深孔钻组合机床的PLC控制系统设计
基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计
基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计摘要：钻孔组合机床是一种常用的加工设备，其控制系统对于机床的工作效率和加工质量有着重要的影响。
本文基于PLC（可编程逻辑控制器）技术，设计了一种钻孔组合机床控制系统，并对系统进行了仿真和实验验证。
实验结果表明，该控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作，并且具有较高的精度和效率。
关键词：PLC；钻孔组合机床；控制系统；仿真；实验验证一、引言钻孔组合机床是一种常用的加工设备，广泛应用于各行各业。
传统的钻孔组合机床控制系统多采用电磁继电器和电路控制的方式，具有控制精度低、可靠性差等缺点。
而PLC技术具有编程灵活、控制精度高、可靠性好等优点，因此在钻孔组合机床控制系统中得到了广泛应用。
本文基于PLC技术，设计了一种钻孔组合机床控制系统，并对系统进行了仿真和实验验证。
二、PLC钻孔组合机床控制系统的设计1.控制系统硬件设计PLC钻孔组合机床控制系统的硬件部分包括PLC主控模块、人机界面模块、执行机构模块等。
PLC主控模块实现对整个控制系统各部分的控制指令的解码和执行；人机界面模块为操作员提供了直观的控制界面；执行机构模块负责实际的加工操作。
2.控制系统软件设计PLC钻孔组合机床控制系统的软件部分主要包括控制程序的编写和参数设置。
控制程序的编写是整个软件设计的核心，包括自动控制程序、手动控制程序、故障检测程序等。
参数设置是根据具体的机床和工件进行的，包括钻孔深度、钻孔速度等参数的设置。
三、PLC钻孔组合机床控制系统的仿真为了验证设计的控制系统的正确性和可行性，本文进行了系统的仿真。
仿真结果表明，控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作，并且具有较高的精度和效率。
四、PLC钻孔组合机床控制系统的实验验证根据仿真结果，设计了实验验证方案，并进行了实验。
实验结果表明，控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作，实现了钻孔深度和钻孔速度的准确控制。
五、总结通过本文的研究，基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计得到了较好的结果。
[工学]深孔钻机床PLC控制电路的设计
![[工学]深孔钻机床PLC控制电路的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/e26d770cccbff121dd3683f1.png)
设计任务书设计题目深孔钻机床PLC控制电路的设计设计要求设计出一种深孔钻机床的自动控制系统。
采用PLC作为控制单元，实现电气控制与数字进给控制。
其中还包括对主电路的设计和控制电路的设计，以及PLC原理的分析，以及它的优缺点，三相异步电动机的控制环节及连接和保护环节。
设计进度要求第一周：查阅资料确定课题；第二、三周：查找资料,编写PLC控制程序；第四周：程序编好后进行初步运行调试、修改；第五、六周：程序通过后写毕业论文；第七周：打印论文,准备毕业答辩。
指导教师（签名）：摘要深孔钻是加工深孔的专用设备。
钻深孔时为保证加工质量、提高工效，加工中钻头的冷却和定时排屑是需要解决的主要问题。
传统的控制方案是采用继电器－接触器控制与液压控制相结合的方法，由于进给次数多，且有快进、快退、工进等多种进给速度的变换，控制系统较复杂，大量的硬件系统接线使系统的可靠性降低，也间接的降低了设备的工作效率，影响了设备的加工质量。
采用可编程控制器与液压相结合可以较好的解决这一问题，可大大的减少系统的硬件接线，提高了工作可靠性。
而且在加工工艺改变时，只需要修改程序，就可适应新的加工要求，大大的提高了工作效率。
关键词：PLC，深孔钻，分级进给目录摘要...................................................... I I 1 深孔加工技术. (1)1.1深孔与深孔加工技术 (1)1.2深孔加工技术的特点及应用 (1)2 可编程控制器的特点及应用 (3)2.1可编程控制器发展历史 (3)2.2可编程控制器的特点及应用 (3)2.3PLC编程简介 (4)3 控制方案设计 (7)3.1控制系统工作原理 (7)3.2机械结构 (8)3.3工艺过程及控制要求 (8)4 硬件设计 (10)4.1主电路设计 (10)4.2控制电路设计 (11)4.3PLC型号的选择 (12)5 软件设计 (17)5.1PLC工作方式 (17)5.2编程软件基本功能 (18)5.3PLC控制程序设计 (20)6 程序运行、监视与调试 (25)致谢 (26)参考文献 (27)1深孔加工技术1.1 深孔与深孔加工技术深孔在机械制造业中，一般将孔深超过孔径5倍的圆柱孔（内圆柱面）称为深孔。
PLC钻床主轴进给控制系统程序设计
PLC钻床主轴进给控制系统程序设计介绍：PLC钻床主轴进给控制系统是一种由程序控制的自动化设备，用于控制钻床的主轴运动和进给动作。
通过PLC编程实现了对钻床主轴的启停控制、前进和后退控制、速度调节等功能。
本文将介绍PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计。
程序设计步骤：1.确定功能需求：根据钻床主轴的控制要求，确定需要实现的功能模块，如启停控制、方向控制、速度调节等。
2.确定I/O配置：根据钻床主轴的硬件接口，确定所需的输入输出信号，如启动信号、停止信号、方向信号、速度信号等。
然后将这些信号连接到PLC的输入输出模块。
3.确定运动控制算法：根据钻床主轴的运动特性，确定相应的运动控制算法，如PID控制算法、速度闭环控制算法等。
4.编写PLC程序：根据功能需求和运动控制算法，使用PLC编程软件编写相应的控制程序。
程序包括输入输出模块的配置、运动控制算法的实现以及信号的判断和处理逻辑。
示例程序：以下是一个简单的PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计示例。
主程序：1.初始化程序，包括I/O模块的初始化和变量的初始化。
2.读取输入信号，包括启动信号、停止信号、方向信号和速度信号。
3.判断启动信号和停止信号的状态，根据状态进行相应的处理。
如果启动信号为ON且停止信号为OFF，则进行下一步。
4.根据方向信号设置主轴的运动方向，如果方向信号为正，则设置主轴向前运动；如果方向信号为负，则设置主轴向后运动。
5.根据速度信号设置主轴的运动速度。
6.控制主轴的启停，如果启动信号为ON，则启动主轴；如果停止信号为ON，则停止主轴。
7.主程序循环运行，不断读取输入信号并进行处理。
总结：PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计是一个复杂而关键的任务，需要充分了解钻床主轴的运动特性和控制要求。
通过合理的功能需求分析和运动控制算法设计，再结合PLC编程软件的使用，可以编写出稳定可靠的PLC钻床主轴进给控制系统程序。
深孔钻PLC课设
目录一、深孔加工技术概述二、深孔钻的结构及动作原理1、深孔钻结构示意图2、电磁阀状态表3、深孔钻工作循环图4、动作原理（自动）5、设计要求三、控制系统硬件设计3.1 电动机控制线路设计3.2 液压拖动PLC控制部分设计( I/O接线图)3.3 元器件选择四、软件设计4.1手动工作程序4.2自动程序设计五、课程设计总结六、参考文献七、布置图与接线图一、深孔加工技术概述在机械制造业中一般将孔深超过孔径10倍的圆柱孔（内圆柱面）称为深孔。
人类对深孔加工技术的需求至少可以上溯到14世纪欧洲滑膛枪的问世，远比第一次产业革命现代化机械技术革命来的要早。
深孔钻是一种高精度、高效率、高自动化的深孔加工专用机床依靠先进的孔加工技术（枪钻、BTA钻、喷吸钻等）通过一次连续的钻削即可达到一般需钻、扩、铰工序才能达到的加工精度和表面粗糙度。
传统的控制方案是采用继电器和接触器与液压控制相结合的方法，由于这种方法进给次数多，且需要快进、快退。
多种进给速度的变换和控制系统需要以及大量复杂的硬件系统接线，使系统的可靠性降低，同时也间接的降低了设备的工作效率，从而影响了设备的加工质量。
现在的工业企业大多数采用可编程控制器与液压相结合的方法，这种方法可以很好的解决这种问题。
它能够大大的减少系统的硬件磨损和硬件接线，同时提高工作效率。
而且在加工工艺改变时，只需要修改程序，就可适应新的加工要求，大大的提高了工作效率。
然而加工时，钻头的冷却和定时排屑成为了主要问题。
采用分级进给的加工方法，可以使切屑顺利排出，钻头也得到较好的冷却。
分级进给的加工方法即将被加工孔的深度分为数段进行加工。
可编程控制器是应用最广泛的以计算机技术为核心的自动控制装置。
我们这次课程设计采用课本中介绍使用的三菱公司生产的N FX 2系列PLC,具有价格便宜，尺寸小，功能多，使用操作方便，和较强的抗干扰性能等特点。
二、深孔钻的结构及动作原理1、深孔钻结构示意图1---拉杆 2---原位挡铁 3---向前挡铁 4---慢进给挡铁 5---工作进给挡铁 6---终点挡铁 7---终点螺钉 8---终点复位挡铁 9---杠杆 10---死挡铁 11---复位推杆 12---安全阀 13---程序阀 14---反压阀 15---节流阀2、电磁阀状态表3、深孔钻工作循环图4、动作原理（自动）1）原位：原位时挡铁2压着原位行程开关SQ1，慢进给挡铁4支撑在向前挡铁3上，终点复位挡铁8被拉杆9顶住。
深孔钻组合机床的PLC控制系统设计
深孔钻组合机床的PLC控制系统设计一、PLC的选型和硬件设计在深孔钻组合机床的PLC控制系统中，首先要选择适合的PLC型号。
根据深孔钻组合机床的控制要求，应选择具有高性能、高可靠性的PLC。
同时，还应考虑PLC的扩展性和兼容性，以便后续的功能扩展和升级。
在硬件设计方面，需要根据机床的实际情况，确定控制系统所需的输入/输出点数，并选择合适的输入/输出模块。
在选择输入/输出模块时，应考虑信号的稳定性和抗干扰能力，确保控制系统的可靠性。
二、PLC程序的设计和编写1.确定控制策略：根据深孔钻组合机床的工作原理和要求，确定控制策略，包括钻削、加工循环灌注、冷却水控制等。
2.制定程序流程：根据控制策略，制定PLC程序的流程。
需要考虑机床的各个部分之间的协调和顺序，确保机床的正常运行。
3.编写程序代码：根据程序流程，编写PLC程序代码。
代码的编写应符合国际标准和规范，保证代码的可读性和可维护性。
同时，还需要考虑代码的优化，以提高程序的执行效率。
4.进行仿真测试：在编写完PLC程序后，需要进行仿真测试，模拟机床的实际工作环境，检查程序的逻辑正确性和稳定性。
必要时，还可以进行调试和优化。
三、PLC控制系统的监控和安全保护为了确保深孔钻组合机床的安全运行，PLC控制系统需要进行监控和安全保护。
包括以下几个方面：1.监控机床状态：PLC控制系统可以实时监控机床的状态，包括温度、压力、润滑油位等。
当机床出现异常情况时，PLC可以发出警报，并采取相应的措施，保护机床的安全运行。
2.安全保护功能：PLC控制系统可以实现一系列安全保护功能，包括急停按钮、保护罩监控、限位开关等。
当发生安全事故时，PLC可以迅速采取措施，切断机床的运行，保护操作人员的安全。
3.数据记录与分析：PLC控制系统可以实现对机床的工作数据进行记录和分析。
可以记录机床的工作状态、工作时间、故障信息等，为机床的维护和优化提供参考。
四、完善的人机界面设计PLC控制系统的人机界面设计是提高机床操作和维护效率的关键。
基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现
基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现随着科技的进步和工业自动化水平的提高，数控（Numerical Control）钻孔机在工业生产中得到了广泛的应用。
数控钻孔机的设计与实现基于PLC（Programmable Logic Controller）控制，PLC控制具有可靠性高、灵活性强等优点。
本文将介绍基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现。
首先，在数控钻孔机的设计中，我们需要考虑到几个方面。
首先是机械部分的设计，包括钻头的选择、主轴的设计、夹持装置的设计等。
其次是电气部分的设计，主要包括电机的选择、传感器的选择、电气线路的设计等。
最后是PLC控制程序的编写，需要根据实际需求设计钻孔程序。
在机械部分的设计中，我们需要选择适合的钻头来满足不同的钻孔需求。
常见的钻头有立铣钻头、圆滚钻头等。
主轴的设计需要考虑到主轴的转速和稳定性，可以选择带有变频器的电机来调整主轴的转速。
夹持装置的设计需要满足钻孔材料的夹持需求，可以选择气动夹紧装置或电动夹紧装置。
在电气部分的设计中，我们需要选择适合的电机来驱动主轴。
根据钻孔材料的不同，可以选择不同功率的电机。
传感器的选择需要满足对材料位置和尺寸的检测需求，可以选择接近开关、压力传感器等传感器。
电气线路的设计需要根据实际需求进行布线，保证线路的安全稳定。
在PLC控制程序的编写中，我们需要根据实际需求设计钻孔程序。
首先，我们需要编写一个启动程序，通过点击按钮或接近开关来启动钻孔机的工作。
然后，我们需要编写一个控制程序，通过设定参数来控制钻孔机的运行。
控制程序可以设置钻孔深度、钻孔速度等参数。
最后，我们还需要编写一个停止程序，当钻孔完成或发生异常情况时，通过点击按钮或接近开关来停止钻孔机的工作。
总结起来，基于PLC控制的数控钻孔机的设计与实现需要考虑到机械部分的设计、电气部分的设计以及PLC控制程序的编写。
通过合理的设计和实施，可以实现数控钻孔机的自动化控制，提高生产效率，降低人工成本，提高产品质量。
深孔钻机床PLC控制电路的设计
深孔钻机床PLC控制电路的设计深孔钻机床是一种专门用于加工深孔的机床，其加工深孔的工艺复杂，对控制系统的可靠性和精度要求较高。
PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）被广泛应用于深孔钻机床的控制系统中，具有可编程性强、可靠性高等特点。
首先，深孔钻机床的PLC控制电路应包括输入模块、输出模块、中央处理器以及电源等组成部分。
输入模块主要负责检测各种传感器的输出信号，例如钻头的位置、进给速度等。
输出模块则负责控制机床的各种执行器，例如钻孔进给和回退等。
中央处理器是PLC的核心部分，负责处理输入信号，并输出相应的控制信号。
其次，深孔钻机床的PLC控制电路的设计要考虑以下几个方面：1.高精度控制：深孔钻机床的加工要求高精度，因此PLC控制电路应具有高精度的脉冲输出端口，以控制机床的进给速度和位置。
可以采用高速计数器模块，实现对脉冲信号的精确计数和控制。
2.多轴控制：深孔钻机床通常包括多个工作轴，如X、Y、Z轴等。
PLC控制电路应支持多轴控制，需要具备多个高速计数器和输出模块，实现对多个轴的独立控制。
3.安全保护：深孔钻机床的加工过程中存在一定的危险，PLC控制电路应包含相应的安全保护措施，如急停开关、过载保护等，确保操作人员和设备的安全。
4.自动化控制：PLC控制电路可以实现深孔钻机床的自动化控制，例如根据加工要求自动调整进给速度和切削参数等。
此外，还可以通过与上位机通信和数据交互，实现远程监控和故障诊断。
在深孔钻机床的PLC控制电路具体设计中，需要根据具体的机床加工要求和实际控制需求进行功能划分和模块选择。
同时，还需要考虑电源和接口电路的设计，确保PLC控制电路的稳定性和可靠性。
总结起来，深孔钻机床的PLC控制电路的设计应当考虑高精度控制、多轴控制、安全保护和自动化控制等方面。
在具体的设计中，需要根据实际需求进行功能划分和模块选择，并确保电路的稳定性和可靠性。
专用钻床钻孔PLC设计
石家庄铁道大学四方学院集中实践报告书课题名称专用钻床钻孔PLC 设计 姓 名 ** 学 号 2012**** 系、 部电气工程系 专业班级方**** 指导教师李**2014年12月31日※※※※※※※※※ ※※ ※※※※※※※※※※※※※ 2012级 PLC 课程设计目录第1章设计目的 (1)第2章设计要求 (1)第3章I/O分配表和接线图 (1)3.1PLC选型 (1)3.2I/O分配表 (2)3.3I/O接线图 (2)第4章PLC程序设计 (3)4.1梯形图设计 (3)4.2指令语句表 (4)第5章设计总结 (4)参考文献 (5)第1章设计目的熟悉常用控制电器的结构原理、用途，达到正确使用和选用的目的。
掌握电气控制电路的基本环节，具备阅读和分析电气控制电路图的能力。
具备独立设计简单电气控制电路的能力。
熟悉掌握PLC的工作原理与系统构成、指令系统、编程方法及PLC控制系统的设计。
具备应用PLC实现电气控制自动化要求的设计、安装、调试、故障处理能力。
第2章设计要求1）初始状态时，大小钻头位置均在上限X3=1（大），X5=1（小）；2）工件放好后，按下启动按钮X0=1，工件被加紧，Y0置1；3）当压力继电器X1=1时，大钻Y1、小钻Y3开始钻孔；4）当大小钻分别到达深度X2=1，X4=1时，大小钻开始上行，回到初始位置，此时，计数器C0加1；5）若没有钻完3对孔，则工件旋转120度Y5=1，旋转到位X6=1，又开始第二次钻孔；6）3对孔钻完，工件松开Y6=1，松开到位X7=1，系统返回初始状态。
请画出顺序功能图和梯形图。
第3章I/O分配表和接线图3.1plc选型三菱公司近年来推出的FX系列PLC有FX0、FX2、FX0S、FX0N、FX2C、FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC等系列型号。
FX0S的功能简单实用，价格便宜，可用于小型开关量控制系统；FX0N可用于要求较高的中小型控制系统；FX2N的功能最强，可用于要求很高的系统。
基于PLC的钻孔加工过程自动化控制系统的设计
基于PLC的钻孔加工过程自动化控制系统的设计钻孔加工是一种常见的加工方式，广泛应用于机械制造、汽车制造等行业。
为了提高钻孔加工的效率和准确性，可以设计一个基于PLC的自动化控制系统来实现钻孔加工的自动化。
首先，我们需要明确钻孔加工的自动化需求。
一般来说，钻孔加工需要控制钻头的进给速度、切削深度和钻孔位置等参数。
为了实现自动化控制，我们可以使用PLC来控制钻孔加工的整个过程。
在硬件方面，首先需要选择适合的PLC设备。
PLC控制器可以提供稳定的控制性能和高度的可编程性。
其次，我们需要选择合适的传感器来实时监测钻孔加工过程中的参数，如进给速度、切削深度、钻孔位置等。
最后，我们需要选择合适的执行机构，如电机、液压缸等，用于控制钻头的进给速度和钻孔位置。
在软件方面，首先需要编写PLC程序。
PLC程序可以使用基于图形化编程语言的编程软件进行编写，如Ladder Logic。
根据钻孔加工的需求，我们可以编写程序来控制进给速度、切削深度和钻孔位置。
例如，可以通过编写程序来控制电机的转速和方向，以实现钻头的进给速度和位置控制。
同时，还可以编写程序来监测传感器的信号，以实现对钻孔加工过程的实时监控。
此外，还需要考虑系统的安全性问题。
钻孔加工是一项高危作业，所以在系统设计中要考虑安全保护措施，如安装安全光幕、急停按钮等，以保证操作人员的安全。
综上所述，基于PLC的钻孔加工过程自动化控制系统的设计需要考虑到硬件和软件两方面。
通过选择适合的PLC设备、传感器和执行机构，并编写合适的PLC程序，可以实现对钻孔加工过程的自动化控制。
这样可以提高钻孔加工的效率和准确性，降低人工操作的工作强度，提高生产效益。
同时，还需要考虑系统的安全性问题，采取相应的安全保护措施，确保操作人员的安全。
深孔钻plc课程设计
深孔钻plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握深孔钻的工作原理和PLC编程基础知识；2. 了解深孔钻过程中PLC控制系统的设计要点；3. 掌握深孔钻PLC程序编写的基本步骤和方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析和解决深孔钻过程中遇到的问题；2. 能够独立设计并编写适用于深孔钻的PLC程序；3. 能够对深孔钻PLC控制系统进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣和热情，激发其探索精神；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高团队合作意识；3. 引导学生关注工业生产中的实际问题，培养其解决实际问题的能力。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力为核心。
课程内容紧密联系课本知识，通过学习，使学生能够将所学理论知识应用于实际生产过程中，提高其专业技能和综合素养。
在教学过程中，注重启发式教学，激发学生的主动性和创造性，培养其自主学习和终身学习的能力。
二、教学内容1. 深孔钻工作原理及工艺流程：介绍深孔钻的工作原理、设备组成及其在工业生产中的应用，分析深孔钻的工艺流程及关键参数。
相关教材章节：第三章《数控加工技术》第四节《深孔加工》2. PLC基础知识：回顾PLC的基本结构、工作原理、编程语言及常用指令，为深孔钻PLC程序设计打下基础。
相关教材章节：第二章《可编程控制器》3. 深孔钻PLC控制系统设计：分析深孔钻过程中PLC控制系统的设计要点，包括输入输出信号分配、程序结构设计等。
相关教材章节：第四章《PLC控制系统设计》4. 深孔钻PLC程序编写：详细讲解深孔钻PLC程序编写步骤，包括程序框架构建、指令编写、调试与优化等。
相关教材章节：第五章《PLC程序设计》5. 实践操作：组织学生进行深孔钻PLC控制系统的设计与编程实践，提高学生的实际操作能力。
相关教材章节：第六章《PLC控制系统实践》教学内容安排与进度：本课程共计16课时，其中理论教学8课时，实践操作8课时。
plc深孔钻课程设计
plc深孔钻课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和在深孔钻加工中的应用。
2. 学生能够掌握深孔钻的工艺流程，了解PLC编程在其中的关键作用。
3. 学生能够掌握至少三种常见的PLC编程指令，并能够解释其功能。
技能目标：1. 学生能够运用PLC进行简单的深孔钻程序编写，实现基本的加工控制。
2. 学生能够通过PLC编程解决深孔钻过程中的常见问题，如切削速度控制、进给控制等。
3. 学生能够利用仿真软件对编写的PLC程序进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对自动化设备和PLC技术的兴趣，增强对现代制造业的认识。
2. 学生能够通过课程学习，认识到团队合作的重要性，培养协作解决问题的能力。
3. 学生能够关注工业生产中的实际问题，培养将理论知识应用于实践的良好习惯。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，旨在帮助学生掌握PLC在深孔钻加工中的应用。
学生特点：学生为高中二年级或中职二年级学生，具有一定的电工电子基础和机械加工知识。
教学要求：结合学生特点，课程注重理论与实践相结合，强化技能训练，提高学生的实际操作能力。
同时，注重培养学生的自主学习能力和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够具备一定的PLC编程和调试能力，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的工作原理、硬件组成和软件编程环境，使学生理解PLC系统的整体框架。
教材章节：《自动化设备与技术》第二章PLC基础。
2. 深孔钻工艺流程：详细讲解深孔钻的加工过程、工艺参数设置及常见问题分析，为学生编写PLC程序打下基础。
教材章节：《机械加工工艺》第七章深孔加工。
3. PLC编程指令学习：选取至少三种常见编程指令进行教学，如逻辑运算、定时器和计数器等，并通过实例进行讲解。
教材章节：《PLC编程与应用》第三章PLC编程指令。
4. PLC编程实践：指导学生运用所学编程指令，针对深孔钻设备进行程序编写和调试。
深孔钻床控制系统的PLC设计
毕业设计任务书一、设计题目深孔钻床的PLC控制系统设计二、设计目的1）掌握机床的深孔钻床液压控制的功能。
2）掌握深孔钻加工动作流程。
3）掌握电气控制元件的选择与计算方法。
4）掌握PLC的选择与应用。
三、设计要求一台深孔钻床用于零件的深孔加工，实现定时自动排屑。
进给速度分为快进和二次工进，进给采用液压控制。
主轴采用2000kW电机，液压系统是1000W电机，设计要求：1）钻头作往复运动，并且时间可调。
采用直流220V电磁阀，行程开关作位置检测。
2）液压泵电动机启动后才能启动主轴电动机。
3）有工作状态指示及照明。
4）有必要的电气保护和液压压力保护，极限行程保护。
5）设计与绘制电气控制原理图，元件安装布置图、接线图。
6）绘制梯形图与语句表。
四、毕业设计说明书（15000字以上）。
1）设计题目2）控制原理说明设计方案论证3）主要器件选择依据与计算4）设计总结及改进意见5）主要参考资料五、参考文献工厂电气控制技术机械工业出版社主编方承远工厂电气控制设备机械工业出版社主编许廖机床电气控制技术机械工业出版社主编王炳实可编程序控制器的应用技术机械工业出版社主编王兆义可编程序控制器的原理及程序设计电子工业出版社主编崔亚军目录目录 (1)第1章绪论 (4)1.1深孔钻床控制系统的PLC设计的目的和意义 (4)1.2深孔钻床的控制系统历史发展 (4)1.3深孔钻床控制系统的PLC设计原理 (4)第2章系统设计方案研究 (6)2.1方案一设计 (6)2.2方案二设计 (6)2.3深孔钻床控制系统的PLC设计参数 (6)2.4本课题完成的主要任务 (7)第3章机床低压电器及液压元件的选择 (8)3.1常用低压电器 (8)3.1.1主令电器 (8)3.1.2控制电器 (8)3.1.3保护电器 (10)3.1.4配电电器 (11)3.2常用液压元件 (11)第4章深孔钻床控制系统的设计 (14)4.1主回路设计 (14)4.2液压传动及控制电路的设计 (16)4.3辅助照明电路设计 (17)4.4自动排屑部分结构设计 (18)第5章深孔钻床的PLC设计 (21)5.1可编程控制器的基本结构 (21)5.2 PLC的工作原理 (23)5.3 PLC的工作过程 (23)5.4 PLC的主要技术指标 (24)5.5深孔钻床控制系统的PLC设计 (24)5.6系统调试 (31)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)第1章绪论1.1深孔钻床控制系统的PLC设计的目的和意义用PLC设计深孔钻床的控制系统可以缩短钻床的加工时间，提高其加工效率。
PLC控制的专用钻孔系统设计
PLC控制的专用钻孔系统设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于控制工业自动化系统的计算机控制系统，它可以控制和监控各种工艺设备和机器。
钻孔系统是一种常见的工业设备，用于在不同材料上进行钻孔操作。
本文将介绍如何设计一个基于PLC控制的专用钻孔系统。
首先，设计钻孔系统时需要确定系统的功能需求。
主要功能包括控制钻头的进给速度和转速，控制钻孔深度和位置，实现自动钻孔和停止功能。
此外，钻孔系统还可以考虑添加自动刀具更换和质量检测等功能。
接下来，需要选择适用的PLC控制器和其他相关硬件设备。
根据钻孔系统的规模和要求，选择合适的PLC型号和扩展模块。
同时，选择合适的传感器和执行器，用于监测和控制钻孔系统的运行状态。
在进行系统设计时，需要根据功能需求和硬件设备的特性，编写PLC程序。
程序应考虑到钻孔的各种情况和特殊要求，例如不同材料的钻孔参数不同，需要根据材料类型和规格进行调整。
此外，还可以添加故障诊断和报警功能，以便及时发现和修复故障。
图形化编程软件是PLC编程的常用工具，它可以简化编程的过程，并提供友好的用户界面。
使用该软件，可以创建钻孔系统的控制界面，并实现直观的操作和监控功能。
同时，还可以通过通信接口与其他系统进行数据交换，如与上位机进行数据传输和与生产线进行协作。
在钻孔系统设计中，安全性是一个至关重要的因素。
系统应考虑到各种安全措施，包括紧急停止按钮、安全门和传感器等。
此外，还需要进行安全风险评估，并根据评估结果进行相应的控制和优化。
在设计完成后，需要进行系统的调试和测试。
通过模拟真实操作场景，测试PLC程序的功能和性能。
同时，还需要验证系统对各种输入条件的响应和处理能力，并进行必要的调整和改进。
最后，为了确保钻孔系统的可靠性和稳定性，需要进行预防性维护和定期检查。
定期检查系统的各个组件、传感器和执行器的工作状态，并及时更换损坏或老化的部件。
总之，基于PLC控制的专用钻孔系统设计需要综合考虑功能需求、硬件设备、编程软件和安全措施等因素。
PLC钻床主轴进给控制系统程序设计
PLC钻床主轴进给控制系统程序设计一、概述PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于控制机械或工业设备运行的计算机，它通过编程控制输出信号来实现设备的自动化操作。
在钻床主轴进给控制系统中，PLC的作用是控制主轴的转速和进给速度，从而实现钻孔深度和孔径的精准控制。
本文将基于PLC编程语言，设计钻床主轴进给控制系统的程序，以实现自动化的钻孔操作。
二、系统架构```+-----------------------------------+PLC+--------------------------，--------++--------------------------，--------+SpindleDrive Unit ， Feed DriveUni+---------------，-------------------++---------------，-------------------+Sensor+-----------------------------------+```三、系统功能1.自动调节主轴转速和进给速度，实现钻孔深度和孔径的精准控制；2.根据设定参数，自动切换钻头和工件；3.实时监测主轴状态，并根据传感器反馈信息调整控制参数；4.支持人机界面操作，提供用户友好的操作界面；5.实现程序运行和停止的自动化控制。
四、PLC程序设计在设计PLC程序时，我们需要考虑以下几个方面的功能模块：1.系统初始化：包括系统参数的设定和传感器校准；2.主轴控制：包括主轴转速和进给速度的控制；3.进给控制：包括进给速度调节和位置控制；4.自动换刀：根据程序设定自动切换钻头和工件；5.异常处理：包括传感器故障、超限操作等异常情况的处理。
一般而言，PLC程序设计包括以下几个步骤：1.设定系统参数：包括主轴转速、进给速度、工件材料等参数；2.编写程序逻辑：根据需求设计程序逻辑，实现主轴和进给的自动控制；3.调试程序：通过仿真和实际设备测试，验证程序功能和稳定性；4.系统优化：根据实际使用情况进行调整和优化，以提高系统性能。
深孔钻PLC控制系统设计
深孔钻PLC控制系统设计1.深孔钻PLC控制系统设计原理深孔钻PLC控制系统的设计原理是基于工业自动化控制技术，通过PLC（可编程逻辑控制器）对深孔钻进行控制和管理。
PLC是一种特殊的微处理器，可以实现逻辑功能和控制功能，通过输入和输出信号的连接控制外部设备。
深孔钻PLC控制系统的设计原理是将PLC作为中央处理单元，通过编程实现对深孔钻的各种功能和运行状态的监控和控制。
2.深孔钻PLC控制系统设计结构深孔钻PLC控制系统的设计结构包括硬件和软件两个部分。
硬件结构包括PLC主机、输入/输出模块、通信模块、传感器、执行器等。
PLC主机是系统的核心控制单元，接收输入信号进行逻辑处理，并通过输出信号控制设备的运行。
输入/输出模块用于连接传感器、执行器和其他外部设备，实现与外界的信息交换。
通信模块用于与上位机和其他系统进行数据传输和通信。
传感器用于采集深孔钻的工作状态和运行参数。
执行器用于实现对深孔钻的各种操作。
软件结构包括PLC编程软件和人机界面软件。
PLC编程软件用于编写PLC程序，实现对深孔钻的逻辑控制和运行状态监控。
人机界面软件用于与操作人员进行交互，显示深孔钻的运行状态和参数，并允许操作人员对其进行操作和设置。
3.深孔钻PLC控制系统设计功能（1）深孔钻的启停控制：通过PLC控制深孔钻的启动和停止操作，保证其正常运行和停机。
（2）深孔钻的运行状态监控：通过PLC采集传感器信号，实时监测深孔钻的工作状态，包括转速、切削力、冷却液流量等，以及机床的运行状态。
（3）深孔钻的切削参数设置：通过人机界面软件，允许操作人员设置深孔钻的切削参数，如进给速度、切削深度、冷却液的流量等。
（4）深孔钻的报警和故障处理：通过PLC程序的逻辑判断，实时检测深孔钻的运行状态和传感器信号，如果发生异常情况或故障，自动报警并采取相应的处理措施。
4.深孔钻PLC控制系统实现方法和工作原理（1）PLC编程：根据深孔钻的工作特点和要求，编写PLC程序，实现对深孔钻的逻辑控制和运行状态监控。
PLC任务2钻孔专用机床控制系统
相关知识
二、采用S、R指令设计并行序列控制程序 如图所示是一个并行序列的顺序功能图，采用S、R指令进行并 行序列控制程序设计的梯形图。
SM0.1
M0.0 I0.1
M 0.1 I0.2
M0.2
Q0 .1 Q0.2
M0.3
Q0 .3
I0.3 M 0.4
T37
Q0 . 1
T37 5S
1.并行序列分支的编程 M0.0之后有一个并行序列的分支。当M0.0是活动步，并且转换条 件I0.1为ON时，步M0.1和步M0.3应同时变为活动步，这时用M0.0和 I0.1的常开触点串联电路使M0.1和M0.3同时置位，用R指令使步M0.0 变为不活动步。
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2.并行序列合并的编程 转换条件I0.3之前有一个并行序列的合并。当所有的前级步 M0.2和M0.3都是活动步，并且转换条件I0.3为ON时，实现并行 序列的合并。用M0.2、M0.3和I0.3的常开触点串联电路使后续 步M0.4置位，用R指令使步M0.2和M0.3变为不活动步。
任务准备
（2）某一输出量在多步中都为ON，应将各有关步的常开触点并 联后，驱动该输出量的线圈。例如图2-2-9中Q0.2在M0.1和M0.4这 两步中均应工作，所以用M0.1与M0.4的常开触点并联来驱动Q0.2的 线圈。
扩展知识
扩展知识
一、应知、应会部分
1、S7-200型PLC编译程序时，如显示错误信息为：0 ERR，则表
能力
安全 文明 生产
1.安全意识差，不安安全生产规程操作；扣10
分
2.劳动保护穿戴不整齐；扣10分
10
3.施工后不清理现场；扣5分
定额 15min，每超时5min
深孔钻组合机床PLC控制毕业设计
目录第一部分设计任务与调研 (1)1、课题背景和主要研究内容 (1)2、课题调研 (2)3、调研总结 (6)第二部分设计说明 (7)1、方案选择 (7)2、深孔加工的结构、特点及应用 (7)3、PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (9)4、深孔钻组合机床PLC控制系统的控制要求 (10)5、主要元件选型 (11)第三部分设计成果 (13)1、PLC的I/O分配表 (13)2、PLC的I/O接线图 (13)3、顺序功能图 (14)4、梯形图 (15)第四部分结束语 (21)第五部分致谢 (22)第六部分参考文献 (23)第一部分设计任务与调研1、课题背景和主要研究内容自动动化技术是本世纪以来发展极迅速和影响极大的科学技术之一。
现代自动化技术是一种完全新型的生产力，是直接创造社会财富的主要手段之一，对人类的生产活动和物质文明起着极大的推动作用。
因此，自动化技术受到世界各国的广泛重视和越来越多的应用。
机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。
机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。
机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。
因此，发展我国的机械制造业自动化技术，符合我国社会主义的基本原则，符合我国现代生产的发展规律。
机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。
机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。
机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。
如何发展我国的机械自动化技术, 应实事求是, 一切从我国的具体国情出发, 做好各项基础工作, 走中国的机械自动化技术发展之路。
深孔钻组合机床的PLC控制系统设计
2013届毕业生毕业设计说明书题目：深孔钻组合机床的PLC控制系统设计学院名称:电气工程学院班级：自动F09042013 年 5 月20 日目次1 绪论 01。
1 课题背景和主要研究内容 01。
2 深孔钻技术的发展状况介绍 01。
3 PLC在国内外的发展现状介绍 (1)2 方案论证 (4)3 深孔钻组合机床介绍 (5)3.1 深孔钻组合机床的结构 (5)3.2 深孔钻组合机床的控制方式 (6)4 PLC控制系统硬件设计 (8)4。
1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (8)4.2 深孔钻组合机床PLC控制系统的控制要求 (10)4.3 PLC的选型 (10)4.4 PLC的I/O分配表 (11)4。
5 PLC的I/O接线图 (11)4。
6 主要电器元件选型 (12)5 PLC控制系统的软件设计 (17)5.1 深孔钻组合机床逻辑控制流程 (17)5.2 程序设计 (19)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录一语句表 (24)1 绪论1.1 课题背景和主要研究内容随着机电一体化技术的发展，可编程逻辑控制器(PLC）被越来越多地应用于机械加工设备和其它电气控制系统中.现在人们在工业生产中所使用的机械加工设备，它的控制系统有些已经落后，而使用PLC则可以对其控制系统进行改造升级[1]。
经过PLC改造过的机械加工设备,其生产出的产品质量和加工效率会明显提高，降低了设备故障率,能够给企业创造更多的价值[4]。
使用深孔钻组合机床，可以完成一些高精密零件的加工任务。
有很多方法可以实现深孔钻组合机床的自动化，采用PLC对深孔钻组合机床进行自动化控制，是一种比较好的控制方式。
本课题的目的是把深孔钻组合机床的控制与PLC结合起来,以实现深孔钻组合机床的自动控制。
以前的深孔钻组合机床使用的是具有结构简单、价格低廉的继电器-接触器电气控制系统,这种传统的控制系统布线比较复杂,灵活性很差，并且容易损坏元器件，可靠性差，经济效益低[11]。
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2013届毕业生毕业设计说明书题目 : 深孔钻组合机床的 PLC 控制系统设计学院名称:电气工程学院班级:自动 F09042013 年 5 月 20 日目次1 绪论 . (1)1.1 课题背景和主要研究内容 . (1)1.2 深孔钻技术的发展状况介绍 . (1)1.3 PLC 在国内外的发展现状介绍 (2)2 方案论证 . (5)3 深孔钻组合机床介绍 . ......................................................................................................... 6 3.1 深孔钻组合机床的结构 . (6)3.2 深孔钻组合机床的控制方式 . (7)4 PLC 控制系统硬件设计 ..................................................................................................... 9 4.1 PLC 控制系统设计的基本原则和步骤 .................................................................. 9 4.2 深孔钻组合机床 PLC 控制系统的控制要求 ....................................................... 11 4.3 PLC 的选型 ............................................................................................................ 11 4.4 PLC 的 I/O 分配表 ................................................................................................. 12 4.5 PLC 的 I/O接线图 (12)4.6 主要电器元件选型 . ................................................................................................135 PLC 控制系统的软件设计 ............................................................................................... 18 5.1 深孔钻组合机床逻辑控制流程 . ............................................................................ 18 5.2 程序设计 . ................................................................................................................ 20 总结 . ..................................................................................................................................... 22 致谢 . ..................................................................................................................................... 23 参考文献 . ........................................................................................................................... 24 附录一语句表 . (25)1 绪论1.1 课题背景和主要研究内容随着机电一体化技术的发展,可编程逻辑控制器(PLC 被越来越多地应用于机械加工设备和其它电气控制系统中。
现在人们在工业生产中所使用的机械加工设备, 它的控制系统有些已经落后,而使用 PLC 则可以对其控制系统进行改造升级 [1]。
经过 PLC 改造过的机械加工设备,其生产出的产品质量和加工效率会明显提高,降低了设备故障率,能够给企业创造更多的价值 [4]。
使用深孔钻组合机床,可以完成一些高精密零件的加工任务。
有很多方法可以实现深孔钻组合机床的自动化,采用PLC 对深孔钻组合机床进行自动化控制,是一种比较好的控制方式。
本课题的目的是把深孔钻组合机床的控制与 PLC 结合起来,以实现深孔钻组合机床的自动控制。
以前的深孔钻组合机床使用的是具有结构简单、价格低廉的继电器 -接触器电气控制系统,这种传统的控制系统布线比较复杂,灵活性很差,并且容易损坏元器件, 可靠性差,经济效益低 [11]。
基于这种考虑,本文提出了一种基于 PLC 的控制系统,来代替传统的继电器 -接触器控制系统。
PLC 以软件手段实现各种控制功能,具有灵活性高、抗干扰能力强、编程简单、扩展方便等突出优点。
与继电器接触器控制系统相比,极大地提高了灵活性。
1.2 深孔钻技术的发展状况介绍在机械制造业中, 人们一般把那些孔的深度对孔的直径的比值大于五的圆柱形的孔叫做深孔,而孔深与孔径的比值被人们称为“长径比” 。
然而在深孔加工中,长径比往往大于十。
深孔加工技术有广义和狭义之分。
从狭义上来讲, 深孔加工就是指使用切削加工的方法和工业设备进行深孔加工的技术。
从广义上来讲, 深孔加工技术不仅包括用于此加工的设备和生产原理, 还包括生产过程中的一些工作章程和操作技巧。
随着科学技术的日益发展, 上世纪末出现了一些能够用于深孔加工的新技术, 这些技术增加了深孔加工的功能性, 极大地拓展了深孔加工技术的领域。
深孔钻组合机床是进行深孔加工的专用设备。
加工质量和工作效率是衡量深孔加工性能的两个指标 [15]。
好的加工设备不仅加工出来的产品质量很高,并且加工效率也很高。
但是钻头的冷却和排屑深深地影响着深孔加工的性能, 为了使深孔加工能正常进行, 进而生产出高质量的产品,必须想出可行的办法很好地解决这两个问题。
即使在机械加工中,深孔钻都是一项比较难的工艺,因为它不仅对设备的转速、进给等性能要求极高,而且对钻头的要求业极高,只有高性能的设备才能非常完美的完成深孔加工这项工艺。
1.3 PLC在国内外的发展现状介绍1.3.1 PLC发展历程PLC 是可编程控制器的英文简称,全称是 Programmable Logic Controller[2]。
它使用了可以编程的基本功能指令,用来执行诸如逻辑、顺序等功能。
并且通过数字或模拟量的输入和输出来控制各种机械生产过程。
早期的 PLC 功能极为有限, 只能进行简单的定时计数以及逻辑控制。
并且当时的 PLC 结构也比较简单, 主要由中小规模集成电路和分立元件组成。
后来, 随着微处理器的出现, 人们很快地把微处理器引入到可编程控制器中,将其作为可编程控制器的核心,使 PLC 增加了数据传送和处理等功能。
最后, PLC 发展成为了一种全新的工业自动化控制装置。
梯形图是可编程控制器的主要编程语言,此时的 PLC 是微机技术发展到一定阶段的产物。
由于科学技术日新月异的发展,可编程控制器的发展也不甘落后。
在上个世纪 70年代中期以后, 可编程控制器的功能得到进一步完善, 发展迅速, 进入了全面的实用性阶段。
1980年以后,在一些发达国家,他们的工业发展比较迅速,很多已经在广泛的使用可编程控制器。
在这个关键性的时期, 越来越多的国家和企业在可编程控制器这一领域进行科学研究,快速发展,使可编程控制器性能越来越高,产品规模也越来越大。
这个阶段,可编程控制器的技术发展已经趋于成熟。
现在,在一些机械和化工领域,可编程控制器的应用发展更为迅速。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。
最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。
接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了 PLC 的应用。
目前,我国已经可以生产中小型可编程控制器。
上海东屋电气有限公司生产的 CF 系列、杭州机床电器厂生产的 DKK 及 D 系列、大连组合机床研究所生产的 S 系列、苏州电子计算机厂生产的 YZ 系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。
此外,无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的 PLC 生产厂家。
可以预期,随着我国现代化进程的深入, PLC 在我国将有更广阔的应用天地。
1.3.2 PLC的结构PLC 是一种用于新型自动控制装置,其硬件结构与微型计算机相比基本上相同。
PLC 系统主要由基本单元、外部设备和 I/O扩展单元组成, 其中基本单元又包含中央处理单元、电源、 I/O接口、存储器 [7]。
如图 1.1为 PLC 的硬件结构图。
输入电路 CPU RAM EPR OM 基本单元输出电路各种外设接口内部电源扩展I/O接口主机现场输入信号扩展链接电缆输出信号编程器打印机 PC 机现场输入信号扩展单元至其他扩展单元 ... . . . . . . 输出电路输入电路输出信号 . . . . . . 图 1.1 PLC 的硬件结构图1.3.3 PLC的特点PLC 的特点如下:(1可靠性高,抗干扰能力强使用软件编程可以实现大量的模拟量逻辑运算, 解决了因继电器触头接触不良导致的一些问题。
采用直流低电压输入,更安全、可靠。
对于工业环境方面,采取诸如滤波、屏蔽、隔离等在内的多种抗干扰的措施,以适应多种复杂的工业环境。
与传统的继电器 -接触器控制系统相比,更加卓越。
(2质量轻,体积小,功耗低因为采用了单片机等一些集成芯片,所以它的体积较小,结构紧密,功耗较低。
(3编程简单,容易掌握PLC 采用梯形图的方式编写应用程序,与继电器控制的逻辑设计相似,编写简单,看起来直观,一般人掌握起来比较容易。
(4功能完善由于 PLC 技术的进一步发展,不仅具有步进、开关量逻辑控制和计数功能,同时还有处理模拟量、网络通信、温度控制和位置控制等功能。
在使用过程中,不仅可以单机运行,而且可以联网使用。
在使用过程中,操作员可以随时修改控制逻辑,比较方便。
1.3.4 PLC发展趋势21世纪, PLC 会有更大的发展。