箱体加工专用机床的PLC控制(带模拟图)
箱体加工专用机床的PLC控制系统设计
成绩：工业控制电气课程设计报告学生姓名：班级：学号：指导老师：设计时间：目录1.设计目的 (1)2.设计任务与要求 (1)2.1概述 (1)2.2设计任务和要求 (1)3.整体方案设计 (2)3.1可编程控制器的选取 (2)3.2 I/O分配表 (2)3.1软件设计依据 (3)4.硬件设计 (3)4.1电器硬件连接图 (3)4.2状态转移图 (3)4.3控制流程分析说明 (4)5.软件设计 (5)5.1梯形图 (5)5.2指令表 (6)6.软件仿真验证 (7)6.1三菱触摸屏仿真设计 (7)6.2系统仿真结果 (8)7.课程设计小结与心得 (10)8.参考文献 (11)箱体加工专用机床的PLC控制系统设计1.设计目的课程设计的主要目的是基于PLC针对某一生产设备的电气控制装置进行设计实践，了解一般控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
2.设计任务与要求本设计所选课题为：箱体加工专用机床的PLC控制。
其中简要的概述和设计任务与要求如下。
2.1概述PLC使用在某一专用机床控制上是最合适不过了，如图1所示为箱体加工专用机床的结构加工示意图。
该机床是用来专门加工箱体两侧的，其加工方法是先将箱体通过夹紧装置夹紧，再由两侧左、右动力头对箱体进行加工。
当加工完毕，动力头快速回原位，此时再松开加工件，又开始下一循环。
图 1 箱体加工专用机床结构与加工示意图2.2设计任务和要求图中，左、右动力头主轴电动机为2.2kW，进给运动由液压驱动，液压泵电动机为3 kW。
第9章 机加工自动线PLC控制系统课件
9.2.2.6.1 16位加计数器 16位加计数器的设定值为1～32767。图9-7给出了加计数器的
工作过程。
图9-7 16位加计数器
9.2.2.6.2 32位双向计数器
32 位 双 向 计 数 器 C200 ～ C234 的 设 定 值 为 -2147483648 ～
列PLC中，除了输入继电器和输出继电器的元件号采用八进制外， 其他编程元件的元件号均采用十进制。
如果在PLC运行时电源突然中断，输出继电器和通用辅助继 电器将全部变为OFF。若电源再次接通，除了因外部输入信号而 变为ON的以外，其余的仍将保持为OFF状态。
9.2.2.3.2 锁存辅助继电器 在PLC外部电源断电后，PLC内部的锂电池会自动地将外部
触点再次接通或重新上电时继续定时，累计时间(t1+t2)为
5678×100ms=567.8s
时，T250的触点动作。
因为积算定时器的线
圈断电时不会复位，
需要用复位指令使
T250强制复位。
图9-6 积算定时器
9.2.2.6 内部计数器(C) 内部计数器用来对Pห้องสมุดไป่ตู้C的内部映象寄存器(X、Y、M、S)提供的
9.2.2.4 状态继电器(S) 状态继电器是用于编制顺序控制程序的一种编程元件(状态标
志)，它与STL指令(步进梯形指令)一起使用。 通用状态继电器没有断电保持功能，锁存状态继电器在断电时
用带锂电池的RAM或EEPROM来保存其ON/OFF状态。 9.2.2.5 定时器(T)
PLC中的定时器相当于继电器系统中的时间继电器。它有一个 设定值寄存器字，一个当前值寄存器字，和一个用来储存其输出 触点状态的映像寄存器位，这三个存储单元使用同一个元件号。 FX2系列PLC的定时器分为通用定时器和积算定时器。
箱体加工专用机床的PLC控制(带模拟图)
成绩：工业控制电气课程设计报告学生姓名：班级：学号：2013指导老师：设计时间：2016目录1. 设计目的 (1)2. 设计任务与要求 (1)3. 整体方案设计 (2)4. 硬件设计 (3)5. 软件设计 (4)5.1指令表 (4)5.2梯形图 (5)7. 课程设计小结与心得 (8)8.参考文献 (8)箱体加工专用机床的PLC控制1.设计目的课程设计的主要目的是基于PLC针对某一生产设备的电气控制装置进行设计实践，了解一般控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
2.设计任务与要求箱体加工专用机床的PLC控制PLC使用在某一专用机床控制上是最合适不过了，如图所示为箱体加工专用机床的结构加工示意图。
该机床是用来专门加工箱体两侧的，其加工方法是先将箱体通过夹紧装置夹紧，再由两侧左、右动力头对箱体进行加工。
当加工完毕，动力头快速回原位，此时再松开加工件，又开始下一循环。
图中，左、右动力头主轴电动机为2．2kW，进给运动由液压驱动，液压泵电动机为3 kW。
动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制，电磁阀通断情况如表所示。
专用机床的工作步骤如下：1．按下启动按钮，夹紧装置将被加工工件夹紧，夹紧后发出信号。
2．左、右动力头同时快进，并同时启动主轴。
3．到达工件附近，动力头快进转为工进加工。
4．加工完毕后，左、右动力头暂停2s后分别快速退回原位。
传统铣床的PLC控制系统实例
SB5 SB6
SQ3Q 2 SQ3-2
反转 停 正转 SA FR2 FR1
KS KM6 KM3 FR3 SB1 SB2 KM3 KM2
1-1 SA A 11
SQ1-1
SQ3-1
SQ2-1
KM1
KM2
KM3 KM4
SQ4-1 KM6 KM4
KM5
YB M1 3~ M2 3~ M3 3~ FR3 FR2 KM5
二、PLC设计
1.任务分析
通过以上对 X62W 万能铣床控制电路的分析， 三个电动机主要是由 KMl ～ KM6 六个交流接触器 控制，所以 PLC 主要是控制好这六个交流接触器的 工作，将所有控制开关作为输入元件与 PLC 输入点 (X) 相连 ； 交流接触器 KMl ～ KM6 作为输出元件和 PLC 的输出点 (Y) 相连，连线较为复杂的控制回路 由 PLC 编程代替。为使梯形图程序具有正确的逻辑 关系，首先必须仔细分析图 2 所示 X62W 万能铣床 控制电路各部分的作用以及各个器件功能，理清其 逻辑关系。
图4 PLC控制梯形图
代替 PLC 输出端口 Y 控制的 6 个继电器，用多个开 关代替 PLC 输入端口 X 控制的按钮、位置开关、速 度开关、冷却泵开关等。通过扳动各个开关，观察 各发光二极管的发光情况，验证程序设计与铣床控 制电路的逻辑关系是否正确。
2. 器件选用及电路安装
图3
本设计虽然只是制作模拟的 X62W 型铣床控制 系统，但为了更接近工程实际，达到更逼真的模拟 效果，其主电路采用的是 380V 三相交流电，所以 在元器件选用方面应尽量使用实际车床需要的元器 件。由于 PLC 控制电路是低压 24V，所以可以采用 低压拨动开关和停止 / 启动按钮控制。电路中的所 有位置开关 SQ 以及速度继电器 KS 都是采用拨动 开关模拟替代。电路采用的元器件如表 2 所示。
PLC课件之典型机床电器控制原理图
第一节 电气控制系统分析基础
第二节 Z3040型摇臂钻床电气控制
第三节 X25K型铣床电气控制
第四节 T68型卧式镗床电气控制 本章小结
第一节 电气控制系统分析基础
一、电气控制系统分析的内容
设备说明书 电气控制原理图
气设备的总装接线图
电器元件布置图与接线图
第一节 电气控制系统分析基础
第四节 T68型卧式镗床电气控制
二、电力拖动特点
双速笼型异步电动机作为主拖动电机。 进给运动和主轴及花盘旋转用同一台电动机拖动， 主轴电动机能正反向点动，并有准确的制动。 主轴电动机低速时直接起动，高速时先低速启动，延 时后转为高速运转。 主轴变速和进给变速设低速制动环节。 各运动部件能实现快速移动。 工作台或镗头架的自动进给与主轴或花盘刀架的自动 进给设有联锁。
第四节 T68型卧式镗床电气控制
三、电气控制线路分析
主电路分析 控制电路分析 主轴电动机的正、反向起动控制 主轴电动机的点动控制
主轴电动机的停车与制动
主轴变速和进给变速控制 镗头架、工作台快速移动的控制 连锁与保护
本章小结
电气控制系统的分析方法 电气原理图的读图能力
故障诊断与故障排查能力
第二节 Z3040型摇臂钻床的电气控制
四、电气控制电路分析
主轴电动机的控制过程 摇臂升降电动机的控制过程 主轴箱与立柱的松开、夹紧控制过程
第三节 X52K型铣床电气控制
一、结构与运动形式
第三节 X52K型铣床电气控制
二、电气控制原理
主轴电动机的控制过程
工作台横向进给及升降控制过程
一、结构及运动形式
内外立柱 主轴箱 主轴箱沿摇臂纵向运动 摇臂 主轴 主轴旋转运动 主轴纵向进给 工作台 底座 摇臂回转运动 摇臂垂直运动
机床电气控制与PLC1PPT125页课件
连续
×××电机厂
（1）型号 （2）电压及接法
（1）表示电动机的类型、用途和技术特征的代 号。如Y132M-4
（2）UN额定电压:电动机额定运行时，定子绕组 上应加的额定电源线电压值。
（3）电流 （4）功率、功率因数、效率
IN额定电流：定子绕组的额定线电流值 PN额定功率:在额定运行状态下，其轴上
① 接触器的触点IC= PN / KUN ② 接触器的线圈 ③ 额定操作频率
表CJX1（3TB）系列接触器的主要技术数据
型号
CJX1- CJX1- CJX1- CJX1-
09
12
16
22
（主触点）额定工作电 流/A
9
12
16
22
220V
2.2
3
4
5.5
三相鼠笼电
机容量/kW 380 V
4
5.5
2）能准确地分析电动机的点动、启动、正反 转及制动等电路。
3）能根据电路图，对电动机的点动、启动、 正反转及制动等电路进行接线、调试及故障排 除等。
4）能根据要求，设计简单的电动机控制线路。
问题导入
如何选择三相异步电动机？ 怎样控制才能使其完成工作任务？ 要用到哪些相关的电器元件？
电动葫芦
（4）求启动电流Ist Ist＝7.0 IN＝7.0×59.6≈417.2 A
思考题：
（1）说明电动机型号Y160L-4的意义。 （2）说明某三相异步电动机铭牌的意义：
2.8kW、Y/Δ、220/380V、10.9/6.3A、
1470r/min、50Hz、cos＝0.9。
1.2 三相异步电动机的全电压启动控制 （边学边做）
② 短时工作方式S2：在额定情况下，持续运行 时间不允许超过规定的时限。分为10，30，60， 90（分钟）等四种。
数控机床PLC梯形图2讲课文档
PLC装置
位置检测
CRT/MDI面板
机床操作面板
强电、气动、 液压控制电路 刀库伺服单元 主轴伺服单元 进给伺服单元 机床电器柜
PLC开关量的输入/输出接口
1. 直流开关量输入接口
ห้องสมุดไป่ตู้
PLC开关量I/O接口
CNC(PLC)
24V
RV
机床侧 I
PLC开关量的输入/输出接口
2. 直流开关量输出接口
PLC开关量I/O接口
过载报警 LUAL： 断路器QF4辅助触点断开，X2.5=0，则报警LUAL。
油量不足报警 LUONE： 液位传感器SL触点闭合，X4.6=1，则报警LUONE。
润滑系统控制
润滑系统自动控制
6. 梯形图（0～15s正常运行）
润滑系统控制
润滑系统自动控制
7. 梯形图（15S～25min正常停止）
润滑系统控制
CNC(PLC) DV
机床侧 24V
PLC的信号处理
数控机床PLC的信号处理
CNC
PLC
• M、S、T功能
• 操作信号处理
• 急停控制
• 坐标轴控制
• 主轴控制
• 刀架控制
• 冷却控制
• 导轨润滑
机床
主轴定向控制
主轴定向控制
1. 初始状态
AUTO M19
ORCM RST
M06
ORCM ORAR
4.5s
数控机床PLC梯形图
数控机床的控制对象
• 坐标轴运动的位置控制
由伺服驱动系统执行。
CNC机床控制对象
• 加工过程的顺序控制
由可编程控制器（PLC）完成。
PLC在数控机床中的配置方式
机床控制电路PLC改造ppt课件
ALD
A
I0 .4
A N Q 0 .3
＝
Q 0 .4
LPP
L D I1 .2
O
Q 0 .1
O
Q 0 .2
ALD
＝
Q 0 .5
(a) 梯 形 图
(b) 指 令 语 句 表
ppt精选版
10
图5-3 M1432型万能外圆磨床PLC控制梯形图及指令语句表
第5章 复杂机床控制电路改造程序设计
5.2 实用程序56：M7475型立轴圆台平面磨床控制程序
第5章 复杂机床控制电路改造程序设计
第5章 复杂机床控制电路改造程序设计
5.1 实用程序55：M1432型万能外圆磨床控制程序 5.2 实用程序56：M7475型立轴圆台平面磨床控制程序 5.3 实用程序57：C5225型立式车床控制程序 5.4 实用程序58：T610型卧式镗床控制程序 5.5 实用程序59：B2012A型龙门刨床控制程序
19
L
29
L39
KR5
KR6
U5 V5 W 5 U6 V6 W 6
KV KM 1 206
205
203
HL1 HL2 EL
M5
M6
207
3～
3～
冷却泵电 自动进给电
砂轮电动机
工作台转动
机
动机
动机
动机
电动机
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12 13 14 15
总停止
零压 保护
砂轮电动机控制
工作台转动 高速 低速
输入点 编号 I0 .0 I0 .1 I0 .2 I0 .3 I0 .4 I0 .5 I0 .6 I0 .7
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成绩：
工业控制电气
课程设计报告
学生姓名：
班级：
学号：2013
指导老师：
设计时间：2016
目录
1. 设计目的 (1)
2. 设计任务与要求 (1)
3. 整体方案设计 (2)
4. 硬件设计 (3)
5. 软件设计 (4)
5.1指令表 (4)
5.2梯形图 (5)
7. 课程设计小结与心得 (8)
8.参考文献 (8)
箱体加工专用机床的PLC控制
1.设计目的
课程设计的主要目的是基于PLC针对某一生产设备的电气控制装置进行设计实践，了解一般控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
2.设计任务与要求
箱体加工专用机床的PLC控制
PLC使用在某一专用机床控制上是最合适不过了，如图所示为箱体加工专用机床的结构加工示意图。
该机床是用来专门加工箱体两侧的，其加工方法是先将箱体通过夹紧装置夹紧，再由两侧左、右动力头对箱体进行加工。
当加工完毕，动力头快速回原位，此时再松开加工件，又开始下一循环。
图中，左、右动力头主轴电动机为2．2kW，进给运动由液压驱动，液压泵电动机为3 kW。
动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制，电磁阀通断情况如表所示。
专用机床的工作步骤如下：
1．按下启动按钮，夹紧装置将被加工工件夹紧，夹紧后发出信号。
2．左、右动力头同时快进，并同时启动主轴。
3．到达工件附近，动力头快进转为工进加工。
4．加工完毕后，左、右动力头暂停2s后分别快速退回原位。
5．夹紧装置松开被加工工件，同时主轴停止。
以上1-5步骤连续工作，实现半自动循环。
在工件夹紧、动力头快进、动力头快退及电源接通均有信号指示。
3.整体方案设计
选用FXCPU FX2N/FX2NC型号，通过X0~X12输入口连接外部开关，Y0~Y15输出口来连接工作指示灯和对应的电磁阀，达到控制的作用。
当按下启动按钮X0，夹紧装置将被加工工件夹紧（Y7），夹紧后发出信号（Y0）。
当X4、X7被压住，左、右动力头同时快进Y1、Y2指示灯亮，并同时启动主轴Y5。
到达工件附近，则X5、X10压到，动力头快进转为工进加工。
加工完毕后，左、右动力头暂停2s后分别快速退回原位。
夹紧装置松开被加工工件，同时主轴停止。
4.硬件设计
5.软件设计
5.1指令表
PLC 信息: FXCPU
FX2N/FX2N C
步号 指令
I/O(软元
件)
步号 指令 I/O(软元件) 0 LD X000 32 RST Y010 1 ANI X001 33 RST Y013 2 OR X012 34 MPS 3 SET S0 35 ANI T0 5 STL S0 36 OUT T0 6 LD X002 K20 7 SET Y000 39 MPP 8 AND X004 40 AND T0 9 AND X007 41 SET Y011 10 SET Y007 42 SET Y014 11 SET Y012 43 MPS 12 MPS 44 AND Y011 13 AND Y007 45 OUT Y003 14 OUT Y001 46 MRD 15 MRD 47 AND Y014 16 AND Y012 48 OUT Y004 17 OUT Y002 49 MPP 18 MPP 50 SET S22 19 SET Y005 52 STL S22 20 SET S20 53 LD X004 22 STL S20 54 AND X007 23 LD X005 55 AND X003 24 AND X010 56 RST Y000 25 SET Y010 57 RST Y005 26 SET Y013 58 RST Y011 27 SET S21 59 RST Y014 29 STL S21 60 RET 30 RST Y007 61 END 31 RST Y012
5.2梯形图
6.仿真验证
1.按下X0启动按钮，按下X2夹紧开关
图1 启动
2.按下X4，X7，模拟SQ1，SQ2被压，主轴接触器启动，快进指示器启动，快进电磁阀启动。
3.按下X4、X7、X5、X10，工进电磁阀启动。
图3 工进
4.经过一段时间后，达到极限，开始返回
图4 返回
5.按下X3松开开关，装置松开
7.课程设计小结与心得
通过这次课程设计，熟悉了GXworks2的使用方法，对于PLC控制有了更好的理解，对于梯形图的转换和应用方法了解，特别是GXworks2和GTsimulator的联合仿真确实很方便，原本很繁杂的梯形图变成更直观的界面显示，更加方便查找自己的设计错误，课程设计中，跟进度较快的同学交流学习了一些软件操作细节上的问题，在交流中学习。
最后设计出来的程序还是有一些小问题，还是得加强学习，多查看课本和笔记。
8.参考文献
[1]钟肇新，彭侃.可编程序控制器原理及应用[M]. 广州：华南理工大学出版社，1995.
[2]张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2003.
[3]王永华.现代电气可编程序[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.。