在组合机床控制中应用

常州工学院

P L C 课程设计

课题名称：PLC在组合机床控制中应用

专业：电气工程及其自动化

学院：电子信息与电气工程学院

姓名：周森华苏建佘一峰

沃凌霄李国锋肖孙波

班级：02电二

指导老师：罗慧芳

二00五年九月

目录

一任务书 (1)

二设计内容 (3)

(一) 控制要求 (3)

(二) 总体设计过程 (5)

1. 软件设计 (5)

2. 硬件设计…………………………………………………..

3. 故障检测…………………………………………………..三设计小结……………………………………………………..四附录…………………………………………………………..

1. 组合机床示意图……………………………………………..

2. 程序指令表…………………………………………………..

3. 参考文献…………………………………………………..

二设计内容

（一）控制要求：

1．组合机床概述

两工位钻孔，攻丝组合机床，能自动完成工件的转孔和攻丝加工，自动化程度高，生产效率高。

机床主要由床身，移动工作台，夹具，钻孔动力头，攻丝滑台，攻丝动力头，滑台移动控制凸轮和液压系统等组成，如附录一。

移动工作台和夹具用以完成工件的移动和加紧，实现自动加工。转孔滑台和转孔动力头用以实现转孔加工量的调整和转孔加工。攻丝滑台和攻丝动力头用以实现攻丝加工量的调整和攻丝加工。

工作台的移动（左移，右移），夹具的动作（夹紧，放松），转孔滑台和和攻丝滑台的移动（前移，后移），都由液压系统执行，其中的来年感个滑台的液压系统由滑台移动控制凸轮来控制，工作台的移动和夹具的夹紧和放松电磁阀的控制。

根据设计要求，工作台的移动和华东台的移动应按严格要求规定的时序同步进行，两种运动密切配合，以提高生产效率。

2．加工工艺及控制要求

系统通电，自动启动液压泵电机M1。若机床部分在原位（工作在转孔工作SQ1动作，转孔滑台在原位SQ2动作，攻丝滑台在原位SQ3动作）。

并且液压系统压力正常，压力继电器PV动作，原位指示灯HL1亮。

将

工作放

在工作

台撒谎

能够，

按下启

动按钮

SB，夹

紧电磁

阀YV1

得电，

液压系

统控制

夹具将工件夹紧，与此同时，控制凸轮电机M2得电运转，当夹紧限位SQ4动作后，表明工件已被夹紧。

启动转孔动力头电机M3，且由于凸轮电机M2运转，空竹凸轮控制相应的液压阀使转孔滑台前移，进行转孔加工，当转孔滑台到达终点时，转孔滑台自动后退，到原位时停，M3同时停止。

等到转孔滑台回到原位后民工做太右移电磁阀YV2得电，液压系统使工作太右移，当工作台到攻丝工位时，限位开关SQ0动作，工作台停止，启动攻丝动力头电机M4正转，攻丝滑台开始前移，进行攻丝加工，当攻丝滑台到终点时（终点限位SQ7动作），制动电磁铁DL得电，攻丝动力头制动，0.3s后攻丝动力头电机M4反转，同时攻丝滑台由凸轮控制使其后退。

当攻丝滑台退到原位时，攻丝动力头电机M4停，凸轮正好运转一个周期，凸轮电机M2停，延时3s后左移电磁阀YV3得电，工作台左移到转孔工位时停，放松电磁阀YV4得电，放松工件，放松限位SQ8动作后，停止放松，原位指示灯亮，取下工件，加工过程完成。两个话的移动，是通过控制凸轮来控制滑台移动液压系统液压阀实现后，电气系统不参与，只需启动控制凸轮电机M2即可。在加工过程中，应启动冷却泵电机M给冷却液。3．机床的加工工步顺序如下表：

2．硬件设计

（1）电气元件选择：

1．电动机M1~M5

运用Y系列三相交流异步电动机

2．热继电器FR1~FR5

K.Ie（K=0.95~1.01）=4A

选用ZJR16B~10B

3．熔断器Ir=（1.1~2.5）/Ir=2*4=8A

选用RL1~L5熔体2~10A

4．示灯HL1~HL7 7个

选用AD16~22 LED为220V AC

5．可编程控制器PLC

用继电器输出型FR1~C40 AFP12417

6．行程开关SQ1~SQ8 8个

单轮防护式JL*K1~111

7．按钮SB1~SB10 10个

为手动按钮LA25~10

8．电磁阀YV1~YV4 4

电源交流选用JT4加型零电压继电器

吸引电压在线圈额定电压的60%~85%范围的调节，释放电压在线圈额定的10%~35%范围内调节，动作误差为±10%。

9．低压继路器QF

10．Ide 》=Ie

选用DZ20~110 额定电流20A

11．交流接触器KM1~KM6 6个

选用CJ10~20 额定电流为20A

12．启动按钮SB1

已用LA25~10 1个绿色

13. 蜂鸣器1个

（2）元器件清单

（3）输入输出分配表：

十三个，所以选择PLC的型号为：FX

根据输入输出，可以得出组合机床的PLC控制电路图如下：

（5）主电路

3．故障检测：

组合机床在实际运行中，由于种种原因会出现一些鼓掌。因此组合机床的控制，除正常的控制程序外，还必须为其编制故障诊断显示程序。

一旦机床出现故障时，通过故障诊断显示程序立即显示报警。维修人员可以根据显示情况，对照诊断表立即找出故障点，予以排除。这样可以大大缩短故障的检测和排除时间，提高机床的恢复开动率，提高生产效率。

经验表明，机床故障大多出现在检测元件上，因此在机床上设置了15个故障监控点，故障诊断如下表：

故障诊断表

小结

本次课程设计的课题是PLC在组合机床控制中的应用，通过PLC的控制实现工件的自动钻孔和攻丝加工，自动化程度高，生产效率高！通过过程设计，我们要了解PLC在机床控制中的应用，掌握