基于PLC的組合機床控制系統(tǒng)設(shè)計

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1、 華 北 科 技 學(xué) 院 2011 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 論文題目： 基于PLC的組合機床控制系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名： 馬福元 學(xué) 號： 2 系(部、院)： 機電工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 2班 指導(dǎo)教師： 封孝輝 2011年 4 月 5

2、 日  開題報告填寫要求 1. 開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作開始前完成，指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查后生效； 2. 學(xué)生應(yīng)按照統(tǒng)一要求（從教務(wù)處網(wǎng)站下載開題報告標(biāo)準(zhǔn)格式電子文檔）填寫開題報告，其中：字體小4號宋體，行距20磅，日期的填寫一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫，如“2006年1月17日”或“2006-01-17”； 3. 根據(jù)專業(yè)的具體情況，學(xué)生應(yīng)查閱一定數(shù)量的參考文獻(xiàn)（不包括辭典、手冊）； 4. 完成后及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。  2011 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告

3、 1.設(shè)計背景或研究意義 普通車床是應(yīng)用非常廣泛的金屬切削工具，目前采用傳統(tǒng)的繼電器控制的普通車床在中小型企業(yè)仍然大量使用。由于繼電氣系統(tǒng)接線復(fù)雜，故障診斷與排除困難，并存在一下缺點：①觸點容易被電弧燒壞而導(dǎo)致接觸不良，②機械方式實現(xiàn)的觸點控制反映速度慢，③繼電器的控制功能被固定在線路中，功能單一、靈活性差等缺點。因而造成了這些企業(yè)的生產(chǎn)效率低下，效益差，反過來這些企業(yè)又沒有足夠的資金購買新的數(shù)控車床。相比之下，由于可編程控制器（PLC）具有一下優(yōu)點：①通用性、適應(yīng)性強，②完善的故障自診能力而且維修方便，③可靠性高及柔韌性強等優(yōu)點，且小型PLC的價格目前也很便宜，因此在普通車床的控制電路

4、改造中發(fā)揮了及其重要的作用。因此，當(dāng)務(wù)之急就是對這些普通車床進(jìn)行技術(shù)改造，以提高企業(yè)的設(shè)備利用率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。 2.設(shè)計的主要環(huán)節(jié)或論文的基本內(nèi)容 一、 四工位組合機床的工作原理 機床對零件進(jìn)行銑端面、大中心孔、攻絲等工序加工，采用上料、下料機械手傳遞工件，按照要求進(jìn)行加工，并安排下料機械手取走加工完的工件。這個過程是首先加工工件又上料手自動傳送的工作臺，再次同時進(jìn)料裝置開始上料，上料完畢后，機床的4個加工動力頭他同時對該工件進(jìn)行加工，一次加工完一個工件后，通過下料機械手取走加工完的工件。上料機械手再傳送下一個工件進(jìn)行加工 二、 控制系統(tǒng)的電氣原理設(shè)計 四工位的組合機床

5、PLC控制的主電路共有4臺電動機，M1，M2,M3和M4，帶動4個工作臺的主軸旋轉(zhuǎn)和加工，三相交流電源通過斷路器QF1將電源引入，KM1、KM2、KM3、KM4分別控制他們的啟動和停止。FR1、FR2、FR3、FR4起短路保護(hù)。 三、 控制系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)有計算機、四工位組合機床現(xiàn)場控制柜、上下、左右4個工位工作電機，及位置檢測裝置組成。上位機計算機安裝在控制室，用以收發(fā)并顯示四工位組合機床現(xiàn)場的信號，記錄、存儲、顯示和控制現(xiàn)場的運行狀態(tài)。四工位組合機床的現(xiàn)場控制柜安裝在生產(chǎn)線現(xiàn)場，在控制柜上可以手動操作也可以自動操作，電機及位置傳感器等安裝在四工位組合機床生產(chǎn)線上，受現(xiàn)場控制柜的控制

6、。 四、系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計 PLC的硬件設(shè)計方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的元件；采用先迸的工藝制造流水線生產(chǎn)；對干擾采用屏蔽、隔離和濾波等，設(shè)有對電源的掉電保護(hù)、存儲器內(nèi)容的保護(hù)并采用看門狗和其他自診斷措施、便于維修的設(shè)計等等。在PLC的軟件設(shè)計方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波，軟件自診斷、簡化編程語言、信息保護(hù)和恢復(fù)、報警和運行信息的顯示等等。 ●設(shè)計車床PLC控制系統(tǒng)主要有以下方面的內(nèi)容和步驟： 1、分析總體功能要求，確定系統(tǒng)硬件配置 根據(jù)車床需要實現(xiàn)的控制功能、調(diào)速方式、安全方面等的綜合分析，對車床的硬件 系統(tǒng)(如接

7、觸器、繼電器、PLC型號)進(jìn)行總體安排。 2、計算PLC的I／o點數(shù) 經(jīng)過上述分析后，根據(jù)所確定的控制要求，計算控制系統(tǒng)的輸入信號及輸出信號的數(shù)量，同時對輸入、輸出信號是模擬量還是數(shù)字量要分開考慮，然后分類統(tǒng)計出各輸入、輸出量的電壓類型、等級、數(shù)量。設(shè)計時對I／0總體點數(shù)要考慮留有一定的余量。 3、選型 根據(jù)I／O數(shù)量及輸入、輸出類型，選擇PLC機型、擴(kuò)展單元等。 ●I／O接口電路設(shè)計 通過控制系統(tǒng)所需要的控制要求分配I/O地址，畫出加接口線路圖，列寫I/O及內(nèi)部輔助繼電器等的地址分配表，以便進(jìn)行梯形圖的設(shè)計。 ●控制電路圖的設(shè)計 包括設(shè)計主線電路、信號控制電路、PLC的I/O

8、接線電路的原理圖及配線圖，標(biāo)注線號。 ●梯形圖設(shè)計 充分利用PLC提供的指令，根據(jù)模塊化設(shè)計思想，依次對各控制功能設(shè)計梯形圖。 1 2011 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 3.進(jìn)度安排 3月20號——4月1號 開題報告 4月1號——4月10號 查閱資料制定方案 4月10號——4月20號 根據(jù)要求收集資料 4月20號——5月10號 繪制原理圖 5月10號——6月1號 整理論文 6月1號后準(zhǔn)備答辯 指導(dǎo)教師意見： （對本設(shè)計或論文的深度、廣度及工作量的評價） 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 教研室審查意見： 教研室主任（簽字）： 年 月 日 2 5 / 5文檔可自由編輯打印