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PLC在组合机床控制系统中的应用IPLC在合机组床控制系统中的应用摘要组合机床是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床主要采用机、电、气、液压控制，其精度低，可靠性不高，已不适合社会发展需要。随着PLC控制技术的迅速发展，以PLC为核心的组合机床控制系统已凸显出其优势.本文以两工位钻孔攻镙组合机床为研究对象,通过对主要结构和运动形式的探究以及对机床的工作过程和控制要求分析，给出了机床动作循环图，并采用PLC控制系统的设计方法,进行了软硬件设计，列出了PLC的I/O地址分配表，绘制了PLC的I/O分配图和单循环自动工作流程图，编写PLC控制程序的梯形图和指令表；由iFIX设计的人机界面（HMI），使整个控制系统的操作变得简单方便，大大提高了系统的自动化程度和实用性。关键词组合机床可编程逻辑控制器控制系统程序设计PLC在组合机床控制系统中的应用II目录PLC在合机组床控制系统中的应用........................................................................................................I1引言........................................................................................................................................................I2组合机床控制系统的系统分析............................................................................................................32.1组合机床控制系统的特点........................................................................................................32.2组合机床常见的几种控制方式................................................................................................32.3组合机床控制系统的选择........................................................................................................43组合机床PLC控制系统的硬件设计....................................................................................................73.1组合机床控制系统工作过程.....................................................................................................73.2PLC的硬件选型.......................................................................................................................83.3I/O端子的地址分配...............................................................................................................93.4控制系统PLC的外围电气接线............................................................................................104组合机床PLC控制系统的软件设计................................................................................................124.1PLC程序设计思想.................................................................................................................124.2组合机床控制系统的功能流程图........................................................................................124.3组合机床控制系统的软件整体设计....................................................................................134.3.1原位指示程序..............................................................................................................144.3.2钻孔加工程序..............................................................................................................154.3.3攻螺纹程序..................................................................................................................154.3.4自动循环控制和手动控制的转换程序......................................................................165监控系统设计...................................................................................................................................185.1组态软件iFIX的简介..................................................................................................................185.2系统环境的选取....................................................................................................................185.3组态界面的设计....................................................................................................................195.4仿真运行情况........................................................................................................................19参考文献.................................................................................................................................................22附录.................................................................................................................................................23PLC在组合机床控制系统中的应用IIIPLC在组合机床控制系统中的应用11.1引言组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。组合机床以系列化和标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件对一种或多种工件按预先确定的工序进行切削加工的机床。兼有万能机床和专用机床的优点。通用零部件通常占整个机床零部件的70%～90%,只需要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装，从而组成适应新的加工要求的设备。由于在组合机床上可以同时从几上方向采用多把刀具对一个或数个工件进行加工，所以可减少物料的搬运和占地面积，实现工序集中，改善劳动条件，提高生产效率和降低成本[1]。将多台组合机床联在一起，就成为自动生产线。组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件，如汽车等行业中的箱体等。另外在中小批量生产中也可应用成组技术将结构和工艺相似的零件归并在一起，以便集中在组合机床上进行加工。1.2国内外组合机床的研究现状及其实际意义20世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达0.05毫米/1000毫米，表面粗糙度可低达2.5～0.63微米；镗孔精度可达IT7～6级，孔距精度可达0.03～0.02微米。最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。在我国，组合机床发展已有28年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。该届博览会上展出的加工中PLC在组合机床控制系统中的应用2心，主轴转速10000～20000r/min，最高进给速度可达20～60m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。根据我国当前的情况，继电器-接触器控制系统依然是机械设备最常用的电气控制方式，许多企业和高校实习工厂的机床和设备仍采用传统的继电器-接触器控制系统,由于采用物理电子器件和大量而又复杂的硬接线,使得系统的可靠性差,工作效率低,故障诊断和排除困难,严重影响了工厂的生产效率[2]。随着科学技术发展，可编程控制器的出现，许多以继电器-接触器控制系统的机床组合电路通过改进，采用可编程控制系统，无论