机电一体化毕业设计论文2.doc

湖南工贸技师学院 毕业设计( 论文) 2011年7月20日 目 录 摘要-----------------------------------------------3 §1 设计内容概要-------------------------------------- 4 1.1 工艺设备的关键技术问题 --------------------------- 4 1.2 工艺设备的历史状况简析 --------------------------- 5 1.3 毕业设计的基本内容和意义 ------------------------- 6 §2 机床工作原理 ------------------------------------- 8 2.1 机床的组成 --------------------------------------- 8 2.2 机床液压系统的组成和工作原理 --------------------- 8 2.3 角位置检测原理 ----------------------------------- 11 §3． 技术改造设计 ------------------------------------- 12 3．1 主轴角位置调整方法及部件改装 --------------------- 12 3．2 控制系统改造方案选择 ----------------------------- 13 3.2.1 可编程控制器（PLC）技术特点 ---------------------- 13 3.2.2 可编程控制器（PLC）选型 -------------------------- 14 3.3 输入信号及输出信号的配置 ------------------------- 15 3.4 输入输出接口电路及系统强电电路设计 --------------- 16 3.4.1 PLC的I/O端口接线设计---------------------------- 16 3.4.2 控制系统强电电路设计 ----------------------------- 18 3.5 控制程序设计 ---） 3.3 输入信号及输出信号的配置 ⑴ 输入信号及输入器件 PLC的输入信号是PLC在每个扫描周期第一阶段所采样的来自现场的实时命令信息和设备状态信息，是PLC在第二阶段进行逻辑运算按控制程序产生输出信号的依据。该机床加工功能所要求的输入信号应包括控制按钮、位置开关、压力继电器、光电继电器、主电路中的热继电器等开关量信号，考虑操作及调试要求还需设置工作方式选择开关，以选择自动加工、进给及退回点动和主轴点动等工作方式，另外还需设有急停按钮以策加工安全。为提高系统可靠性，减小非操作干扰因素的影响，全部采用开关量电器的动合触头作输入信号。该机床输入信号如表1所示。 ⑵ 输出信号及输出设备 PLC输出信号是PLC采样现场输入信号后，根据用户程序规定的控制功能进行逻辑运算，经放大于第三阶段刷新至输出端的控制信号，输出信号直接用于改变控制被控对象的工作状态，以完成加工工艺要求规定的工作内容。该机床输出信号所控制的外部设备主要包括交流异步电机、液压系统的阀用电磁铁、电磁离合器、传感器、主电机制动装置和LED显示器等，本机床输出信号如表2所示。 设计安排输入输出点时，应在满足控制要求的前提下注重考虑系统的性价比，从而减少系统硬件的投资成本以获得最大的技术经济效益。于本系统则可直接充分使用接触器等强电电器的辅助触头驱动LED显示器，再就是正确利用软件的方法取代硬件的功能，从而尽可能减少PLC输入输出点的数量，这也是技术改造工作中通常应该予以考虑的问题。 3．4 输入输出接口电路及系统强电电路设计 3.4.1 PLC的I/O端口接线设计 根据上述的输入输出点编号即可设计出本系统PLC的I/O外部接线图。因为在启动机床后因任何原因所导致的任何一个热继电器的过载动作都是系统故障信号，所以在PLC的输入口接线端X17点接入的是油泵电机、主轴电机、调节电机和电磁离合器这四个强电工作电器的热继电器常开触头的并联电气状态信号，其中任何一个电器在工作中过载都将使X17点激活有效，再由PLC在程序处理阶段中针对X17有效进行相应的故障处理，由此可省下3个输入点，既降低了改造成本又减少了PLC外部接线工作量而且提高了可靠性。同样地通过使用交流接触器的常开辅助触头和光电继电器的常开触头控制LED显示器，也可使系统接线简化并使成本降低。由于该系统输出端所驱动外部设备的工作电压不一