电气工程毕业设计学位论文范文模板参考资料-基于PLC的双面二工位铣钻组合机床控制系统的开发设计.doc

第一章　绪论 - 2 - 第一节　设计要求 - 2 - 第二节　设备介绍及设计依据 - 3 - 第二章　组态控制 - 7 - 第一节　MCGS简介 - 7 - 第二节　双工位组态控制画面 - 8 - 第三节 双工位铣钻加工机数据库列表 - 10 - 第四节　双工位铣钻加工组态控制脚本程序 - 11 - 第三章　可编程控制 - 19 - 第一节　PLC-200系列简介 - 19 - 第二节　硬件电路 - 21 - 第三节　I/O口地址分配表 - 25 - 第四节　可编程控制程序 - 26 - 附录 - 30 - 总　结 - 30 - 致　谢 - 31 - 参考文献和资料 - 32 - 第一章　绪论 第一节　设计要求 对于机械—液压—电气结合控制的组合机床，电气控制系统起着重要的神经中枢作用。我们在设计组合机床电气控制系统的时候，应根据组合机床的控制特点和工艺流程选择合适的控制方案，先设计出组合机床的功能表图，然后根据各工步的激活情况和主令转换情况，设计出满足机床控制要求的电气控制系统，随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： 1．机床的主电路由7台Y系列三相交流异步电动机及控制元器件组成，由于各电动机均在7KW以下，允许采用直接起动控制。 2．液压工作台和电动机之间的配合与联锁必须符合双面二工位铣钻组合机床的工艺要求。因为空操作的原因，铣削前要求工件快进，到规定位置工进铣削加工：铣削完成后第二次快进，到规定位置后第二次工进至死挡铁停留。此时钻头箱以快进转工进的工艺流程对工件钻削，钻削完成后必须在两钻头箱全部退回原位，钻头确实已离开工件后才允许工作台快速退回。 3．控制回路除了电气基本保护外，还应该设置“电隔离保护”，以提高安全性。 4．机床电气控制系统应能满足半自动循环加工工艺和手动调整工艺的需要。各电动机和工作台的运动在工艺上都应具备必要的配合和联锁。 5．本系统主电路供电电压为交流380V，控制电路电压110V；直流控制电路为桥式全波整流，电压24V；指示灯电路电压为交流6.3V。 6．进行PLC硬件系统设计时应考虑必要的硬件联锁及不同电压种类和等级的分组。 7．编写的PLC控制程序必须上机通过模拟调试，调试时可采用模拟调试开关板和灯泡进行，调试时应有必要的记录。 8．对系统进行组态，并设计出组态软件与PLC的通讯程序，画出组态画面。进行联机调试。 第二节　设备介绍及设计依据 双面二工位铣钻组合机床是由双面钻床和双面铣床组合而成，具体加工对象是对较大型壳体零件的粗加工。组合机床为卧式，设置液压动力滑台为移动工作台，采用行程控制和液压传动，可作半自动循环加工和手动调整。工件的装夹采用具有油路失电夹紧功能的液压控制系统夹紧（放松）被加工零件，在一次半自动循环中，工件经过两个工位进行铣、钻加工（每个工位都经过快速进给和工作进给两步），两个工位各完成一道加工工序。第一工位为双面铣床：左右两个铣头安装在工作台两边，铣刀作旋转运动，在工作台由快进转为工进时对夹紧在工作台上的工件铣削加工。第二工位为双面钻床，由左右两个钻头箱构成，钻孔过程分为两个工步。双铣头铣削后，工作台携夹紧的工件继续前进至死挡铁停止。此时工作台不动，左右钻头箱（各两台电动机）先由快速进给电动机进行空操作的快进，继而快进电动机断电并由电磁制动器制动，钻头电动机得电，对夹紧固定在工作台上的工件进行工进钻削，加工完毕后钻头电动机断电，快进电动机反相序得电，电磁制动器松开制动，电动机反转带动钻头箱快速退回。只有当左右钻头箱全部退回到原位后，才允许液压工作台快速退回原位。液压工作台快速退回原位后，工人松开并卸下工件后，进行第二个壳体零件的加工，整个控制系统采用行程和压力控制。 图1.1 组合机床工艺流程图 双面二工位铣钻组合机床采用机械、液压、电气相结合的控制方式。其中机械设计是机床的基础，液压控制保证了工作台的进给和被加工工件的夹紧放松，电气控制设计起着神经中枢的作用。使机—液—电的结合成为可能。液压控制回路电磁阀及压力继电器动作表如表1-1所示。 元件 工步 1YV 2YV 3YV 4YV 5YV 6YV 7YV 8YV 1SP 2SP 3SP 原位 - - - - - - - - - - - 工件夹紧 - - - + + - + - - + + 滑台快进Ⅰ + - + + + - + - - + + 滑台工进Ⅰ + - - + + - + - + + + 滑台快进Ⅱ + - + + + - + - - + + 滑台工进Ⅱ + - - + + - + - + + + 死挡铁 + - - + + - + -