深孔钻控制系统

成绩评定表

学生姓名王智程班级学号0903010307

专业自动化课程设计题目基于MCGS的深孔钻组合机床PLC控制实训

评

语

组长签字：

成绩

日期20 年月日

课程设计任务书

学院信息科学与工程学院专业自动化

学生姓名王智程班级学号0903010307

课程设计题目基于MCGS的深孔钻组合机床PLC控制实训

实践教学要求与任务:

熟悉使用西门子S7-200系列PLC的应用以及MCGS的组态的基本应用，通过对实例的模拟，熟练地掌握PLC控制的流程、程序调试和MCGS 的编辑使用。进行软、硬件设计，并对程序进行调试。

工作计划与进度安排:

第一周：查阅相关资料。了解所需实训内容的大概情况，确立实训课程设计的大致框架，对MCGS有基本了解。

第二周：选择PLC的型号，利用STEP 7Mirco进行梯形图设计，对设计程序进行调试，并且设计MCGS动画，定义数据变量，编写控制流程。第三周：对PLC和MCGS组态软件进行PPI通讯，设计系统流程示意图，列出I/O分配表，画出I/O接线图，完成整个组态系统设计。

指导教师：

201 年月日专业负责人：

201 年月日

学院教学副院长：

201 年月日

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：深孔钻可靠性工作效率可编程控制器

目录

1、概述 (1)

1.1 PLC基本概念 (1)

1.2 PLC技术发展动向 (1)

1.3 MCGS组态软件通用版的基本介绍 (1)

2、硬件设计 (3)

2.1 控制要求 (3)

2.2 系统流程图 (4)

2.3 I/O分配表 (5)

2.4 I/O接线图 (6)

3、软件设计 (7)

3.1 主程序梯形图 (7)

4、MCGS组态过程与PLC通讯 (11)

4.1 工程项目系统分析 (11)

4.2 工程立项搭建框架 (11)

4.3 设置菜单基本体系 (11)

4.4 编写控制流程程序 (11)

4.5 完善菜单按钮功能 (11)

4.6 编写程序调试工程 (11)

4.7 制作动画显示画面 (11)

4.8 连接设备驱动程序 (12)

5、MCGS的运行及调试 (13)

5.1 运行界面截图 (13)

5.2 调试说明 (17)

总结 (18)

参考文献 (19)

1、概述

1.1 PLC基本概念

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程程序存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、和算术运算等操作的指令。并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关外部设备，都应该易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

1.2 PLC技术发展动向

PLC将向着两个方向发展：一方面向大型化发展，一方面向小型化发展，以适应不同场合和不同要求的控制需求。

为了适应大规模控制系统的要求，大型PLC向着存储容量、高速度、高性能、增加I/O点数的方向发展。

主要表现在以下几个方面：

1 增强网络通信功能;

2 发展智能模块;

3 外部故障诊断功能;

4 编程语言、编程工具标准化、高级化;

5 实现软化、硬件标准化;

6 编程组态软件发展迅速;

发展小型PLC，其目的是为了占领广大的、分散的、中小型的工业控制场合，使PLC不仅成为继电器控制柜的替代物，而且超过继电器控制系统的功能。

1.3 MCGS组态软件通用版的基本介绍

MCGS(Monitor and Control Generated System，监视与控制通用系统)，它是一套基于Windows平台的软件，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp等操作系统。

具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。通过与其他相关的硬件设备结合，可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制的设备。用户只需要通过简单的模块化组态就可构造自己的应用系统，如可以灵活组态各种智能仪表、数据采集模块，无纸记录仪、无人值守的现场采集站、人机界面等专用设备。

2、硬件设计

2.1 控制要求

深孔钻组合机床机型切削时，为利于钻头排屑和冷却，需要周期性地从工件中退出钻头，道具进退与行程开关示意图如图2.1所示。

在起始位置O点时，行程开关SQ1被压合，按启动按钮SB2，电动机正转启动，刀具前进。退刀由行程开关控制，当动力头依次压在SQ3、SQ4、S15上时，电动机反转，刀具会自动退刀，退刀到起始位置时，SQ1被压合，退刀结束，又自动进刀，直到三个过程全部结束。

图2.1 深孔钻组合机床工作示意图