机加工自动线控制系统(DOC)

目录

第1章工程实践训练的目的与任务 (1)

1.1 目的 (1)

1.2 任务 (1)

第 2 章机加工自动线的用途、基本组成和工作原理 (3)

2.1 机加工自动线的用途 (3)

2.2 机加工自动线的基本组成和工作原理 (3)

2.2.1 机械部分的基本组成和工作原理 (3)

2.2.2 液压部分的基本组成和工作原理 (4)

2.2.2.1 机加工自动线输送带液压部分工作原理 (9)

2.2.2.2 定位、夹紧机构液压部分工作原理 (9)

2.2.2.3 铣端面动力头液压传动部分工作原理 (10)

第3章自动线控制系统的组成及其各电器元件的作用 (12)

第 4 章机加工自动线控制系统的操作训练 (15)

4.1 操作前的准备 (15)

4.2 全线全自动方式下的操作 (15)

4.3 全线半自动方式下的操作 (16)

4.4 手动方式下的操作 (17)

4.5 停止运行的操作 (17)

第5章机加工自动线控制系统的编程及其调试训练 (18)

5.1 编程训练 (18)

5.2 程序的调试训练 (23)

5.2.1 将程序写入PLC的内存中 (23)

5.2.2 程序的调试 (23)

第6章机加工自动线控制系统的故障诊断训练 (24)

第7章工艺图纸的设计 (26)

心得体会 (27)

第1章工程实践训练的目的与任务

1.1 目的

生产自动化是科学技术不断进步和生产高度发展的产物，是一种理想的生产形式。在大批量生产条件下，由于产品品种单一，产品结构稳定，而且产量大，一般都具备有工步、工序自动化和流水作业的基础，建立自动线使产品零件加工工艺过程自动化是少品种大批量生产实现自动化的一种良好方式。因此，在机械行业，机械加工生产自动线已成为一种常见的自动化生产形式。

自动线由基本工艺设备及工件传送系统、控制系统组成。其中，控制系统的设计、安装、调试和维护是电气化技术人员的岗位职责。

自从1969年DEC公司研制出PLC。并首次用于美国通用汽车公司的汽车自动装配线以来，PLC得到了迅速的发展，在工业控制方面得到了广泛的应用。PLC控制已基本取代了过时的继电～接触器控制。PLC应用技术也成为电气化专业学生必需掌握的技术之一。

本系统旨在为学生进行机加工自动线电气控制系统的运行、调试和维护提供一个实训环境。通过操作、调试、排障等工程实训，使学生熟悉机加工生产自动化的运行，掌握自动线PLC控制系统的布线工艺、调试和维护方法，增强PLC的工程应用能力，为将来从事PLC应用方面的技术工作打下基础。

1.2 任务

本项目的训练内容分为设计训练、操作训练和故障排除训练三个方面。本项目的设计训练内容包括机加工自动线控制台电气工艺图的设计训练，机加工自动线PLC控制程序的设计调试训练两个方面。

机加工自动线PLC控制程序的设计调试训练内容包括：

（1）PLC控制系统程序的总体结构图的设计。

（2）PLC控制系统公用程序（只含一个工位）的设计调试。

（3）PLC控制系统手动程序（只含一个工位）的设计调试。

（4）PLC控制系统单机半自动程序（只含一个工位）的设计调试。

（5）PLC控制系统全线单周/连续循环（只含一个工位）的设计调试。

（6）PLC控制系统信号显示和故障报警程序（只含一个工位）的设计调试。一般来说，调试运行应完成以下几项任务：

①通过调试运行，检查和纠正PLC用户程序中的错误，使之满足生产机械提出的各项工艺要求。

②通过调试运行，检查和纠正PLC I/O接线及其它接线中的错误。

③通过调试运行，调整定时器、计数器和压力继电器等的设定值，使之更加符合工艺要求。

④通过调试运行，调整各行程开关的安装位置，各行程开关究竟应

调整到什么位置合适，应以保证各机械运动部件在工作过程中不发生碰撞，刀具对工件的加工位置准确，对工件的加工精度符合设计要求为准。

第2章机加工自动线的用途、基本组成和工作原理

2.1 机加工自动线的用途

机加工自动线可对工件进行铣端面、钻孔、检查、扩孔、镗孔、攻丝、转位、钻深孔等工序进行加工。由于机加工自动线各动力头具有“在线/离线”选择功能，故可对加工工件进行其中一种或几种甚至全部工序的加工，因此，机加工自动线适用的加工范围广泛。另外，机加工自动线拥有全线单周/连续循环、单机半自动/手动和全线自动回原点五种工作方式，用户可根据需要选择其中工作方式运行机加工自动线，这样就大大增加了对机加工自动线操作的灵活性。

2.2 机加工自动线的基本组成和工作原理

本系统由计算机仿真子系统、接口子系统、PLC控制系统、操作台及模拟显示屏几部分构成。为了叙述方便，今后就称机加工自动线控制系统为PLC控制系统。由于PLC控制是自动化专业学生训练的重点。因此，PLC控制、操作台、模拟显示屏与生产实际基本一致，自动线的机械和液压部分则由计算机仿真，保证学生能达到工程实训的目的。

2.2.1 机械部分的基本组成和工作原理

机加工自动线的机械部分主要由铣端面、钻孔、检查、扩孔、镗孔、攻丝、转位、钻深孔和上、下料等十个工位和输送带、定位机构、夹紧机构组成，单面加工，随行夹具传送工件，其平面布置图如图1所示。各工位动力头主轴的旋转运动由电动机拖动，而输送带步进装置的向前与向后，定位机构的定位与拔销，夹紧机构的夹紧与松开，各工位动力头滑台的快进→工进→快退，检查机构的慢进与快退，转位机构的右转与左转、抬起与放下等运动则由液压系统拖动。液压系统的液压泵由一台电动机拖动。此外，机加工自动线还配有一台冷却泵，用来在加工时对各动力头的刀具和工件的加工面进行冷却。冷却泵由一台电动机拖动。