电气控制课程设计箱体加工专用机床的PLC控制系统设计
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。
基于PLC的卧式车床-电气控制系统设计
电气控制技术课程设计报告设计课题：基于PLC的卧式车床电气控制系统设计姓名:学号:学院：工学院专业：电气工程及其自动化班级: 一班日期 2012年12月26日-—2013年1月6日指导教师:安徽农业大学工学院机电工程系电气控制技术课程设计任务书1。
设计题目：基于PLC的卧式车床电气控制系统设计2. 设计要求:要求根据机床工作的实际情况，按照安全可靠、经济合理、控制线路简单的基本要求。
选择用户输入设备，输出设备，执行电器；PLC的选择;分配I/O点，绘制I/O连接图；设计控制程序；制定电器元件明细表;最后按要求写出设计报告，绘出设计图样。
3. 设计依据：主要技术参数和拖动控制要求：1、最大车削工件外径为300mm。
2、要求主拖动电动机直接起动，点动串电阻，正反向转动。
3、要求切削时提供冷却液。
4、刀架可以由电动机拖动快速移动。
5、必要的照明、信号指示。
4。
设计任务：要求在规定时间内完成下列工作量：4。
1 设计内容包括：1。
分析控制要求。
2。
选择用户输入设备，输出设备,执行电器。
3. PLC的选择。
4。
分配I/O点，绘制I/O连接图。
5。
设计控制程序。
6. 绘制电器位置图、电气接线图.7. 制定电器元件明细表。
4。
2 设计图样:PLC控制线路(I/O连接图）原理图、电器位置图和电气接线图各1张(A4图纸）.5。
课程设计报告的书写要求：5.1 设计报告的格式：要有封面、目录、正文、参考文献等，其中目录、参考文献部分各自要单独放在一页，参考文献的书写请参考《电气控制技术课程设计指导》的参考文献书写规范。
正文的字数要求不少于4000字。
5。
2 设计报告的书写内容：按照任务书的4。
1所列的设计内容逐一书写。
目录1 引言………………………………………………………………………1.1 卧式车床简介……………………………………………………………1.2 PLC在电气控制系统中的应用………………………………………2 分析控制要求……………………………………………………………2.1 车床结构介绍和控制要求…………………………………………2.2 主电动机的点动调整控制……………………………………………2。
机床电气控制与PLC实验及课程设计指导书(0906版)
《机床电气控制与PLC》课程设计第一讲电气控制系统的设计生产机械电气控制系统的设计，包含两个基本内容：一个是原理设计，即要满足生产机械和工艺的各种控制要求，另一个是工艺设计，即要满足电气控制装置本身的制造、使用和维修的需要。
原理设计决定着生产机械设备的合理性与先进性，工艺设计决定电气控制系统是否具有生产可行性、经济性、美观、使用维修方便等特点，所以电气控制系统设计要全面考虑两方面的内容。
在熟练掌握典型环节控制电路、具有对一般电气控制电路分析能力之后，设计者应能举一反三，对受控生产机械进行电气控制系统的设计并提供一套完整的技术资料。
第一节电气控制系统设计的一般原则、基本内容和设计程序生产机械种类繁多，其电气控制方案各异，但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。
设计工作的首要问题是树立正确的设计思想和工程实践的观点，它是高质量完成设计任务的基本保证。
一、电气控制系统设计的一般原则1．最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求。
电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。
2．设计方案要合理。
在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济、便于操作和维修，不要盲目追求高指标和自动化。
3．机械设计与电气设计应相互配合。
许多生产机械采用机电结合控制的方式来实现控制要求，因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械和电气的关系。
4．确保控制系统安全可靠地工作。
二、电气控制系统设计的基本任务、内容电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。
图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等，另外还要编制外购件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。
电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分，以电力拖动控制设备为例，设计内容主要有：1、原理设计内容电气控制系统原理设计的主要内容包括：（l）拟订电气设计任务书。
数控机床电气控制系统的PLC设计浅述
数控机床电气控制系统的PLC设计浅述1. 引言1.1 介绍数控机床电气控制系统的重要性数、格式等。
以下是根据您的要求输出的内容：数控机床电气控制系统在现代制造业中起着至关重要的作用。
随着科技的不断发展，数控机床已经成为制造业中的重要设备，其高精度、高效率、高稳定性的特点得到了广泛应用。
而电气控制系统则是数控机床的核心部分，它承担着控制整个机床运行的任务。
数控机床电气控制系统的质量和性能直接影响着机床的生产效率和加工质量，因此其重要性不言而喻。
通过本文的讨论，我们将探讨PLC在数控机床电气控制系统中的具体应用，以及其基本原理、设计要点等内容，希望可以为读者带来更多关于数控机床电气控制系统的认识和理解。
1.2 提出本文要讨论的内容本文将探讨数控机床电气控制系统中的PLC设计。
随着现代制造业的快速发展，数控机床已经成为工业生产中不可或缺的重要设备。
而在数控机床中，PLC作为电气控制系统的核心，起着至关重要的作用。
本文将重点讨论PLC在数控机床电气控制系统中的应用，探讨PLC的基本原理和特点，以及在PLC设计中需要考虑的因素。
我们还将深入研究PLC在电气控制系统中的功能，分析PLC设计的实例，并总结数控机床电气控制系统的PLC设计要点。
通过本文的研究，我们希望能够为数控机床电气控制系统的PLC设计提供一些参考，帮助工程师和研究人员更好地理解PLC在数控机床中的应用和设计原则。
我们也将展望未来PLC在数控机床电气控制系统中的发展趋势，为行业的发展提供一些思路和建议。
2. 正文2.1 PLC在数控机床电气控制系统中的应用PLC在数控机床电气控制系统中的应用非常广泛，它可以实现各种复杂的控制功能，提高机床加工精度和效率。
PLC可以用来控制数控机床的主轴、进给系统、冷却液系统、润滑系统等各个部分，实现对机床运行的全面控制。
在数控机床中，PLC可以实现自动化送料、送料器的控制、安全保护控制、加工过程的监控和调整、故障诊断与排除等功能。
机床电气控制技术课程设计报告
机床电气控制技术课程设计报告设计课题: 一台普通卧式车床地PLC控制系统设计姓名:学院:专业:班级:学号:日期指导教师:目录一、设计要求二、普通卧式车床控制简介1． PLC控制线路设计2. 电气控制线路特点三、系统地硬件设计1. 确定电动机2. 控制要求3. 确定I/O设备4. PLC地选择5. 分配I/O6．电器元件选择四、PLC对普通卧式车床地工作原理1. 主电动机正反转控制2. 主电动机电动控制3. 主电动机电动停止和反接制动4. 主电动机反接制动5. 主电路工作电流监视6. 冷却及快速电动机控制五、卧式车床电气控制主回路图六、安装般电器元件平面布置七、控制面板按钮、行程开关平面布置图八、车床控制系统PLC外部接线图九、车床控制系统PLC梯形图十、电器元件一览表十一、参考文献一、设计要求主要参数和拖动控制要求：1、最大车削工件外圆直径为700mm.2、要求主拖动电动机直接起动,点动串电阻,正反转动.3、要求切削时提供冷却液.4、刀架可以有电动机拖动快速移动.5、必要地照明、信号指示.一．普通卧式车床控制简介一、PLC控制线路设计1. 主电路设计根据设计要求,需要使用三个电动机M1、M2、M3.机床地三相电源由电源引入开关Q引入.主电动机M1地过载保护,由热继电器FR1实现,它地短路保护可由机床地前一级配电箱中地熔断器充任.冷却泵电动机M2地过载保护,由热继电器FR4实现.快速移动电动机M3由于是短时工作,不设过载保护.电动机M2、M3设有短路保护熔断器FU5.2. 控制电路设计考虑到操作方便,主电动机M1可在操作板上和刀架上分别设起动和停止按钮SB1、SB2、SB3、SB4进行操纵,接触器与控制按钮组成自锁地起停控制电路.冷却泵电动机M2由SB5、SB6进行起停操作,装在操作板上.快速电动机M3工作时间短,为了操作灵活由按钮SB7与接触器组成点动控制电路.3. 信号指示与照明电路设计可设电源指示灯HL2（绿色）,在电源开关Q接通后,立即发光显示,表示机床电气线路已处于供电状态；设指示灯HL1（红色）表示主电动机运行.这两个指示灯可由接触器地动合和动断两对辅助触点进行切换通电显示.在操作面板上设有交流电流表A,它串联在电动机主回路中,用以指示机床地工作电流.这样可根据电动机工作情况调整切削用量使主电动机尽量满载运行,提高生产率,并能提高电动机功率因数.设照明灯HL为安全照明（36V安全电压）.4. 控制电路电源.考虑安全可靠及满足照明指示灯地要求,控制线路地电压为127V,照明电压为36V,指示灯电压为6.3V..二、电气控制线路地特点（1）主轴正反转用正反向接触器进行控制（2）主电机不经常启动,所以采用直接启动（3）为了对刀和工件进行调整,主轴电动机控制线路设置有电动环节（4）为了调高工作效率,主轴电动机采用反接制动,在反接制动时,为减小制动电流,定子回路串入限流电阻R,在点动时,R叶串入定子回路,防止频繁点动时使主电动机过热（5）未检测主轴电动机定子大电流,通过电流互感器介入电流表.为防止主轴电动机地启动电流以及反接制动电流对电流表造成冲击,在主轴电动机启动和反接制动时,与电流表并联一个时间继电器地通电延时打开地常闭触电（6）加工螺纹时,为了保证工件地旋转速度与刀具地进给速度间地严格传动比关系,刀架地进给运动也由主轴电动机拖动（7）为了减轻工人地劳动强度和节省辅助工时,专门设计了一台2.2kw地电动机拖动溜板箱快速运动（8）加工时为了防止刀具和工件地温度过高,用一台电动机驱动地冷却泵供给切削液实现冷却.冷却泵电动机在主轴电动机开动后方可起动旋转.二.系统硬件设计一确定电动机我国机床制造厂对不同类型机床目前采用地主电动机容量地统计分析公式如下：车床：P = 36.5 D1.54单位为 kW. （4-1）D 车削最大工件直径单位为 m .立式车床： P = 20 D0.88单位为kW. （4-2）D 车削最大工件直径单位为 m .摇臂钻床：P = 0.0646 D1.10单位为 kW. （4-3）D 最大钻孔直径单位为 mm .卧式镗床：P = 0.004 D1.7单位为 kW. （4-4）D 镗杆直径单位为 mm .龙门刨床：P = D1.16/1.66 单位为 kW. （4-5） B 工作台宽度单位为 mm .按上式结果,选用稍大于或等于计算值地标准容量电动机.根据上式4-1和设计要求可算出P=21.07kW.查表得可选电动机P=22kW.对于机床,当主运动和进给运动由同一电动机驱动时,可依主运动电动机功率选择.若进给运动由单独电动机并驱动快速移动时,电动机功率由快速移动来选择,而快速移动所需要地功率,一般由经验数据来选择.下表列出了其经验数据值.机床型号运动部件移动速度值（V/min）所需电动机功率值(kW)D m= 400mm普通车床D m= 600mmD m= 1000mm 溜板6~94~63~40.6~1.00.8~1.23.2根据上表和Y系列三相异步电动机技术表选进给电动机容量P=2.2kW,冷却电动机所需容量很小故选容量1.5kW.二深入了解和分析被控对象地工艺条件和控制要求a．被控对象就是受控地机械、电气设备、生产线或生产过程. b．控制要求主要指控制地基本方式、应完成地动作、自动工作循环地组成、必要地保护和联锁等.对较复杂地控制任务分成几个独立地部分,有利于编成和测试.三确定I/O设备根据被控对象对PLC控制系统地功能要求,确定系统所需地用户输入设备、输出设备.常用地输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等,常用地输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等.四选择合适地PLC类型PLC类型,包括机型容量地选择、I/O模块地选择、电源模块地选择等,从对产品地熟程度及产品本身地可靠性及改造地要求,我们选择三菱系列地产品.（1）输入输出(I/0)点数地估算I/O点数地确定应以控制设备所需地所有输入/输出点数总和为依据.在一般情况下,PLC 地I/O点应该有适当地余量.通常根据统计地输入输出点数,再增加10%～20%地可扩展余量后,作为输入输出点数估算数据.C650车床PLC改造所需地输入点数为：17点；所需地输出点数为7点；所需I/O点数一共需要：24点,所以我们选择地PLC地型号所需地I/O点数至少为：24*（1+10%）=27 点（2）PLc存储器容量地估算程序容量是存储器中用户程序所使用地存储单元地大小,因此存储器容量应大于程序容量.容量地计算大体上是按数字量I/O点数地10～15倍,加上模拟I/O点数地100倍,以此数为内存地总字数(16位为一个字),另外再按此数地25%考虑余量.该PLC有24点且为数字量,则所需地存储容量估算为：24*15*（1+25%）=450 （字）450*16/1024=7.3KB 取整： 8KB（3）LC通讯功能地选择该PLC需要满足地通讯功能没有特殊地要求.（4）电源地选择根据我国地电网用电实用标准,我们选择电源为AC220地PLC（5）PLC机型地选择PLC地类型：PLC按结构分为整体型和模块型两类;整体型PLC地I/0点数较少且相对固定,因此用户选择地余地较小,通常用于小型控制系统.在这里,根据控制系统地要求,与以上分析与计算,我们选择三菱FX2系列地整体型PLC,型号为：FX2N-48MR-001 输入点： 24,24 继电器输出五 分配I/O一般输入点和输入信号,输出点和控制信号是一一对应地.分配好后,按系统分配地通道和接点号,分配给每一个输入输出信号,即进行编号.在个别情况下也有两个信号用一个输入点地那样就应在接入输入点前,岸逻辑关系接好线（如两个接点先串联或并联）,然后在接入输入点.六 选择电气元件1. 电源引入开关Q.Q 主要作为电源隔离开关用,并不用它来直接启停电动机,可按电动机额定电流来选.中、小型机床常用组合开关,选用HZ10-25/3型,额定电流为25A,为三极组合开关.2. 热继电器FR1、FR2.主电动机M1额定电流为23A,FR1应选用JR0~40型热继电器,热元件电流为25A,整定电流调节范围为16~25A,工作时将额定电流调整为23A.同理,FR2应选用JR10-10型热继电器,选用1号元件,整定电流调节范围是0.40~0.64A,整定在0.43A.3. 熔断器FU1、FU2、FU3.FU1是对M1电动机进行保护地熔断器,其熔体电流为2.6770.437.62.5R I A ⨯+≥=可选用RL1-15型熔断器,配10A 地熔体.FU2、FU3、 FU4、FU5选用RL1-15型熔断器,配2A地熔体.4. 接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5.接触器KM1、KM2、KM3,根据主电动机1M地额定电流IN=23A,控制回路电源为127V,需主触点三对,动合辅助触点两对,动断辅助触点一对等情况,选用CJ10-40型接触器,电磁线圈电压为127V.由于M2、M3电动机额定电流很小,KM4、KM5可选用JZ7-44型交流中间继电器,其线圈电压为127V,触点电流为5A,可完全满足要求,对小容量地电动机常用中间继电器充任接触器.三. PLC对普通卧式车床地工作原理一、主电动机正反转控制1.正转控制按下主电机正转按钮SB2,第6支路X2闭合,由于X3、M102均未动作,所以M101通电并通过第7支路地M101自锁.引起以下3个结果：①第8支路M101闭合,T1开始0.5S计时；②第12支路M101辅助常闭触头断开,使反转起动辅助继电器M102断电,实现正转与反转地互锁.③第17支路地M101闭合,Y2通电,主电路中KM3吸合,使串电阻R短接.当第8支路T1延时0.5S到达后,导致第9支路T1闭合,因第9支路地Y1处于闭合状态,所以Y0通电；敬第15支路地Y0断开,主电路中主触头KM1闭合.电动机M1正向起动运行.2.T1地延时作用T1延时0.5S确保了主电路中KM3先吸合,使串电阻R短接,然后再接通M1正转控制主触头KM1；否则,接触器KM1、KM3接通地指令几乎同时从PLC控制软件中发出,可能导致KM1先接通、KM3后接通,串电阻R不能先短接.电动机M1起动后,转速上升,当转速升至100r/min时,速度继电器地正转触头KS1闭合,第22支路地X11闭合,为正转反接制动作好准备.3.反转控制及T2延时按下SB3,电动机M1将反向起动运行,通过T2延时0.5S地作用确保主电路中KM3先吸合,使串电阻R短接,然后再接通M1反转主触头KM2.二、主电动机点动控制按下正转点动按钮SB1,第2支路和第5支路地X1均闭合,通过第2支路地X1使第1支路地M103通电,并通过第3支路地M103自锁.同时第22支路地M103也闭合,为T3通电作好准备.车床一旦上电,第5支路地M110立即闭合,此时因本支路中地X1闭合,所以M100通电,使第10支路M100闭合,第9支路Y0通电,第22支路地常闭辅助触头Y0断开.车床电气控制主电路中因第9支路Y0通电,接触器主触头KM1吸合,主电动机M1正转起动升速,转速大于100r/min后,速度继电器地正转触头KS1保持闭合.同时第22支路地X11闭合,为反接制动作好准备.三、点动停止和反接制动1.M1断电降速松开正转点动按钮SB1,第2支路和第5支路地X1均断开,第5支路地M100断电,第10支路地M100随即断开,第9支路Y0断电,第22支路地Y0触头闭合.导致主电路中主触头KM1断开,主电动机M1断电降速运转.2.M1反接制动由于降速初期,速度继电器触头KS1处在闭合状态,所以第22支路中地X11闭合,加之本支路地Y0触头闭合,所以T3通电,开始延时.T3延时到达后,第16支路地T3触头闭合,导致第15支路Y1通电,主电路中主触头KM2吸合,主电动机M1反接制动.3.反接制动结束转速降到低于100r/min时,速度继电器地正转触头KS1断开,第22支路地X11断开,使T3断电,第16支路地T3触头断开,第15支路地Y1随之断电.主电路中KM3主触头断开,反接制动结束,主电动机M1停转.4.T3地延时作用T3延时0.5S地作用是确保先断开KM1,再接通KM2；否则KM2先于KM1断开前接通,将导致主电动机M1绕组烧损.四、主电动机反接制动1.主电动机断电按下停止按钮SB,第4支路X0断开,M110断电,使第5支路地常开触头M110断开,不再执行MC至MCR之间地主控电路,第9支路地Y0因之断电.主电路中KM1断开,主电动机M1断电降速,但只要主电动机M1转速大于100r/min,速度继电器地正转触头KS1仍闭合,而第1支路地M103因自锁而通电.按下停上按钮SB会使第9支路地常闭辅助触头X0断开,Y0断电,电气控制主电路中受Y0控制地主触头KM1将断开.2.进入反接制动状态松开停止按钮SB,使SB由按下状态切换成未按下状态,则第4支路X0恢复闭合,M110通电,第5支路地M110闭合,接通并执行MC至MCR之间地主控电路.第1支路中地常闭辅助触头X0也恢复闭合,所以M103通电,此时第22支路地M103保持闭合.由于主电动机M1转速大于100r/min,KS1处于闭合状态,第22支路地X11保持闭合,导致T3通电,计时开始.当T3计时时间到达后,第16支路地T3闭合,使第15支路地Y1通电,主电路中KM2闭合,电动机M1进入反接制动状态,主电动机M1迅速降速.3.T3延时地作用T3延时0.5S作用体现在电气控制主电路中,KM1主触头先断开,0.5S后KM2主触头再闭合,杜绝了KM1与KM2瞬时地同时接通状态,有助于避免电动机绕组烧损.4.M1停转当主电动机M1降速至100r/min以下时,速度继电器地正转触头KS1断开,使22支路地X11断开,T3失电,导致第16支路地T3断开,Y1断电,主电路中KM2断开,反接制动结束,主电动机M1停转.5.反转停止进入反接制动若起动时按下SB3,主电路中主触头KM3、KM2间隔0.5S先后接通,电动机M1将反向起动运行.之后松开停止按钮SB,将进入反转停止反接制动过程.五、主电路工作电流监视主电动机正反转起动过程中,因辅助继电器M101、M102中必有一个通电,所以第19支路地T5通电,10S计时开始.计时到达后,第21支路地T5闭合,导致Y5通电,主电路中地常闭触头KT 断开,交流电流表A进行工作电流监视,从而使A避开较大地起动工作电流.六、冷却及快速电动机控制冷却泵电动机M2、快速移动电动机M3均为单向运转,控制较为简单.当按下冷却泵电动机起动按钮SB5时,第25支路地X5闭合,Y3通电并自锁,冷却泵电动机M2起动；而按下停止按钮SB4时,第25支路地X4断开,Y3断电,冷却泵电动机M2断电停转.按下限位开关SQ,第27支路地X6闭合,Y4通电,快移电动机M3起动；松开限位开关SQ,快移电动机M3断电停转电器元件一览表参考文献[1]武可庚编著. 机械设备控制技术. 高等教育出版社,2002 ：125-130[2]范永胜,王珉编著.电气控制与PLC应用. 中国电力出版社,2001：76-80[3]方承远编著. 工厂电气控制技术. 机械工业出版社,2003 ：102-120[4]许廖编著. 工厂电气控制设备. 机械工业出版社,2006 ：15-20[5]王炳实编著. 机床电气控制技术. 机械工业出版社,2004：45-60[6]王兆义编著. 可编程序控制器地应用技术. 机械工业出版社,2000：50-70[7]崔亚军编著. 可编程序控制器地原理及程序设计. 电子工业出版社,1996[8]崔亚军编著. 可编程控制器原理与实践. 辽宁科学技术出版社,2002：20-30[9]社彭利标编著. 可编控制器原理及应用. 西安电子科技大学出版,2005[10]陈宇编著. 可编程控制器基础及编程技巧. 广州华南理工大学出版社,1999[11]杨长能,张兴颜编. 可编程序控制器基础及应用. 重庆大学出版社,1998[12]郑瑜平编著. 可编程序控制器. 北京航空大学出版社,2000：230-300[13]王兆义编著. 可编程控制器教程. 北京.机械工业出版社,2001：201-210[14]林小峰编著. 可编程控制器原理及应用. 北京.高等教育出版社,1991：63-56[15]孙同景,徐蹲编著. 可编程序控制器应用基础．山东科学技术出版社,1996[16]洪忠渝编著．可编程序控制器地原理及应用．青岛海洋大学,1988：36-60[17]李道霖编著. 电气控制与PLC原理应用. 北京电子工业出版社,2004：80-100[18]佟为明编著. 低压电器继电器及其控制系统. 哈尔滨工业大学出版社,2000[19]严盈富编著. 监控组态软件与PLC入门. 人民邮政出版社,2006：23-25[20]张进秋,陈永利,张中民编著. 可编程控制器原理及应用实例. 机械工业出版社,2004：150-160[21]郑凤冀,郑丹丹,赵春江编著. 图解PLC控制系统梯形图和语句表. 人民邮政出版社,2006：45-60 FX2用户使用手册卧式车床I/O分配图卧式车床电动控制线路C650车床电气控制原理电路电气接线图。
箱体加工专用机床的plc控制课程设计
箱体加工专用机床的plc控制课程设计PLC控制保险箱体加工专用机床课程设计随着社会的发展和信息技术的进步，专用机床已经发展到一定的水准。
专用机床具有较高的加工精度、质量可靠性高，它主要用于加工大型和复杂精密零件，具有加工精度高、加工效率快、加工质量可靠的特点，扮演着极其重要的角色和作用。
专用机械的控制技术，对机床的操作安全及精度有很大的影响，因此一般都采用PLC技术来控制，这也是现象型的机床设备所统一采用的控制方式。
PLC控制技术已经被广泛应用于保险箱体板片加工机床上，PLC控制可以最大程度提高机床的工作效率，同时也能减少加工机床的操作环境，保证高度一致的加工精度。
本课程设计的目的，是让学生深入理解和掌握PLC控制保险箱体加工机床的原理、参数设置、操作方式、主要功能，以及在控制保险箱体加工机床时出现常见故障诊断及处理方法等内容，让学生得到实践操作的机会，同时丰富学生的学习经验，提高学生的实践应用能力，培养学生的创新能力。
该课程的学习内容主要包括以下几方面：（1）PLC控制原理及软件编程；（2）保险箱体加工机床的工艺流程和参数设置；（3）保险箱体加工机床的操作方法；（4）机床工作状况及质量控制方法；和（5）故障诊断和处理方法。
本课程使用案例法和解决方案法，根据学生知识和实际情况，以把握任务的要求、布置任务的原则和步骤为基础，在模拟工作站（现场）上给学生进行实践演练，让学生真正做到动手做、动脑思考，实现理论与实践教学相结合，形成真实的学习环境。
本课程将针对学生深入理解PLC控制技术、保险箱体加工机床操作及相关技能、故障诊断及处理等方面，采取实验教学、练习课、题答课、应用现场练习、能力评估等教学手段，使学生受益最大、获得最大的收获和提高。
本课程设计的内容充分考虑到学生的能力水平、学业水平等，确保每个学生都能圆满完成内容的要求，实现理论的自学和实践的深入，从而锻炼学生的动手能力、提高学生的PLC控制加工技能及机械知识的基本水平，提高学生的学习兴趣，培养学生的创新能力，最终实现课程设计的教学目标。
基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业设计报告
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
基于PLC的数控车床电气控制系统设计
摘要：
数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。
本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。
关键词：PLC控制，数控车床，梯形图
第一章 概 述
CK9930型数控车床配备的是华中I型数控系统，是一种比较老式的小型简易经济型数控系统。随着数控技术的不断进步与发展，这一数控系统已不能满足加工要求，本课题就是对现有的CK9930数控车床所进行的改造项目的一个组成部分。主要是车床电气控制部分进行改造。
车床电气控制系统是控制车床各部分的工作、协调完成车床加工任务的核心部分，它由大量继电器构成一个复杂的逻辑控制电路。该车床复杂的继电器逻辑控制线路构成的电气控制系统故障率高，难于维护，很有必要对其进行改造，即用PLC代替继电器--接触器控制方式。
1.1数控系统的工作原理
国际信息处理联盟对数控机床做了如下定义定义：数控机床是一种装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。
作者签名：指导教师签名：
机床电气控制的PLC自动化系统设计探究
机床电气控制的PLC自动化系统设计探究一、背景介绍随着工业自动化程度的不断提高，机床电气控制系统也在不断升级和完善。
传统的机床电气控制系统往往采用硬接线控制方式，具有布线复杂、功能单一、维护困难等缺点，不能满足现代化生产的需求。
PLC自动化系统逐渐成为机床电气控制的主流技术之一。
PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种用于工业现场自动化控制的数字化电气设备，它通过程序控制和逻辑运算，可以实现对生产过程的全面控制和监控。
在机床电气控制领域，PLC自动化系统极大地提高了生产效率和生产质量，成为了现代化工厂必备的重要设备。
本文将对机床电气控制的PLC自动化系统设计进行探究，从概念介绍、系统构成、设计原则和应用案例等方面进行全面解析，旨在为相关领域的从业人员提供一定的参考和借鉴。
二、PLC自动化系统的概念介绍PLC自动化系统是指将可编程逻辑控制器（PLC）与机床电气控制系统相结合，通过程序控制和逻辑运算实现对机床生产过程的全面自动化控制和监控。
它具有以下特点：1. 灵活多变：PLC自动化系统可以根据生产需求编写不同的控制程序，以实现不同的生产流程和加工要求。
2. 高效节能：通过智能控制和精准调节，可以实现对生产设备的合理利用和能源的最佳消耗，提高生产效率和节约能源成本。
3. 易于维护：PLC自动化系统的程序控制和逻辑运算使得其故障诊断和维护更加简便和快捷，减少了生产线停机和维修时间。
4. 实现信息化管理：PLC自动化系统可以与企业信息管理系统相连接，实现对生产数据的采集、分析和共享，为企业决策提供重要参考依据。
PLC自动化系统是一种集成了计算机技术、电气控制技术和信息技术的现代化控制系统，具有强大的功能和广泛的应用前景。
PLC自动化系统的构成主要包括以下几个要素：1. 可编程逻辑控制器（PLC）：是整个系统的核心部件，负责对各种输入信号进行逻辑运算和控制指令的输出，实现对机床设备的全面控制和监控。
- 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)。
级课程设计说明书箱体加工专用机床的PLC控制系统设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称专业：班级：完成时间：2014年6月15日摘要日本三菱公司的FX2N系列PLC是一种性价比高的小型PLC，FX2N系列是FX 家族中最先进的系列，最大范围地包容了标准特点、执行速度更快、通讯功能更齐全，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。
该机床是用三菱FX2N可编程控制器控制，专门加工箱体两侧的。
其加工方法是先按下启动按钮，夹紧装置将被加工工件夹紧，夹紧后发出信号，再有左、右动力头同时快进，并同时启动主轴，到达工件附件，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。
最终，完成箱体工件的加工。
该机床的工作流程为顺序控制，用步进指令实现控制，这样就使的机床在控制上更加的简化，也便于操作。
关键词：可编程控制器；箱体加工专用机床；三菱FX2NABSTRACTJapan's mitsubishi FX2N series PLC is a kind of high cost performance, small PLC FX2N series is the most advanced in the family of FX series, the maximum range tolerance standard features, execute faster, more complete communication function, for factory automation applications to provide maximum flexibility and control ability.This machine is with mitsubishi FX2N programmable controller control, special processing on either side of the box body. Its processing method is to press the start button, the clamping device will be processed workpiece clamping, signal after clamping, have left and right power head fast forward at the same time, and start the spindle at the same time, reach the artifacts accessories, power head fast-forward to work into the processing, the processing is completed, left and right head suspended after 2 s quickly returned to the in situ, respectively, to the release of processed workpiece clamping device, spindle stop at the same time. In the end, the finish machining of enclosure.Working process of the machine tool for sequence control, step by step instruction is used to implement control, thus make the machine more simplified in terms of control, also facilitate the operation.Key words:programmable controller; Special case processing machine tools; Mitsubishi FX2N目录1 概述 (1)2 设计任务和要求 (2)3 设计方案 (5)3.1 可编程控制器的选择 (5)3.2 主电路设计 (6)3.3 I/O分配地址 (7)3.4 控制系统电路图的设计 (8)4 可编程控制器的控制系统设计 (9)4.1 箱体加工机床的控制流程 (9)4.2 状态转移图 (10)4.3 接线图 (11)4.4 梯形图及指令表 (12)5 设计小结 (14)参考文献 (15)致谢 (16)1 概述1969年，美国数据设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器，并成功地应用在GM公司的生产线上。
这一时期它主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC(Programmable Logic Controller)。
20世纪70年代初出现了微处理器。
人们很快将其引入可编程逻辑控制器，使可编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。
此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程逻辑控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。
20世纪70年代中末期，可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。
更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。
20世纪80年代初，可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。
世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。
这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪80年代至90年代中期，是可编程逻辑控制器发展最快的时期，年增长率一直保持为30%~40%。
在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期，可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。
这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。
PLC把计算机的完备功能以及灵活性，通用性好等优点和继电器控制器控制的简单易懂操作方便，价格便宜等优点溶入新的控制系统中，且编程简单使得不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术。
可编程控制器的处理速度大大提高，增加了许多特殊功能。
使得可编程控制器不仅可以进行逻辑控制，而且可以对模拟量进行控制。
PLC使用在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，此时在松开加工件，又开始下一个循环。
2 设计任务和要求图1 箱体加工专用机床结构与加工示意图图1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3KW。
动力和夹紧装置的动作由电磁阀控制，电磁阀通断情况如表1所示。
表1 箱体加工机床电磁阀通断情况表左动力头右动力头夹紧装置YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 YV6 YV7 上、下料_ _ _ _ _ _ _ 夹紧_ _ _ _ _ _ + 快进+ _ + + _ + + 工进+ _ _ + _ _ + 停留_ _ _ _ _ _ + 快退_ + _ _ + _ +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）到达工件附件，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显示。
3 设计方案3.1 可编程控制器的选择日本三菱公司的FX2N系列PLC是一种性价比高的小型PLC，FX2N系列是FX 家族中最先进的系列，最大范围地包容了标准特点、执行速度更快、通讯功能更齐全，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。
本系统共有输入设备11个：SB1-SB2、SQ1-SQ7、SP、SA1-SA2和输出设备16个：Y0-Y6、KM1-KM2、YV1-YV7。
考虑10%-15%的裕量，共需输入输出点数32点，因此选择FX2N-48MR。
该型号的PLC采用AC220V电源供电，有自带24V直流电源的24点继电器输出接口。
电磁铁和接触器选择220V的小功率的交流电磁铁和交流接触器，由PLC直接控制。
为了确保系统的安全,本系统还配备了过载保护和短路保护。
FX2N系列可编程控制器的技术性能表2 FX2N功能技术指标3.2 主电路设计箱体加工专用机床采用采用继电器控制方式与PLC程序控制方式相组合的形式构成控制系统。
左右主轴电动机分别由接触器KM1和KM3控制，油泵电动机由接触器KM2控制。
左右主轴电动机分别控制左右动力头的旋转运动。
而左右动力头的快进、工进和快退由电磁阀和油泵电动机共同控制。
图2 主电路图3.3 I/O分配地址本系统共有输入设备11个：按钮开关SB1-SB2,行程开关SQ1-SQ6,开关信号SP、SQ7,自动开关SA。
输出设备15个：指示灯Y0-Y4，电动机Y5、Y6、Y16，电磁阀YA7-YA15。
表3 I/O分配表3.4 控制系统电路图的设计箱体加统电路图设计工专用机床采用采用继电器控制方式与PLC程序控制方式相组合的形式构成控制系统。
左右主轴电动机分别由接触器KM1和KM3控制，油泵电动机由接触器KM2控制。
左右主轴电动机分别控制左右动力头的旋转运动。
而左右动力头的快进、工进和快退由电磁阀和油泵电动机共同控制。
如末页中所示，即为箱体加工专用机床的控制系统电路图。
4 可编程控制器的控制系统设计4.1 箱体加工机床的控制流程1)初始状态下，左、右动力头滑台分别压住行程开关SQ1和SQ2，由于此时工件尚未夹紧，SQ7亦被压住，处于闭合状态，按下启动按钮SB1，此时电磁阀YV7通电使夹紧装置将被加工工件夹紧，同时夹紧指示灯亮。