某组合机床的电气控制系统设计说明书
组合机床的电气控制系统设计
电气控制与PLC 课程设计说明书题目：某组合机床的电气控制系统设计专业班级：自动1206姓名：陈文浩学号：指导教师：任胜杰1 系统概述组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。
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。
组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。
加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。
有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。
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：##图如图所示为某一组合机床的示意图，左面为1#箱体移动式动力头。
主轴电机M1为、1440转/分钟，1#箱体的进给电机为M3为、1450转/分钟，工进与快进采用电磁铁YV1（DC24V，10W）进行切换；右面为2#箱体移动式动力头。
主轴电机M2为、1440转/分钟，2#箱体的工作进给电机为M4，为、1450转/分钟，工进与快进采用电磁铁YV2（DC24V，10W）进行切换。
SQ1为左动力头的原位限位，SQ3为左动力头的快进限位，SQ5为左动力头的工进限位，SQ2为右动力头的原位限位，SQ4为右动力头的快进限位，SQ6为右动力头的工进限位，具体要求如下：1.左、右两动力头均要求快进→工进→快退的工作循环。
组合机床设计说明书
work position is processed , reach the precision requirement of
product pattern ".According to this train of thought , have designed
production in trade of manufacture mostly depends on the advanced
producing equipment－machine tool .
In mass production in order to increase productivity, we must
结论
结论结论
结论………………………………………………………………………30
谢辞
谢辞谢辞
谢辞………………………………………………………………………31
参考文献
参考文献参考文献
参考文献…………………………………………………………………32
pay attention to shorten the processing time to time and to the extent
possible and processing time, so that each of the various parts
installed at the same time more knife processing, implementing
processes highly concentrated, so widely used Combination Machine
组合机床毕业设计说明书
目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 设计的目的 (1)1.2 设计的内容 (1)1.3 设计的要求 (1)第二章组合机床的总体设计 (2)2.1 工序图 (2)2.2 加工示意图 (2)2.3 机床尺寸联系总图 (5)第三章多轴箱的设计 (9)3.1 多轴箱的组成 (9)3.2 多轴箱装配图的绘制 (9)（1）驱动轴位置的确定 (9)（2）主轴位置的的确定 (9)（3）驱动轴齿轮的确定 (9)（4）各传动轴位置的确定 (11)（5）手柄轴的安置 (11)（6）润滑油泵的安置 (11)3.3 选择加工基准坐标系XOY，计算主轴、驱动轴的坐标 (11)总结 (13)参考文献（References） (14)致谢 (15)卧式双面24轴组合钻床总体设计及左主轴箱设计（双级圆锥-圆柱齿轮减速器箱体底座）专业：机械设计制造及其自动化学号：7011210138 学生姓名：徐伟龙指导老师：冯永平摘要：组合钻床是根据工件加工的需要，以通用部件为基础，配之以少量的专用部件和按工件形状与加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的专用钻床。
组合机床同时具有生产效率高、加工精度高、配置较为灵活等优点，是机械一线生产中不可获缺的机器，也是高校大学生毕业设计研究的一个重要课题之一。
作为一名机械专业的学生，我有幸选择了这一个课题的研究，得到了这次了解组合机床的机会。
现在我就来简述这次课程设计的过程：根据零件（双级圆锥-圆柱齿轮减速器箱体底座左端面12孔）的类型和加工的要求我选择了卧式组合钻床；在动力部件选择方面，由于液压滑台导向性好、使用寿命长、液压缸活塞和后盖上分别装有双向单向阀和缓冲装置所以我选择了液压滑台；动力箱方面则采用三相异步电动机作为动力源，动力头选用了钻削头；辅助部件包括定位、夹紧、润滑、冷却、排屑以及自动线的清洗机等各种辅助装置，当然还有其他支承部件、控制部件、辅助部件等等我将在说明书中详述。
自动化组合机床的PLC控制系统设计毕业设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power毕业设计成果Graduation practice achievement设计项目名称自动化组合机床的PLC控制系统设计姓名：专业：班级：指导老师：任务下达日期： 2011 年 11 月 20 日设计完成日期： 2011 年 12 月 1 日AbstractThis article introduced that the PLC control system design of Automatic combined machine tool, this system and precision, and also be widely used in industrial production and other fields. The traditional combined machine tool uses the relays generally, the precision is low, the reliability is not the composition of PLC is analyzed, besides these, the general arrangement of PLC control system and the presentation of program are also given an overview, then we confirm PLC's type, distribute IO address and external wiring. According to the related content we draw sequential function chart and use FXGPWIN software to draw PLC ladder diagram. At the end of the article we also introduced Fault diagnosis and exclusion of PLC control system and further summary fo the article.【Key words】: PLC 、Mitsubishi FX series、combined machine tools摘要本文介绍自动化组合机床的PLC控制系统设计，该系统具有自动化程度高，精度高等特点，在工业生产等领域有广泛应用。
组合机床的PLC控制
行 娟娟
【 摘
西 安外 事学 院工学 院
要】文中针对机床电器 的控制特 点，将Ｐ Ｃ Ｌ 技术应用于组合机床 ，可以充分发挥Ｐ ｃ Ｌ 可靠性高、调试方便和使用灵活等优点。进 而大大缩短产品的开发周
期，降低设计成本，提高控制系统的可靠性和产品的合格率 ， 生产效率大幅提升。 使
屑、润滑等装置以及机械手、定位、夹紧、 导 向等部 件 。 ２组合机床的拖动要求与控制特点 ． 组合机床 的控制系统大多采用机械、 液压 （ 或气动） 、电气相结合的控制方式。组 合机床的电气控制系统由通用部件的典型控 制 线路 及基本 控制 环节 ，再根 据加 工 、操 作 要 求 以及 自动 循环过 程综合 而成 。 由于加 工工 件 和 工 序 要求 不 同 ，组 合 机床的配置各不相 同，它的电气控制线路亦 不相同，电气控制的主要对象是通用部件和 专用部件 。加工过程中电动机大 多不需调 速，运动部件状态即 自动工作循环流程 （ 快 进 、工进 、快 退等 ） 的转换 ，多 由行 程开 关 控制和发出转换信号，控制电路大多采用继 电器一接触器控制系统。 动力滑台配置不 同的控制 电路 ，可完 成多种 自动循环。在一次循环 中，要实现速 度差别很大的快进和工进，快进、快退由快 进电动机实现 ，工进 由工进 电动机实现。 动 力 滑 台 与 动 力 头 相 比 较 ， 前 者 配 置成 的组 合机床 较动 力头 更为 灵活 。在 动力 头上 只安装 多轴 箱 ，而滑 台还 可安 装 各 种 切 削 头 组 成 的 动 力 头 ，广 泛 用 来 组成 卧式 、立 式组合 机床 及其 自动 线 ， 以完 成 钻 、扩 、铰 、镗 、 刮 端 面 、 倒 角 、铣削和攻螺纹等加 工工序 。 ３ 系 统 设 计 要 求 ． 本 系统 有连 续全 自动 工作循 环及 手 动 工 作 方 式 。 由按 钮 对 每 一 加 工 进 行 单 独控 制 。手动 方式 可供维 修用 ，每 按一 次 启动按 钮 ，回转 台转一 个工 位 ，铣、 钻 、 扩 、 攻 同 时 加 工 ，加 工 完 毕 自 动 停 止 。全 自动方 式供 正常工 作使 用 ，当按 下 启动按 钮时 ，组 合机床 周而 复始 地执 行各步动作 ，直到按下停止按钮为止 。 根 据组 合机床 的加工 特点 ，其 动作 过程要求如下：
四工位组合机床的plc控制系统设计 正文
正文第一章绪论一、组合机床概述组合机床是针对特定工件，进行特定加工而设计的一种高效率自动化专用加工设备，这类设备大多能多刀同时工作，并且具有自动循环的功能。
组合机床是随着机械工业的不断发展，由通用机床、专用机床发展起来的。
通用机床一般用一把刀具进行加工，自动化程度低、辅助时间长、生产效率低，但通用机床能够重新调整，以适应加工对象的变化。
专用机床可以实现的多刀切削，自动化程度较高，结构较简单，生产效率也较高。
但是，专用机床的设计，制造周期长，造价高，工作可靠性也较差。
专用机床是针对某工件的一定工序设计的，当产品进行改进，工件的结构，尺寸稍有变化时，它就不能继续使用。
在综合了通用机床、专用机床优点的基础上产生了组合机床。
组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成，动力部件采用电动机驱动或采用液压系统驱动，由电气系统进行工作自动循环的控制，是典型的机电或机电液一体化的自动加工设备。
常见的组合机床，标准通用部件有动力滑台各种加工动力头以及回转工作台等，可用电动机驱动，也可用液压驱动。
各标准通用动力部件组合构成一台组合机床时，该机床的控制电路可由各动力部件的控制电路通过一定的连接电路组合构成。
多动力部件构成的组合机床，其控制通常有三方面的工作要求：第一方面是动力部件的点动和复位控制。
第二方面是动力部件的半自动循环控制。
第三方面是整批全自动工作循环控制。
组合机床具有生产率高、加工精度稳定的优点。
因而，在汽车、柴油机、电机、机床等一些具有一定生产批量的企业中得到了广泛应用。
目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化和柔和性化方向发展。
本文所用组合机床为四工位组合机床，该机床由四个滑台，各载一个加工动力头，组成四个加工工位，除了四个加工工位外，还有夹具，上下料机械手和进料器，四个辅助装置以及冷却和液压系统共14个部分。
机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面以及中心孔进行加工，一次加工完成一个零件，由上料机械手自动上料，下料机械手自动取走加工完成的零件，零件每小时可加工80件。
组合机床及其主轴箱设计说明书
摘要组合机床，是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率机床。
其特点有：结构紧凑、工作质量可靠、设计和制造周期短、投资少、经济效果好、生产率高等。
本次设计的题目是铣削组合机床及主轴组件。
首先针对所要加工的零件入手，对机床进行总体方案设计，进而确定机床的总体布局，随后，对主轴组件进行设计。
在设计主轴组件时，以主轴为线索，在满足刚度、精度等要求下，完成其它（如轴承、轴向调节机构、锁紧机构等）所有零件的设计。
设计机械加工工艺规程遵循如下原则：1）保证零件图样上所有技术要求的实现。
2）必须能满足生产纲领的要求。
3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，要求工艺成本最低，低耗节能。
4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。
维护环境卫生。
本产品是按用户要求而设计的，用户讨论合格后，投入生产，希望指导、鉴定。
关键词：组合机床，主轴组件，主轴，轴承，轴向调节机构AbstractModular Machine, by the large number of common parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. Its features include compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity.The design is the subject of combined milling machine spindle components. First of all, for the processing of parts to start with a general program of machine design, machine tool and then determine the overall layout, then the design of the main components. Components in the design of the spindle to spindle for clues, to meet the stiffness and precision required to complete the other (such as bearings, axial adjustment agencies, locking, etc.) the design of all parts.Design mechanical processing order to follow the following principles1) To ensure that all parts drawings on the realization of the technical requirements.2) Program must be able to meet production requirements.3) To meet the technical requirements and requirements of the production program, under the premise of the minimum requirements of cost, low energy.4) Minimize the labor intensity of workers, protection of production safety.This product is based on user requirements and design, the user discussion after passing the production, hope the guide, identified.Keywords:Modular Machine, spindle components, spindle, bearings, axial adjustment目录绪论 (1)第1章机床总体设计 (1)1.1 机床总体方案设计的依据 (1)1.2工艺分析 (1)1.3机床主要技术参数的确定 (3)1.4进给驱动电动机功率的确定 (5)第2章主轴组件要求与设计计算 (6)2.1主轴的基本要求 (6)2.2主轴组件的布局 (9)2.3主轴结构的初步拟定 (12)2.4主轴的材料与热处理 (13)2.5主轴的技术要求 (13)2.6主轴直径的选择 (14)2.7主轴前后支承轴承的选择 (15)2.8主轴内孔直径 (16)2.9主轴前端悬伸量 (17)2.10主轴支承跨距 (18)2.11主轴结构图 (18)2.12主轴组件的验算 (18)第3章主轴组件相关部件 (23)3.1主轴轴承的润滑 (21)3.2主轴组件的密封 (21)3.3轴肩挡圈 (23)3.4挡圈 (23)3.5圆螺母 (23)3.6套筒 (24)3.7前、后支承的轴承盖 (25)3.8主轴用套筒及其锁紧部分 (26)3.9主轴尾部的内花键 (27)3.10主轴组件轴向调节机构 (28)3.11箱体设计 (30)第4章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1 绪论机械制造业在国民经济中占有重要的地位，是国民经济各部门赖以发展的基础，是国民经济的重要支柱，是生产力的重要组成部分。
家用缝纫机机加工组合机床实施PLC 控制
开封大学毕业设计说明书题目：家用缝纫机加工组合机床PLC控制系统设计专业：机电一体化技术学号：2009061310姓名：谢愿时间：指导教师：陈艳红论文摘要:对JB型家用缝纫机机加工组合机床实施PLC控制,因机床的输入点较多,对PLC采用了输入公共端切换的方法来扩充输入点数,机床正常控制的输入点置于一条公共线上,机床点动调整控制的输入点通过组合开关切换到另一条公共线上。
作为PLC控制的应用实例,本文对设计过程进行了较详细的阐述。
关键词:组合机床;控制;PLC;输入点;切换目录绪论 (4)第1章可编程控制器的特点及应用 (5)1.1可编程控制器发展历史 (5)1.2可编程控制器的特点及应用 (5)1.3PLC编程简介 (6)第2章机床的简介 (10)2.1机床的运动简介 (10)2.2机床的液压系统 (11)第3章控制要求 (13)第4章PLC的控制设计 (16)4.1PLC的选型 (16)4.2PLC的I/O分配表 (16)4.3PLC的I/O接线图 (18)4.4PLC的梯形图 (18)4.5语句表 (20)致谢 (25)参考文献 (26)绪论本论文针对组合机床的控制线路进行PLC改造，该机床对JB型家用缝纫机的机壳实施机械切削加工,对机壳的针距大孔作钻削加工,对夹线器孔作钻削加工,对挑线杆行线槽作铣削加工。
传统的控制方案是采用继电器－接触器控制，由于运动方向多，且有快进、快退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(PLC)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。
第1章可编程控制器的特点及应用1.1可编程控制器发展历史早期的可编程序控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，主要用来代替继电器实现逻辑控制。
多工步组合机床的plc控制系统设计
多工步组合机床的PLC控制系统设计摘要本次课题的设计的功能是实现对棉纺锭子锭脚加工过程的控制，加工棉纺锭子锭脚的是多工步机床，它对零件加工前的实习坯件利用七把刀具分为七步：钻孔，车平面钻深孔，车外圆及钻孔，粗绞双节孔及倒角，精绞双节孔和绞锥角。
利用慢速电动机和快速电动机实现快慢速的进退，电子气阀实现快慢速电动机的转换。
还将可编程控制器应用于多工步组合机床的电气控制系统设计，并对设计思想作了详细介绍。
通过对多工步组合机床的控制系统的分析，设计好系统的主电路和控制电路， PLC的外部接线图，以及编写好控制程序的流程图和梯形图等，随着机床电气控制技术的不断发展和可编程控制器的广泛应用，可编程序控制技术以其灵活性好，可靠性高，通用性强，逐渐取代了传统继电器控制方式，PLC对组合机床的应用，无疑是当今工业控制的主要发展方向。
关键词：多工步组合机床，PLC，步进顺序控制Design of much work step machine tool control system of PLCABSTRACTAs the development of society and science technology, modular machine tool with its automatic line has play a more and more important role in Industry production, which has largely determined the productivity of the related department due to its advancement and technical. Along with the electrical control of machinery tools and the wide application of PLC, it has gradually substituted for the traditional relay-control because of its very flexibility, good reliability and great commonality, which is no doubt to be the major direction of the contemporary industry area，this paper mainly introduces the applying of PLC to the many-sided drilling modular tool control system and explains the designing idea. By analyzing the control system, finally designed the main circuit and the controlling circuit, drawn out the external wiring diagram of PLC, and completed the sequence functional diagram, ladder diagram of control program etc.KEY WORDS:The design of much work step machine tool，PLC，Stepping sequence control目录前言 (1)第1章组合机床的设计简介 (2)1.1组合机床的加工方式 (3)1.2组合机床的发展史 (3)1.3 组合机床部件分类 (4)1.4组合机床的发展 (4)1.5组合机床在中小批量生产中的应用 (5)1.6 PLC在组合机床中的应用 (6)第2章可编程控制器的概述 (8)2.1可编程控制器的基本概念 (8)2.2 可编程控制器的由来 (8)2.3可编程控制器的特点 (9)2.3.1 可靠性高 (9)2.3.2 丰富的I/O接口模块 (9)2.3.3 采用模块化结构 (10)2.3.4 编程简单易学 (10)2.3.5 安装简单，维修方便 (10)2.4可编程控制器的工作原理 (11)2.4.1 输入采样阶段 (11)2.4.2 用户程序执行阶段 (11)2.4.3输出刷新阶段 (12)第3章系统设计的总体方案 (13)3.1 系统总体设计思路及方案的确定 (13)3.2组合机床电气控制系统构成 (13)3.3 系统的功能要求 (15)3.4I/O分配表和外部接线图 (15)3.5 系统的主电路 (16)3.6 系统工作流程图 (17)3.7 系统的梯形图及语句表 (18)第4章软件调试及可编程控制器的维护 (22)4.1 软件调试 (22)4.2可编程控制器的维护 (22)4.2.1系统的调试运行 (23)4.2.2 PLC系统的维护 (23)第5章系统组态设计 (25)5.1 组态设计 (25)5.2 组态王的基本操作 (25)5.2.1制作一个工程的一般过程 (25)5.2.2创建工程路径 (25)5.2.3创建组态画面 (26)5.2.4 I/O设备管理与动画连接设备管理 (28)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)外文翻译资料 (33)前言在机床行业中，多工步机床由于其工步及动作多，控制较复杂，采用传统的继电器控制时，需要的继电器多，接线复杂，因此，故障多，维修困难，费工费时，不仅加大了维修成本，而且影响了设备的工效。
CK6132型数控车床电气与参数设计说明书
设计说明书（学生填写）题目：CK6132型数控车床电气及参数设计目录前言摘要及发展趋势 (4)关键词 (4)正文一、数控系统的选型 (7)二、进给轴驱动器选型 (7)三、主轴变频器选型 (9)四、GSK980TD数控系统参数设定 (12)五、DA98A驱动器参数设定 (22)六、三菱FR-A540变频器参数设定 (32)七、GSK980TD数控车床诊断信息 (46)八、电器清单 (70)九、总结 (72)十、谢词 (73)十一、参考文献 (74)附录：GSK928-TE CK6132型数控车床电路图的绘制1、CK6132数控车床总体布局图 (1)2、CK6132数控车床总图 (2)3、GSK980TD系统与驱动器位置控制方式标准接口图 (3)4、GSK980TD系统与驱动器连接图 (4)5、DA98A驱动器接口图 (5)6、主轴编码器接口连接图 (6)7、GSK980TD数控系统与变频器连接图 (7)8、CK6132数控车床与PC机连接图 (8)9、GSK980TD数控系统与接口信号的连接图 (9)10、CK6132数控系统的接口定义 (10)11、CK6132数控车床刀架电气连接图 (11)12、GSK980TD数控系统手轮接口图 (12)13、CK6132数控车床电源接线图 (13)摘要：近年来，我国高度重视包括数控机床在内的装备制造业发展，相继出台的一系列政策措施，进一步确立了数控机床产业的战略地位，为行业发展创造了有利条件。
针对当今数控车床的发展趋势和结构特点，本论文说明了数控车床的机械结构设计。
较为详尽的介绍了数控车床的发展和特点，数控车床设计方案及其原理图。
发展趋势:数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，对国计民生的一些重要行业国防、汽车等的发展起着越来越重要的作用，这些行业装备数字化已是现代发展的大趋势，如：桥式三、五坐标高速数控龙门铣床、龙门移动式五座标AC摆角数控龙门铣床、龙门移动式三座标数控龙门铣床等。
基于PLC的组合机床控制系统设计-任务书
1．掌握文献检索与阅读相关资料的一般方法；掌握方案论证分析比较和解决问题的能力，培养外文资料阅读翻译的能力。
2．PLC控制在机床控制系统设计中的应用
3、分析装置结构、确定设计内容、编制相关PLC控制程序
3、绘制控制系统的流程图、梯形图、及原理图等。
洛阳理工学院
毕业设计（论文）任务书
填表时间：2010年3月16日（指导教师填表）
学生姓名
专业班级
指导教师
课题类型
设计
题目
基于PLC的组合机床控制系统设计
主要研究
目标(或研究内容)
1．了解机床常用元器件的结构和工作原理，并能正确选用机床的控制器件。
2．掌握机床控制系统的设计方法。
3．结合该机床的动作要求，设计该机床的控制系统。
4、完成毕业设计书的撰写
进度计划
第5—6周收集资料，调研方案确定；
第7—8周绘制系统框架图，软件流程图
第9—11周绘制系统电器原理图；编写相应的软件控制程序
第12—14周备毕业答辩。
主要参
考文献
[1]廖长初编著.可编程控制器应用技术.重庆：重庆大学出版社，1997
[2]汪志峰主编.可编程控制器原理及应用.西安:西安电子科技大学出版社，2004
[3]郑凤翼主编.西门子S7-200系列PLC入门.北京：电子工业出版社，2008
[4]SIEMENS S7-200 PLC技术手册
[5]谢家瀛主编.组合机床设计简明手册.机械工业出版社，2002
[6]宋鸿升主编.组合机床与自动化加工技术.辽林：大连组合机床研究所，2008
[7]于凤丽主编.机床设备控制技术.机械工业出版社，2009
组合机床的电气与PLC控制系统设计
组合机床的电气与PLC控制系统设计摘要可编程控制器（plc）是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，其具有逻辑控制、计时、计数、数据处理、联网与通信等强大功能，同时，由于plc具有很高的可靠性和极大的应用灵活性，用它来替代传统的继电接触控制系统巳成为必然。
大量采用传统继电一接触控制系统的设备通过改造更新，成为plc控制的自动化系统，而且具有改造成本低、周期短和可靠性高等特点。
本文介绍双面钻孔组合机床的电气控制系统设计与应用。
双面钻孔组合机床是在工件两相对表面上钻孔的一种高效率自动化专用加工设备。
本次课程设计的内容是对双面钻孔组合机床电气控制系统的设计。
在机床电气控制系统中既有自动控制又有手动控制方式因此在本次设计中对控制系统既有自动控制方式的设计也有手动方式的设计。
本次设计采用PCL控制系统来实现双面钻孔组合机床的电气系统控制，包含控制系统的硬件电路设计和软件电路设计两个部分，本设计以PCL控制系统为核心列出了PCL的输入输出点分配表，绘制了PCL的输入输出点接线图和控制状态转移图，编写了PCL控制程序的梯形图和指令表。
关键字：双面钻孔组合机床；PCL；可编程控制器；目录第1章设计目的要求和概述 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 双面钻孔组合机床的概述 (3)1.3设计要求与任务分配 (3)第2章双面钻孔组合机床的控制要求 (5)2.1 双面钻孔组合机床的工作流程 (5)2.2电动机控制要求 (5)2.3 机床动力滑台、工件定位装置、夹紧装置控制要求 (6)第 3 章 PLC的简介与选择 (8)3.1 PLC (8)3.2 PLC简介 (8)3.3 PLC的结构及基本配置 (8)3.4 PLC选择 (9)第4章双面钻孔机床左机钻孔顺序动作PLC控制 (10)4.1 双面钻孔组合机床的左机钻孔自动控制PLC输入输出点分配 (10)4.2状态继电器的分配 (10)第5章双面钻孔组合机床的PLC控制实现 (14)5.1 并行分支状态转移 (14)5.2 PLC控制考虑上双面钻孔组合机床的手动方式控制 (14)第6章总结 (21)参考文献 (22)第1章设计目的要求和概述1.1 设计目的1、培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。
PLC课程设计任务书
人员安排题目一：设计某组合机床的电气控制系统具体的方法和步骤1. 进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。
2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。
3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。
4.编写课程设计说明书。
本次设计主要完成一台组合机床的电气控制原理图及接线图，选择所用电器元件并写出课程设计的报告书。
本设计题目的参数和要求：##如图所示为某一组合机床的示意图，左面为1#箱体移动式动力头。
主轴电机M1为4KW、1440转/分钟，1#箱体的工作进给电机为M3；右面为2#箱体移动式动力头。
主轴电机M2为5.5KW、1440转/分钟，2#箱体的工作进给电机为M4，快速电机M5为1.5KW、1450转/分钟。
具体要求如下：1.左、右两动力头均要求快进→工进→快退的工作循环。
2.可使左、右两动力头同时工作，也可进行单独调整。
3.加工过程中需要进行冷却。
4.应有电源有信号指示，动力头正在工作信号指示。
5.应有局部照明必要的保护环节。
题目二：全自动洗衣机梯形图控制系统设计具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。
2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。
3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。
4.编写课程设计说明书。
控制要求：（1）按下启动按钮及水位选择开关，注水直到高（中、低）水位，关水（2）2s后开始洗涤（3）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s（4）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s（5）开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍（6）清洗完成，报警3s并自动停机（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）输入点：输出点：启动x1 低水位检测x11 启动洗衣机y1停止x 2 手动排水x 12 进水阀y2高水位x 3 手动脱水x 13 正转y3中水位x 4 反转y4低水位x 5 排水y5排空检测x 6 脱水y6高水位检测x7 报警y7中水位检测x 102. 若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能（轻柔洗过程自定）3. I/O编址4.编程并调试题目三：四层电梯的电气控制系统的设计本次设计主要完成四层电梯的电气控制系统的设计，选择所用电器元件并写出课程设计的报告书。
机床电气控制技术
机床动作循环图
（4）液压系统工作原理图及元件动作表
液压系统工作原理图
三面铣液压系统各元件的动作表见表5-2。
表5-2 元件动作表
元 工 步 － ＋ （＋） （＋） （＋） （＋） － （＋） － － － － － ＋ － － ＋ ＋ ＋ － － － － － － － ＋ － － － － ＋ ＋ － － － － － － －/＋ － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － 件 YV1 原位 夹紧 快进 工进 死挡铁停留 快退 松开 YV2 YV3 YV4 YV5 KP1 KP2
3.调速性能与负载特性
4.机械设备传动系统的起动、反向、制动的控制 方案
5.控制方案的选择
返回本章首页
二、电动机选择
1.电动机的容量的选择
（1）分析计算法 1）长期运行方式电动机容量的选择
生产机械所需功率 p 效率
2）短期运行方式电动机容量的选择
3）重复短时运动方式电动机容量的选择 （2）调查统计类比法 1）统计分析法 2）类比法
I M 7 I MN max I M Ni
3）采用减压方法起动的电动机 （2）熔断器的规格选择 （3）熔断器类型的选择
3.接触器选择 （1）种类、类别选择 （2）额定电压与额定电流 额定电压： ≥ 额定电流： ≥
U KMN
U CN
（3）吸引线圈的电流种类及额定电压
3 P 10 MN I I KMN （5）根据使用环境选择有关系列接触器 N KU MN
量
3）设计电气控制系统原理图 4）设计、绘制非标准电器元件和安装零件 5）绘制电器位置图，电气系统互连图 6）设计和选择电气设备元器件。
7）编写电气控制系统工作原理和使用说明
书
第二节
组合机床说明书.
目录1. 前言 (1)1．1 组合机床概述 (1)1．2 组合机床的优点 (1)1．3毕业设计的目的 (2)1．4 组合机床的设计步骤 (2)1．5 本次设计方案与技术路线 (4)2．拟订组合机床总体方案 (5)2．1 零件分析 (5)2．2 影响组合机床方案的因素 (7)2．3 确定机床的配置形式 (7)2．4 确定切削用量及刀具的选择 (7)3．组合机床总体设计—三图一卡 (9)3．1 被加工零件工序图的绘制 (9)3．2 加工示意图的绘制 (9)3．3 机床联系尺寸图的绘制 (13)3．4 编制生产率计算卡 (16)4．夹具设计 (19)4．1 定位元件 (19)4．2 夹具机构 (20)5．主轴箱设计 (23)5．1 绘制主轴箱原始依据图 (23)5．2 主轴结构型式的选择与动力计算 (24)5．3 传动系统的设计与计算 (25)6．其它 (26)6．2 机床精度及检测 (27)6．3 机床调整 (27)6．4 机床的维护和保养 (27)参考文献 (28)1. 前言1.1 组合机床概述随着加工工件的复杂化，批量化，以及在生产中所追求的高经济效益。
在单独的机床上已不能完成所有加工，这就要考虑到加工的专业化，即在加工一个工件的某些面孔等时配置一套专门的刀具夹具等。
组合机床就是根据工件需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。
通用部件是组成组合机床的基础，用来实现机床切削运动的通用件。
如单轴工艺切削头，传动装置，动力箱，进给滑台等为动力部件。
用以安装动力部件的通用部件如侧底座，立柱，立柱底座为支撑部件。
目前组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序，平面加工包括铣平面，车端面。
孔加工包括钻.扩.铰孔以及倒角，切槽，攻螺纹滚压孔等。
随着综合自动化的发展，其工艺范围正在扩大到车外圆，行星铣削，拉削，推削，磨削，研磨及抛光，冲压等工序，此外还可以完成焊接热处理，自动装配和检测，清洗和零件分类以及打印等非切削工艺。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电气控制与PLC 课程设计说明书题目：某组合机床的电气控制系统设计专业班级：自动1206姓名：陈文浩学号：201223911127指导教师：任胜杰成绩：指导老师签名：日期：目录1 系统概述 (3)2 方案论证 (4)3 硬件设计 (7)3.1系统的原理方框图 (7)3.2 主电路 (7)3.3 I/O分配 (10)3.3 I/O接线图 (12)3.4 元器件选型 (12)4 软件设计 (15)4.1主流程 (15)4.2梯形图 (17)5 系统调试 (18)设计心得 (19)参考文献 (20)附电气控制原理图 (22)1 系统概述组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。
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。
组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。
加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。
有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。
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#2#SQ1SQ2 SQ3SQ4SQ6SQ5M4M3M2 M1图1.1如图所示为某一组合机床的示意图，左面为1#箱体移动式动力头。
主轴电机M1为5.5KW、1440转/分钟，1#箱体的进给电机为M3为1.5KW、1450转/分钟，工进与快进采用电磁铁YV1（DC24V，10W）进行切换；右面为2#箱体移动式动力头。
主轴电机M2为5.5KW、1440转/分钟，2#箱体的工作进给电机为M4，为1.5KW、1450转/分钟，工进与快进采用电磁铁YV2（DC24V，10W）进行切换。
SQ1为左动力头的原位限位，SQ3为左动力头的快进限位，SQ5为左动力头的工进限位，SQ2为右动力头的原位限位，SQ4为右动力头的快进限位，SQ6为右动力头的工进限位，具体要求如下：1.左、右两动力头均要求快进→工进→快退的工作循环。
2.可使左、右两动力头同时工作，也可进行单独调整。
3.加工过程中需要进行冷却。
4.应有电源有信号指示，动力头正在工作信号指示。
5.应有局部照明必要的保护环节。
2 方案论证组合机床的电气控制,理论上讲,可以采用继电器接触器电气控制系统，单片机控制系统和PLC控制系统来实现。
但是在实际工程中往往选择一种经济、有效、性能优越的控制方案，考虑到上述几点，PLC较适合组合机床的电气控制。
PLC与单片机、继电器-接触器控制系统相比具有以下优点：1．PLC与继电器-接触器相比较：继电器-接触器控制系统自上世纪二十年代问世以来，一直是机电控制的主流。
由于它的结构简单、使用方便、价格低廉，所以使用广泛。
它的缺点是动作速度慢，可靠性差，采用微电脑技术的可编程顺序控制器的出现，使得继电接触式控制系统更加逊色。
PLC等取代继电接触式控制逻辑。
具体如下：(1) 控制逻辑继电接触式控制系统采用硬接线逻辑，它利用继电器等的触点串联、并联、串并联，利用时间继电器的延时动作等组合或控制逻辑，连线复杂、体积大、功耗也大。
当一个电气控制系统研制完后，要想再做修改都要随着现场接线的改动而改动。
特别是想要能够增加一些逻辑时就更加困难了，这都是硬接线的缘故。
所以，继电接触式控制系统的灵活性和扩展性较差。
可编程控制器采用存储逻辑。
它除了输入端和输出端要与现场连线以外，而控制逻辑是以程序的方式存储在PLC的内存当中。
若控制逻辑复杂时，则程序会长一些，输入输出的连线并不多。
若需要对控制逻辑进行修改时，只要修改程序就行了，而输入输出的连接线改动不多，并且也容易改动，因此，PLC的灵活性和扩展性强。
而且PLC是由中大规模集成电路组装成的，因此，功耗小，体积小。
(2) 控制速度继电器接触式控制系统的控制逻辑是依靠触点的动作来实现的，工作频率低。
触点的开闭动作一般是几十毫秒数量级。
而且使用的继电器越多，反映的速度越慢，还是容易出现触点抖动和触点拉弧问题。
而可编程控制器是由程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度相当快。
通常，一条用户指令的执行时间在微秒数量级。
由于PLC内部有严格的同步，不会出现抖动问题，更不会出现触点拉弧问题。
(3) 定时控制和计数控制：继电接触式控制系统利用时间继电器的延时动作来进行定时控制。
用时间继电器实现定时控制会出现定时的精度不高，定时时间易受环境的湿度和温度变化而影响。
有些特殊的时间继电器结构复杂，维护不方便。
而可编程程序控制器使用半导体集成电路作为定时器，时基脉冲由晶体震荡器产生，精度相当高并且定时时间长，定时范围广。
(4) 可靠性和维护性。
继电接触式控制系统使用了大量的机械触点，连线也多。
触点在开闭时会受到电弧的损坏，寿命短。
因而可靠性和维护性差。
PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，可靠性高。
PLC还配备了自检和监控功能，能自诊断出自身的故障，并随时显示给操作人员，还能动态的监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。
总之，PLC在性能上均优越于继电接触式控制系统，特别是控制速度快，可靠性高，设计施工周期短，调试方便，控制逻辑修改方便，而且体积小，功耗低。
2．PLC与单片机比较单片机具有结构简单，使用方便，价格比较便宜等优点，一般用于数据采集和工业控制。
但是，单片机不是专门针对工业现场的自动化控制而设计的，所以它与PLC比较起来有以下缺点：(1) 单片机不如PLC容易掌握使用单片机来实现自动控制，一般要使用微处理器的汇编语言编程。
这就要求设计人员要有一定的计算机硬件和软件知识。
对于那些只熟悉机电控制的技术人员来说，需要进行相当长一段时间系统地学习单片机的知识才能掌握。
而PLC采用了面向操作者的语言编程，如梯形图、状态转移图等，对于使用者来说，无需了解复杂的计算机知识，而只要用较短时间去熟悉PLC的简单指令系统及操作方法，就可以使用和编程。
(2) 单片机不如PLC使用简单使用单片机来实现自动控制，一般要在输入输出接口上做大量的工作。
例如，要考虑工程现场与单片机的连接，输出带负载能力、接口的扩展，接口的工作方式等。
除了要进行控制程序的设计，还要在单片机的外围进行很多硬件和软件工作，才能与控制现场连接起来，调试也较繁琐。
而PLC的输入/输出接口已经做好，输入接口可以与无外接电源的开关直接连接，非常方便。
输出接口具有一定的驱动负载能力，能适应一般的控制要求。
而且，在输入接口、输出接口，由光电耦合器件，使现场的干扰信号不容易进入PLC。
(3) 单片机不如PLC可靠使用单片机进行工业控制，突出的问题就是抗干扰性能较差。
而PLC是专门用于工程现场环境中的自动控制，在设计和制造过程中采取了抗干扰性措施，稳定性和可靠性较高。
通过上面的比较，针对组合机床的电气控制系统，虽然PLC的价格高一些，但良好的稳定性和高度的可靠性可确保机床在加工零件时的精度，所以决定采用PLC控制系统来实现。
3 硬件设计3.1系统的原理方框图 PLC进给电机主轴电机照明电路冷却电路图3-1 系统框图3.2 主电路根据设计要求，主电路大致分为三个部分。
首先看第一部分，主轴电机。
主轴电机工作方式有两种：正转、反转。
根据不同的工作要求，主轴电机的转向不同。
因主轴电机的功率较小，故可以直接启动。
其主电路图如下3-2所示：M1M2FR1FR2KM1KM2FU1FU2图3-2主轴电机当KM1、KM2的线圈得电吸合分别使电机M1、M2正转；当KM9、KM10的线圈得电吸合分别是电机M1、M2反转。
通过PLC 的输出就可以使不同的接触器线圈得电，从而使电机的转向不同。
其次看第二部分，快速电机和进给电机。
根据设计要求知左、右两动力头均要求快进→工进→快退的工作循环，并且左、右两动力头可以同时工作，也可进行单独调整。
所以就要求快速电机M5、M6能够正反转，工作进给电机为M3、M4能够正转即可。
其主电路如下图3-3所示。
M3K M 3F U3M4K M 4FU4Y V 1Y V 2图3-3 快速电机和进给电机因为这4个功率都较小，所以可以直接启动。
M3、M4只要接触器KM3、KM4的线圈得电就会吸合，就能正转；M5、M6分别当接触器KM5、KM6线圈得电时正转，当接触器KM7、KM8分别得电就反转。
最后看第三部分，照明电路和信号指示部分。
当机床工作时，为了警告旁人不要误动作，故要有信号指示说明，告诉别人正在进行工作，不要误动作。
信号指示也能显示机床是否是在正常工作、有无问题。
有时候需要晚上工作，所以需要必要的照明。
图3-4 指示信号灯如图3-4，其指示着组合机床的工作状态，指示灯分别与与之对应的接触器的常开触点连接，当接触器的线圈得电，其常开触点闭合，通过6.3V电压使之亮。
KM1、KM9分别是控制M1的正反转的接触器；KM2、KM10分别是控制M2的正反转的接触器；KM3、KM4分别是控制左右工进电机正转的接触器；KM5、KM7，KM6、KM8分别是左右快进快退电机。
这样就可以把所有的电机的状态显示出来。
照明灯如下图3-5所示。
SAAC 36V图3-5 照明灯3.3 I/O分配因采用PLC控制，需分配其I/O点，它决定着系统如何工作。
输入地址号信号名称输出地址号信号名称X0 左动力头正转启动Y0 M1主轴正转（KM1）按钮Y1 M1主轴反转（KM9）X1 左动力头反转启动按钮X2 左动力头停车按钮Y2 M3工进正转（KM3）Y3 YV1快进（YV1）X3 左动力头冷却泵启动X4 左动力头快进限位Y4 YV2快退（YV2）X5 左动力头工进限位Y5 左冷却泵（KM11）X6 左动力头原位限位Y6 M2主轴正转（KM2）X7 左动力头快进按钮Y7 M2主轴反转（KM10）X10 左动力头快退按钮Y10 M4工进正转（KM4）X11 右动力头正转启动按钮Y11 M6快进（KM6）X12 右动力头反转启动按钮Y12 M6快退（KM8）X13 右动力头停车按钮Y13 右冷却泵（KM12）X14 右动力头冷却泵启动X15 右动力头快进限位X16 右动力头工进限位X17 右动力头原位限位X20 右动力头快进按钮X21 右动力头快退按钮表3-1 I/O口地址分配表3.3 I/O 接线图x0x1x2x3x4x5x6x7x10x11x12x13x14x15x16x17x20x21SB9SB1SB2SB3SA1SQ3SQ5SQ1SB4SB5SB6SB7SB8SA2SQ4SQ2SQ6SB10COMY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y10Y11KM1KM9KM3YV1YV2KM11KM2KM10KM4KM12图3-6 PLC I/O 接线图接触器的线圈通过接110V 电压与PLC 的输出端和COM 端相连。