三面铣组合机床控制系统.

“机电传动与控制”课程设计三面铣组合机床机电控制系统的设计学部：机械与电气工程学部专业：机械设计制造及其自动化学号：100302041133姓名：裴宝成指导老师：曾海霞时间：2013/3/72目录一．课程设计的目的....................................................................................................3二．课程设计的内容概述............................................................................................3三．液压系统................................................................................................................4一、工件的加工过程.............................................................................................5二、主要电气参数.................................................................................................6三、三面铣组合机床的控制要求.........................................................................6四、设计任务及要求....................................................................................................7五．课程设计具体内容................................................................................................8（一）硬件设计.................................................................................................81.I/O分配表....................................................................................................82.PLC外部接线图..........................................................................................93.电气元件一览表.........................................................................................104.主电路及照明电路.....................................................................................11主程序设计...........................................................................................................11单循环自动工作顺序功能图........................................................................11左铣刀单循环工作顺序功能图....................................................................15右1铣刀单循环功能图................................................................................16右2铣刀单循环功能图................................................................................18立铣刀单循环工作顺序功能图....................................................................19点动工作流程图............................................................................................21公用程序........................................................................................................21回原位程序....................................................................................................22手动程序........................................................................................................22PLC梯形图总体结构图...............................................................................23控制面板........................................................................................................23六．调试过程及模拟调试电路..................................................................................24七．课程设计心得体会..............................................................................................25八．参考文献..............................................................................................................253一．课程设计的目的1.进一步巩固课本所学知识；2.掌握一般生产机械PLC控制系统的设计与调试方法；3.掌握一般生产机械电器线路的施工设计；4.培养查阅图书资料、工具书的能力；5.培养工程绘图、书写技术报告的能力。二．课程设计的内容概述基本结构三面铣组合机床主要由底座、床身、铣削动力头、机械动力滑台、工件松紧油缸等组成。机床底座上安放有床身，床身上一头安装有动力滑台，工件及夹紧装置放于滑台上。床身的两边各安装有一台铣销头，上方有立铣头。机械动力滑台机械动力滑台由滑台、滑座和双电机（快速及进给电机）传动装置三部分组成。快速进给电动机用来拖动滑台快进和快退运动，工进电动机拖动滑台工作进给运动，在工进时，只允许工进电机单独工作，快速进给电机由制动器制动。滑台的自动工作循环是靠传动装置将动力传递给丝杠来实现的。4三．液压系统工件夹紧与松开由液压系统实现元件工序YV1YV2BP2原位—（+）—夹紧+—+快进（+）—+工进（+）—+快退（+）—+松开—+—三面铣组合机床是用来对Z512W型台式钻床主轴箱的Ф80、Ф90孔端面及定位面进行铣销加工的一种自动加工设备。加工工件的示意图如图所示。5一、工件的加工过程三面铣组合机床的加工过程如图1-2所示。操作者将要加工的零件放在工作台的夹具中，在其他准备工作就绪后，发出加工指令。工件夹紧后压力继电器动作，动力滑台（工作台）开始快进，到位转工进，同时起动左和右1铣头开始加工，加工到某一位置，立铣头开始加工，加工又过一定位置右1铣头停止，右2铣头开始加工，加工到终点三台电机同时停止。待电机完全停止后，滑台快退回原位，工件松开，一个自动工作循环结束。操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件，重新发出加工指令重复上述工作过程。6图1-2工件的加工过程二、主要电气参数○1左、右2铣削头电动机：JO2-41-4，4.0kw，1440转/分，380V，8.4A；○2立、右1铣削头电动机：JO2-32-4，3.0kw，1430转/分，380V，6.5A；○3液压泵电动机：JO2-22-4，1.5kw，1410转/分，380V，3.49A；○4机械动力滑台的电机：JO2-22-4，1.5kw，1410转/分，380V，3.49A；○5电磁阀：二位四通阀Z24DW-25，直流24V，0.6A，14.4W三、三面铣组合机床的控制要求1．有单循环自动工作、单铣头自动循环工作、点动三种工作方式；2．单循环自动工作过程如图1-2所示，油泵电机在自动加工一个循7环后不停机。3．单铣头自动循环工作包括：左铣头单循环工作、右1铣头单循环工作、右2铣头单循环工作、立铣头单循环工作。单铣头自动循环工作时，要考虑各铣头的加工区间。4．点动工作包括：四台主轴电机均能点动对刀、滑台快速（快进、快退）点动调整、松紧液压缸的调整（手动松开与手动夹紧）。5．主轴电机均为单向旋转，快进电机能够正反转6．要求有电源、工件夹紧、加工等信号指示。7．要求有照明电路和必要的联锁环节与保护环节。四、设计任务及要求1）确定输入/输出设备，选择PLC；分析确定系统方案，设计合理PLC控制系统；2）绘制PLC外部接线图；3）根据三面铣组合机床的控制要求，画出系统的功能表图4）编制PLC梯形图程序并调试5）正确计算选择电器元件，列出电器元件一览表；6）绘制电气接线图，接线并调试；7）整理技术资料，编写使用说明书8五．课程设计具体内容（一）硬件设计1.I/O分配表92.PLC外部接线图103.电气元件一览表114.主电路及照明电路主程序设计单循环自动工作顺序功能图12单循环功能表图13单循环工作梯形图1415左铣刀单循环工作顺序功能图左铣刀功能梯形图16右1铣刀单循环功能图17梯形图18右2铣刀单循环功能图梯形图19立铣刀单循环工作顺序功能图20梯形图21点动工作流程图梯形图公用程序22回原位程序手动程序23PLC梯形图总体结构图控制面板24使用说明书：三面铣组合机床机电控制系统介绍：具有自动、手动、单循环启动、左铣刀单循环启动、右1铣刀单循环启动、右2铣刀单循环启动、立铣刀单循环启动7中工作方式，用转换开关控制。手动方式时，用各操作按钮来点动执行相应的动作，单循环时，每按一次启动按钮，向前执行一个循环动作，自动时首先机床回原位，再按下启动按钮就会执行一个周期。六．调试过程及模拟调试电路1、实际点与代替点关系图输入点实际点代替点输出点实际点代替点X00SB2自动/手动Y00工件夹紧L1X03SB5X轴Y02滑台快进L2X07SB15启动Y03滑台工进L3X12SB10复位Y05左铣工作L4X15SQ6正向Y04滑台快退L5X11SQ1反向Y01工件松开L62、调试总结在实验室调试时，我调试的是左铣单循环程序。我先听老师讲解了调试的过程以及调试要达到的效果，然后我回到寝室将程序编好，写在草稿纸上。星期三上午，我来到实验室，将线路按我事先画好的外部接