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1、专用镗孔机床PLC控制系统的设计摘 要近年来，可编程控制器技术的发展异常迅猛，各生产厂家也推出了许多强大的新型PLC，各种特殊功能模块和通信联网器件，使可编程控制器成为集微机技术、自动化技术、通讯技术于一体的通用工业控制装置，成为实现工业自动化的一种强有力的工具，在工业控制的各个领域得到了广泛的应用。镗床是一种精密加工机床，主要用于加工工件上的精密圆柱孔。这些孔的轴心线往往要求严格地水平或垂直，相互间的距离要求很准确。这些要求都是钻床难以达到的。组合机床是专门用来加工大量同一工件的专用加工设备，专用镗床由三相异步电机拖动，电机型号Y100L-6型（1.5KW，4A），单向运转。技术人员必须掌握
2、其加工工艺流程，进给系统采用液压，为提高工效进给有快进和工进两种且自动变换，由液压电机和电磁阀YV1-YV4控制变换。液压泵电机为Y801-2（750W，1.9A）。本次设计PLC硬件采用的型号是FX2N-16MR-001，设计的程序采用的是以转换为中心的单序列的编程方式。最后，由于时间的仓促，本设计难免有疏忽和遗漏的地方,我真诚的希望老师给予批评和指正。关键词 PLC；硬件系统；软件系统；程序设计ABSTRACTIn recent years, the PLC abnormal rapid technological development, the manufacturer has int
3、roduced a number of powerful new PLC, various special function modules and communication networking devices, set to become the PLC computer technology, automation technology, ICT integration in the general industrial control devices, industrial automation become a powerful tool in the various fields
4、 of industrial control has been widely used.The boring lathe is one kind of precision sizing engine bed, mainly uses in processing on the work piece the precision column hole. These holes axis core often requests strictly horizontal or vertical, the distance request is very accurate. These requests
5、are the drilling machine achieve with difficulty. The aggregate machine-tool is uses for to process the massive identical work pieces specially the special-purpose processing equipment, the special-purpose boring lathe drives by the three-phase asynchronous machine, electrical machinery model Y100L-
6、6 (1.5KW,4A), unidirectional revolution. The technical personnel must grasp its processing technical process, to feed system use the hydraulic pressure, to enhance the work efficiency to feed to have enters quickly enters two kinds with the labor to fluctuate for the time being trades, controls the
7、transformation by the hydraulic pressure electrical machinery and solenoid valve YV1-YV4. The hydraulic pump electrical machinery is Y801-2 (750W,1.9A). This time designs the model which the PLC hardware uses is FX2N-16MR-001, what the design procedure uses is take transforms as the central single s
8、equence programming way.Finally, as a result of time hastiness, this design has the negligence and the omission place unavoidably, I sincere hoped that teacher gives criticizes and points out mistakes.Key words PLC; hardware system; software system; programming目 录1. 可编程控制器概述1 1.1 可编程控制器的基本概念1 1.2 可编
9、程控制器的发展和市场情况12. 设计概述4 2.1 课题背景及研究意义42.2 继电器控制系统与PLC控制系统6 2.3 本人的主要工作73. 镗孔机床的工作原理及控制要求8 3.1 镗床液压动力滑台介绍8 3.2 控制方式及工作方式8 3.3 专用镗孔机床控制要求94. 专用镗孔机床硬件设计10 4.1 PLC的选择10 4.2 专用镗孔机床PLC控制I/O分配表11 4.3 PLC控制系统硬件接线图12 4.4 PLC控制系统安装注意事项13 5. 专用镗孔机床软件设计14 5.1 常用的编程方法14 5.2 专用镗孔机床PLC控制工作流程图15 5.3 专用镗孔机床PLC控制顺序功能图1
10、6 5.4 专用镗孔机床PLC控制梯形图17设计小结19 参考文献20致谢21附录221 可编程控制器概述1.1 可编程控制器的基本概念人们将最初用于逻辑控制的可编程控制器叫做PLC，PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它可采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序运算，定时，计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器是“数字运算操作的电子装置”，其中带有“可以编制程序的存储器”，可以进行“逻辑运算，顺序运算，定时，计数和算术运算”工作，可以认为可编程控制器具有计算机的基本特征。事实
11、上，可编程控制器无论从内部结构，功能及工作原理上看都不折不扣的是计算机。可编程控制器是“为工业环境下应用”而设计的计算机。工业环境和一般办公环境有较大的区别，PLC具有特殊的构造，使它能在高灰尘，高噪音，强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作，为了能控制“机械或生产过程”，它又要能“易于与工业控制系统形成一个整体”这些都是个人计算机不能作到的。因此可编程控制器不是普通的计算机，它是一种工业现场使用的计算机。可编程控制器能控制“各种类型”的工业设备及生产过程。它“易于扩展其功能”，它的程序能根据控制对象的不同要求，让使用者“可以编制程序”。也就是说，可编程控制器较其以前的工业控制计算机，如单片
12、机工业控制系统，具有更大的灵活性，它可以方便地应用在各种场合，是一种通用的工业控制计算机。可编程控制器并不仅仅具有计算机的内核，它还配置了许多使用于工业控制的器件，它实际上是经过依次开发的工业控制计算机。但是，从另一方面来说，它是一中通用机，不经过二次开发，它就不能在任何具体的工业设备上使用。1.2 可编程控制器的市场情况和发展1.2.1 PLC的发展和市场情况世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。限于当时的元件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时，计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器，人们很快将
13、其引入可编程控制器，使PLC增加了运算，数据传送及处理等功能，成为真正具有计算机特征的工业控制设备。为了方便熟悉继电接触控制系统的电器工程技术人员使用，可编程控制器采用了和继电接触器电路图类似的梯形图作为主要的编程语言，并将参加运算的计算机存储元件都以继电器命名。因而人们称可编程控制器为微机技术和继电器常规技术相结合的产物。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年美国数字公司研制出了第一土改可编程序控制器，满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有第五代PLC产品了。在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原
14、料转化成产品为特征的过程工业中，除了以连续量为主的反馈控制外，特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作；另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制；以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的离散量的数据采集监视。由于这些控制和监视的要求，所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。在多年的生产实践中，逐渐形成了PLC、DCS与IPC三足鼎立之势，如表1.1所示，还有其它的单回路智能式调节器等在市场上占有一定的百分比。 表1.1 近年来国际市场上PLC、DCS与IPC的销售情况对比市场占有率PLCDCSIPC1993年39亿美元（46%）26.4亿美元（31%）10.2亿美元（12%）2000年76亿
