基于PLC的组合机床控制系统设计-任务书
基于PLC的组合机床控制系统设计
基于PLC的组合机床控制系统设计1引言可编程控制器(plc)是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，其具有逻辑控制、计时、计数、数据处理、联网与通信等强大功能，同时，由于plc具有很高的可靠性和极大的应用灵活性，用它来替代传统的继电接触控制系统巳成为必然。
大量采用传统继电一接触控制系统的设备通过改造更新，成为plc控制的自动化系统，而且具有改造成本低、周期短和可靠性高等特点。
本文介绍双面单工位液压传动组合机床plc控制系统的设计与应用。
2组合机床的运动及控制要求组合机床指可同时进行多种或多处加工的机床，组合机床的加工动作常常是按预定的步骤安排的，类似于简单的程序控制，这也正是plc最擅长的。
双面单工位液压传动组合机床采用三台电动机进行拖动，m1、m2为左右动力头电动机，m3为冷却泵电动机，其对应的控制交流接触器分别为km1、km2、km3。
sa1为左动力头单独调整开关，sa2为右动力头单独调整开关，通过它们可实现左、右动力头的单独调整。
sa3为冷却泵电动机工作选择开关。
该机床的左、右动力头的工作循环如图1所示，电磁铁动作顺序表见表1。
图1动力头的工作循环图由图1和表1可知，组合机床为自动循环状态时，按下启动按钮后，左、右动力头电动机m1、m2同时旋转，按下“快进”按钮，电磁阀yv1、yv3通电，左、右动力头快速进给并离开原位，行程开关sq1、sq2、sq5、sq6先复位，行程sq3、sq4后复位。
当sq3、sq4复位后，在动力头进给过程中，靠各自行程阀自动变快进为工进，同时压下行程开关sq，冷却泵电动机m3工作，供给冷却液。
当左动力头加工完毕，将压下sq7并顶在死挡铁上，其油路油压升高使kp1动作，当右动力头加工完毕，将压下sq8并使kp2动作，yv2、yv4将通电，同时yv1、yv3也将失电，左、右动力头将快退。
当左动力头使sq复位后，冷却泵电动机将停转。
机床电控及PLC课程设计任务书
目录机床电控及PLC课程设计任务书 (II)引言 (1)组合机床概况 (1)小结 (2)第一章控制方案 (3)1.1 机床结构图 (3)1.2 控制电机选择 (3)1.3 传感器的选择 (4)1.4 控制流程 (5)小结 (7)第2章程序设计与编写 (8)2.1 PLC的选择 (8)2.2 PLC的地址（I/O）分配表 (8)2.3 电机主电路接线图 (9)2.4 PLC接线图的设计 (9)2.5 PLC程序的设计 (11)小结 (17)第3章程序仿真 (19)3.1 仿真软件的选择 (19)3.2 程序的仿真 (19)小结 (23)第4章总结 (24)参考文献 (25)附录一 (26)附录二 (31)机床电控及PLC课程设计任务书设计题目：基于PLC的组合机床控制设计一、目的任务《机床电控及PLC课程设计》是机械工程专业的一门重要的综合实践选修课，通过本课学习要求学生按照某一实际机器或机构的功能要求，综合运用所学知识，对该机器或机构的运动进行控制。
通过课程设计这一实践环节，使学生更好地掌握和加深理解本课程的基本理论和方法，从而达到开阔学生思维、培养学生的创新设计能力、掌握机械创新设计的一般规律和法则、提高学生的创新设计素质，特别是创新设计理念与创新思维能力的培养目的。
学生应在教师指导下独立完成设计任务。
要求编写设计说明书及设计相关技术资料。
主要达到以下目标：1、基于程序控制在生活中的实际应用，能够发现问题，对实际问题进行分解和关联，正确编写控制程序。
2、组员间有良好的沟通和合作，依据问题-原理-分析的逻辑关系，制作PPT和完成口头汇报。
3、建立较好的设计方案和控制程序，针对某一问题，能够分析和梳理出具体的问题，并针对该问题，通过查询相关技术文献和网络资源，总结出具体方案。
二、设计内容1、讲课、布置任务、资料检索（1）任务：组合机床概述机床主要由床身，移动工作台、夹具、钻孔动力头、攻丝滑台、攻丝动力头等组成，如下图所示：图1 组合机床结构示意图（1）电机要求（2）控制要求第一步，系统通电，自动起动液压泵电动机M1,压力继电器PV动作.第二步，经过时间2秒后，执行夹紧过程，实现自动加工。
基于PLC的组合机床控制系统设计
基于PLC的组合机床控制系统设计摘要组合机床是一种集多种加工方式于一身的高端智能化设备。
本文基于PLC平台，设计和实现了一套组合机床控制系统，以实现多种加工方式的联合操作。
在系统设计中，首先对组合机床的结构和工作原理进行了详细分析和描述，随后选择合适的PLC控制器，根据系统控制需求，编写程序实现各种加工作业的自动控制和监控。
通过仿真实验，验证了系统的稳定性和实用性，结果表明该系统可以支持多种加工方式的组合操作，同时保证加工质量和工作效率的提高。
AbstractCombined machine tool is a high-end intelligent equipment that integrates multiple processing methods. Based on the PLC platform, this paper designs and implements a set of combined machine tool control system to realize the joint operation of multiple processing methods. In the system design, the structure and working principle of the combined machine tool are analyzed and described in detail. Then the appropriate PLC controller is selected, and the program is written according to the system control requirements to realize automatic control and monitoring of various processing tasks. Through simulation experiments, thestability and practicality of the system are verified. The results show that the system can support the combined operation of multiple processing methods while ensuring the improvement of processing quality and work efficiency.关键词：组合机床；PLC控制；加工质量；工作效率；仿真实验Keywords: combined machine tool; PLC control; processing quality; work efficiency; simulation experiment一、研究背景随着工业技术的快速发展，组合机床逐渐成为了制造业领域中的重要设备。
机床电气控制及其PLC实训任务书(new)
机床电气控制及其PLC实训任务书(new)机床电气控制及其PLC实训任务书(new)机床电气控制及PLC实训一任务书专业：机电一体化技术一、实训目的：机床电气控制及PLC实训是继《机床电气控制及PLC》、《电机及拖动》等课程之后关于电气控制技术的综合应用。
通过本次实训，加深学生对机床电气控制及其PLC控制系统专业知识的理解，培养学生对机床电气控制技术的综合应用能力和系统设计能力。
二、实训要求：1．熟练使用仿真软件，按照控制要求完成线路的连接及其控制程序的编制。
2．严格遵守安全操作规程，服从有关教师安排及指导，违者将作出相应处理；3．严格遵守考勤制度，按正常上课时间（上午8:20__:00；下午2:304:10）上班；4．每天实训完毕，自动清扫卫生。
三、实训项目：1．按题意要求，应用仿真软件，完成低压电气控制线路连接及其运行调试；2．应用仿真软件，完成PLC外接线路连接和程序设计并进行调试运行。
3、按照学校规定格式撰写课程设计说明书。
四、实训地点与设备综合楼615、机电控制仿真软件。
五、实训班级与时间：机电0801、机电0802；第12周（20__年11月29日-12月3日）。
六、实训内容与实训计划安排（一）、实训主要内容1．设计电气控制原理图，应用仿真软件，建立继电接触器控制系统，完成下列控制要求：某机床主轴由一台三相笼型异步电动机拖动，润滑油泵由另一台三相笼型异步电动机拖动，均采用直接启动，工艺要求是：1）主轴必须在润滑油泵启动后，才能启动；2)主轴为正反向运转，为调试方便，要求能正、反向点动；3）主轴停止后，才允许润滑油泵停止；4）具有必要的电气保护。
2．应用仿真软件，完成电机正反转控制，要求完成PLC 外接线路连接和程序设计并进行调试运行。
3．应用仿真软件，建立简单自动门的控制系统设计，要求完成PLC外接线路连接和程序设计并进行调试运行。
控制要求如下：1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关SQ1位置时，电机停止运行。
基于PLC的组合机床控制系统设计
基于PLC的组合机床控制系统设计摘要：在当今社会会环境中，许多的生产车间和工厂都在使用各类的自动化生产机器，仪器和工具为了可以在生产高质量的产品的同时节约时间，节省人力、物力的浪费从而使得经济收益最大化。
由于这些自动化设备都属于非标设备所以在生产车间中我们需要对这些自动化设备所需的零部件进行加工，而实现零部件加工的工具就是机床。
作为非标生产行业的设备，普通的机床大部分时间需要人为操作，也花费了更多的时间，所以我们需要生产效率更高，拥有半自动甚至是自动化的组合机床，组合机床就是多工位机床。
在组合机床中往往会配备生产非标项目所需的特制部件以及夹具。
组合机床往往能达到多工位、多线、非单一操作的加工流程是未来生产行业必不可少的仪器、设备。
关键词：PLC；组态王；多工位；机床1.总体方案设计1.1基本功能本篇文章设计规划的基于PLC的组合机床控制系统实现了，上料/下料、钻孔、扩孔、铰孔四种动作，这四种动作是机床加工最基本的功能。
下面就是对四工位组合机床的PLC仿真与控制系统的功能进行简单的介绍。
（1）对被加工工件进行上下料、钻孔、扩孔、铰孔，四个动作的加工。
（2）系统具备自动运行和手动运行两种运行方式，运行状态指示灯通过亮的灯不同的系统运行状态。
（3）系统发生故障时，发出声音和灯光报警，达到硬件保护和警示作用。
1.2工作原理本次设计的基于PLC的组合机床控制系统主要由PLC、HMI（人机界面）、位置和故障检测、刀具驱动机构（电机和液压）、运行和报警指示等几部分组成。
当PLC检测到机加工位有元工件时，然后钻孔工位、扩孔工位、铰孔工位对工件进行加工，加工完成再回到原始工位，取走工件，然后等待下一个工件的到来。
如果PLC检测到系统故障，系统会启动自我保护功能（自动运行将不能运行或启动），同时发出报警以引起工作人员的注意。
在整个运行过程中，系统执行件的每个状态都会显示在触摸屏（HMI）上，进行人机交互。
2.设计方案2.1控制系统电源的设计本设计系统中供电电源为交流380V，PLC的供电电源为交流220V，使用隔离变压器为其供电，PLC输入/输出回路的电源为直流24V，选用交流220V/直流24V直流稳压电源。
机床电气控制及其PLC实训任务书(new)
机床电气控制及其PLC实训任务书(new)机床是一种能够进行加工操作的设备，其电气控制系统起着至关重要的作用。
为了让学生能够全面掌握机床电气控制的基本原理和实践操作，本次实训任务主要围绕机床电气控制及其PLC进行。
本文将详细介绍本次实训任务的目标、内容、要求和评估方法。
一、实训任务目标1. 了解机床电气控制系统的基本组成和工作原理。
2. 学习常用的机床电气控制元件及其功能。
3. 掌握PLC编程及其应用于机床电气控制的方法。
4. 分析机床电气控制系统的故障并进行排除修复。
二、实训任务内容1. 机床电气控制系统的基本组成和工作原理。
2. 机床电气控制元件的种类、功能及其在机床电气控制系统中的应用。
3. PLC编程的基本语言及其应用于机床电气控制的方法。
4. 使用仿真软件进行PLC编程实践。
5. 将PLC编程应用于实际机床电气控制系统，进行操作测试。
三、实训任务要求1. 准备一台完整的机床电气控制系统，包括电气控制柜、电机、传感器等。
2. 学生应熟悉机床电气控制元件的种类、功能及其在机床电气控制系统中的应用。
3. 学生应学会使用仿真软件进行PLC编程实践。
4. 学生应能够将PLC编程应用于实际机床电气控制系统，进行操作测试。
四、实训任务评估方法1. 实训过程中的课堂表现和参与度。
2. 完成实训任务的情况，包括电路图设计、PLC编程及其应用等。
3. 实训成果的操作测试结果及其分析报告。
五、实训任务进度安排1. 第一周：介绍机床电气控制系统的基本组成和工作原理。
2. 第二周：学习机床电气控制元件的种类、功能及其在机床电气控制系统中的应用。
3. 第三周：学习PLC编程的基本语言及其应用于机床电气控制的方法，并进行仿真实践。
4. 第四周：将PLC编程应用于实际机床电气控制系统，进行操作测试。
5. 第五周：总结实训过程，完成分析报告。
六、实训教材和参考资料1. 《机床电气控制技术基础教程》，作者：吴明忠，出版社：机械工业出版社。
基于PLC的四工位组合机床控制系统设计
基本内容
基本内容
摘要： 本次演示介绍了一种基于可编程逻辑控制器（PLC）的四工位组合机床控制系 统设计。该系统通过优化硬件和软件配置，实现了高效、准确的工位控制，提高 了生产效率。本次演示详细阐述了PLC控制技术
基本内容
的原理和特点，并对四工位组合机床控制系统的硬件和软件进行了设计。最 后，通过实验验证了该控制系统的可靠性和有效性。
3.3输入输出接口
3.3输入输出接口
PLC作为控制系统的核心，需要与外围设备进行交互。因此，输入输出接口的 设计也至关重要。常见的输入接口包括按钮、开关和传感器信号接口；输出接口 则包括继电器、伺服电机等执行机构接口。这些接口通过相应的硬件和软件配置 实现与外围设备的连接与控制。
实际应用
实际应用
三、基于PLC的组合机床控制系 统设计
1、硬件设计
1、硬件设计
基于PLC的组合机床控制系统的硬件设计主要包括输入输出模块、中央处理单 元、通信接口等。输入模块主要接收操作面板、各个传感器等输入信号；输出模 块主要控制各个执行元件；中央处理单元是整个控制系统的核心，主要负责处理 输入信号，
1、硬件设计
一、组合机床的结构与工作原理
一、组合机床的结构与工作原理
组合机床主要由动力头、滑台、夹具、冷却系统、液压系统、电控制系统等 组成。其工作原理是利用动力头带动刀具进行切削，滑台负责带动工件进行移动， 夹具对工件进行定位和夹紧，液压系统提供动力，电控制系统控制整个加工过程 的运行。
二、PLC在组合机床中的应用
基本内容
2、灵活性：PLC可通过编程实现不同的控制逻辑，满足各种不同的生产需求。 3、易于维护：PLC具有自诊断功能，便于排查故障，维护简单。
四工位组合机床的plc控制系统设计 正文
正文第一章绪论一、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、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
[3]郑凤翼主编.西门子S7-200系列PLC入门.北京：电子工业出版社，2008
[4]SIEMENS S7-200 PLC技术手册
[5]谢家瀛主编.组合机床设计简明手册.机械工业出版社，2002
[6]宋鸿升主编.组合机床与自动化加工技术.辽林：大连组合机床研究所，2008
4、完成毕业设计书的撰写
进度计划
第5—6周收集资料，调研方案确定；
第7—8周绘制系统框架图，软件流程图
第9—11周绘制系统电器原理图；编写相应的软件控制程序
第12—14周整理设计资料，撰写设计说明书
第15周准备毕业答辩。
主要参
考文献
[1]廖长初编著.可编程控制器应用技术.重庆：重庆大学出版社，1997
[7]于凤丽主编.ຫໍສະໝຸດ 床设备控制技术.机械工业出版社，2009
指导教师签字：教研室主任签字：2010年3月16日
课题要求、主要任务及数量（指图纸规格、张数，说明书页数、论文字数等）
1．掌握文献检索与阅读相关资料的一般方法；掌握方案论证分析比较和解决问题的能力，培养外文资料阅读翻译的能力。
2．PLC控制在机床控制系统设计中的应用
3、分析装置结构、确定设计内容、编制相关PLC控制程序
3、绘制控制系统的流程图、梯形图、及原理图等。
洛阳理工学院
毕业设计（论文）任务书
填表时间：2010年3月16日（指导教师填表）
学生姓名
专业班级
指导教师
课题类型
设计
题目
基于PLC的组合机床控制系统设计
主要研究
目标(或研究内容)
1．了解机床常用元器件的结构和工作原理，并能正确选用机床的控制器件。
2．掌握机床控制系统的设计方法。
3．结合该机床的动作要求，设计该机床的控制系统。