I1.2开关。
选择自动连续时，按I1.4开关。
选择自动单周期时，按I1.3开关。
手动控制梯形图
按开关I1.6时，钻头右行。
松开I1.6，钻头停止。
I1.1为最右限位开关。
当按开关I1.5时，钻头左行。
松开I1.5，钻头停止。
I0.2为最左限位开关。
4
3.PLC程序设计3.1顺序功能图
4.程序模拟调试说明
按I1.4连续按钮，连续部M2.1通。
按I0.0启动按钮，按I0.2第一个限位开关。
此时M0.1通，Q0.1通，钻头向右行。
如图1所示。
接下来接连碰触SQ2，SQ1， SQ3 ，SQ1，SQ4 ，SQ1，SQ5， SQ1，SQ6， SQ1，SQ7， SQ1，SQ8。
这时候返回起始位置，直到碰到第一个限位开关I0.2，接下来又一次循环。
如图2所示。
按下停止按钮I0.1，完成当前循环后再停。
图1
图2
按单周期按钮I1.3。
按启动按钮I0.0，第一个限位开关I0.2。
此时M0.1通，Q0.1通，钻头右行。
如图3所示。
接下来接连碰触SQ2，SQ1， SQ3 ，SQ1，SQ4 ，SQ1，SQ5， SQ1，SQ6， SQ1，SQ7， SQ1，SQ8。
这时候返回起始位置，碰到第一个限位开关I0.2，设备停止，实现单周期。
再一次按启动按钮时，设备再循环一次。
如图4所示。
图3
图4
当按手动按钮I1.2时，手动子程序通，按手动右行按钮I1.6，钻头向右行驶，松开按钮I1.6，钻头停止。
I1.1为右行最大位置限位开关。
按手动左行按钮I1.5，钻头向左行驶，松开按钮I1.5，钻头停止。
I0.2为左行最大位置限位开关。
如图6所示。
图6
按下复位按钮I1.7，切断当时运动左行和右行，钻头向左运动至第一个限位开关I0.2停止。
如图5所示。
图5
5.结束语
这个学期开设了电气控制与PLC实训的课程，跟以前所有开设的课程有很大的区别，这门课程的灵活性很强，充分发挥自己的潜力；其实学习的过程当中并不一定要学到多少东西，个人觉得开散思维怎样去学习，这才是最重要的，而这门课程恰好体现了这一点。
通过这次对PLC控制，让我了解了plc梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。
有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。
虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。
多和同学讨论。
我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。
讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。
多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。
6. 参考文献
1）白宁，段智敏. 机电传动控制 .：东北大学，2015.7.
2）程宪平、叔子、培根、元元. 机电传动与控制第三版华中科技大学 2011.01
3）忠夫. 机电传动控制北京：机械工业. 2010.06
4）廖常初. PLC编程及应用（M）北京：机械工业，2002。