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1、沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸1沈 阳 理 工 大 学1 设计题目及设计要求1.1 设计题目： 半精镗专用机床控制系统设计1.2 设计要求：1.2.1.设计内容：1）完成课程设计指导书所要求的控制循环。2）按停止按钮，完成当前循环后再停。3）连续时，循环 3 次结束，声光间断报警 5 秒4）要求可以实现手动、单周期、连续控制。1.2.2.设计要求：1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试 PLC 控制梯形图3）设计说明书沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸2沈 阳 理 工 大 学2 任务分析、方案确定2.1 半精镗专用机床的特点半精镗专用镗床是应用于加工汽
2、车连杆的专用设备，汽车连杆是发动机的重要组成部件，它直接影响到发动机及汽车的性能指标。如果机床电控系统采用继电接触器控制，由于使用了大量的机械触点，导致设备的响应速度慢、可靠性差、故障率高、接线复杂、不便于调整和维修，加工产品的质量无法得到可靠保证。可编程序控制器具有通用性好、抗干扰能力强、性价比高等特点，运用其控制逻辑的软件设计功能可在很大程度上改善机床电控系统的柔性；同时，其可靠性得到明显增强，具有很好的社会和经济效益。2.2 半精镗专用机床的组成及加工工艺过程半精镗专用机床是由左/右滑台、左右动力头、工件定位夹具、液压站、左右主轴电动机等组成。左右滑台及工件的夹紧和放松动作都由液压提供动
3、力。汽车连杆的加工要求精度高。在加工时，要一面两销定位，同时装卡两个工件，使两个工一件一起加工。其自动加工工艺过程如下：（1）在机床的初始状态（左右滑台停在原位、左右主轴停转）时，同时装卡两个工件，人工认销后，启动机床并开始夹紧两工件。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸3沈 阳 理 工 大 学（2）当工件夹紧到位，且压力继电器动作时，开始自动拔销。（3）拔销完毕，右动力头在右滑台的带动下快速前进（下称快进） ，同时右主轴启动。（4）当右滑块快进到位时，压迫液压行程调速阀，自动转为工进速度，开始对工件右面的两个大孔和两个小孔进行加工。工进速度行进到终点,4 孔同时倒角。（5）倒角
4、延时完毕，右滑台快退回原位自停，同时右主轴停转。（6）左动力头在左滑台的带动下快进，同时左主轴启动。（7）当左滑台快进到位时，压迫液压行程调速阀，自动转为工进速度，开始对工件左面的两个大孔和两个小孔进行加工。工进速度行进到终点，4 孔同时倒角。（8）撞死铁且保压达到压力后，左滑台快退回原位自停，同时左主轴停转。 （9）接着进行自动插销的操作，当插销到位时自动开始放松工件。（10）工件放松到位时，人工取下工件，一次加工过程结束。此时，机床处于初始状态。欲进行下一次加工，要重复上述过程。自动加工工艺过程可用图 1 的流程图表示。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸4沈 阳 理 工 大
5、 学2.3 半精镗专用机床左滑台 工件 右滑台左刀头 右刀头半精镗专用机床2.4 手动面板手动 单周期 连续夹紧 松开 右滑台进 右滑台退 左滑台进 左滑台退 左刀启 左刀停右刀启 右刀停 插销 拔销沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸5沈 阳 理 工 大 学2.5 选择 PLC因为需要的入口较多所以在选择 plc 时选择的是 cpu216，但是即使是这样输入的端口也不够所以还要选择了一个块，8 个输入的块。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸6沈 阳 理 工 大 学3 电路及 PLC 梯形图设计与绘图3.1 半精镗专用机床控制流程机械系统包括：左滑台、右滑台、左动
6、力头、右动力头、拔插定位销油缸。动作要求如图所示：沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸7沈 阳 理 工 大 学3.2 端子分配图手：夹紧 I0.0手：松开 I0.1 右滑台进 Q0.0加紧到位 I0.2 右滑台退 Q0.1松开到位 I0.3 左滑台进 Q0.2启动 I0.4 左滑台退 Q0.3停止 I0.5 右刀启 Q0.4手：右滑台快进 I0.6 右刀停 Q0.5手：右滑台退 I0.7 左刀启 Q0.6右滑台退到位 I1.0 左刀停 Q0.7右滑台进到位 I1.1 松开 Q1.0手：左滑台快进 I1.2 夹紧 Q1.1手：左滑台退 I1.3 拔销 Q1.2左滑台进到位 I1.4
7、 插销 Q1.3左滑台推到位 I1.5 声 Q1.4手动 I1.6 光 Q1.5单周期 I1.7连续 I2.0拔到位 I2.1插到位 I2.2手：右刀启 I2.3手：左刀启 I2.4手：右刀停 I2.5手：左刀停 I2.6手：拔销 I2.7手：插销 I3.0放好 I3.1取走 I3.2沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸8沈 阳 理 工 大 学3.3 顺序功能图 M0.2(I1.7+I2.0)I0.4 M2.0I0.2I2.1I1.0T37I1.1I1.4I1.5I2.2I0.3CI M1.6M1.6 C1M1.6 T38M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4M0.5M0.6
8、M0.7M1.0M1.1 M1.2M1.3M1.4M1.5Q1.1Q1.2Q0.0 Q0.4T37Q0.1Q0.5 Q0.2 Q0.6Q0.3Q0.7 Q1.3Q1.0C1T38Q1.5Q1.4沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸9沈 阳 理 工 大 学3.4 梯形图3.4.1 主程序沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸10沈 阳 理 工 大 学3.4.2 公用程序沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸11沈 阳 理 工 大 学3.4.3 手动程序沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸13沈 阳 理 工 大 学3.4.4 自动程序沈 阳 理
9、工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸14沈 阳 理 工 大 学沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸15沈 阳 理 工 大 学沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸17沈 阳 理 工 大 学沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸16沈 阳 理 工 大 学4 程序调试说明4.1 主程序公用程序是无条件调用，无论什么时候都可以调用，什么时候都可以的电。 当选择手动 I1.6 时，执行手动程序。当选择连续 I1.7 或单周期 I2.0 时，执行自动程序。当按急停按钮 I3.3 时，所有的线圈都失电，程序停止。4.2 自动程序当满足初始条件时，松开到位 I0.3，
10、右滑台退到位 I1.0，左滑台退到位 I1.1，有刀停 Q0.5，左刀停 Q0.7，接通 M2.0。当工件放好 I3.1，按动启动按钮 I0.4 时，接通 M0.1，工件夹紧Q1.1，断开 I0.3。加紧到位 I0.2，接通 M0.2，拔销 Q1.2，断开 M0.1。拔销到位 I2.1，接通 M0.3，右滑台进 Q0.0，右刀启 Q0.4，断开I1.0。右滑台进到位 I1.1，接通 M0.4，计时器 T37 开始计数。T37 计时时间到，接通 M0.5，右滑台退 Q0.1，断开 I1.1。右滑台退到位 I1.0，接通 M0.6，M0.7，右刀停 Q0.5，左滑台进Q0.2，左刀启 Q0.6，断
11、开 I1.5。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸17沈 阳 理 工 大 学左滑台进到位 I1.4，接通 M1.0，左滑台退 Q0.3，断开 I1.4。左滑台退到位 I1.5，接通 M1.1,M1.3，左刀停 Q0.7，插销 Q1.3。插销到位 I2.2，接通 M1.3，松开工件 Q1.0，断开 I0.2。松开到位 I0.3，接通 M1.4，计数器 C1 开始计数，当选择的是单周期I1.7 时程序返回到，当选择的是连续 I2.0 时，程序返回到 M0.1，继续执行程序，重复执行，当计数器 C1 记满时，声光 Q1.4，Q1.5 间断报警。4.3 手动程序选择手动 I1.6 时，执
12、行手动程序，按夹紧按钮 I0.0，加紧工件Q1.1。按松开按钮 I0.1，松开工件 Q1.0。按右滑台进按钮 I0.6，右滑台进 Q0.0。按右滑台退按钮 I0.7，右滑台退 Q0.1。按左滑台进按钮 I1.2，左滑台进 Q0.2。按左滑台进按钮 I1.3，左滑台进 Q0.3。按右刀启动按钮 I2.3，右刀启动 Q0.4。按右刀停止按钮 I2.5，右刀停止 Q0.5。按左刀启动按钮 I2.4，左刀启动 Q0.6。按左刀启动按钮 I2.6，左刀启动 Q0.7。4.4 公用程序当满足初始条件时，松开到位 I0.3，右滑台退到位 I1.0，左滑台退沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸18沈 阳 理 工 大 学到位 I1.1，有刀停 Q0.5，左刀停 Q0.7，接通 M2.0。当选择手动 I1.6 时自动程序的线圈都断电。结束语通过这次课设我学到了很多东西，不仅把以前在课本上学到的理论知识实践了一部分，同时也明白了以前所想的不一定是符合实
