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1、毕业设计(论文)说明书摘 要组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件，完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。随着技术的不断进步，一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器（PLC）、数字控制（NC）
2、等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。本文对可编程序控制器（PLC）应用于双面钻孔组合机床电气控制系统的设计思想作了介绍。对系统的硬件组成和软件设计作了较为详细的阐述。通过上位计算机可对机床的现场状态实施监控和对工作参数进行调整，使系统工作在最佳状态。近几年来的现场应用情况表明，该PLC控制系统工作可靠，操作方便，提高了工效。关键词：PLC；组合机床；步进梯形指令(STL)。AbstractCombination machine tools and automatic line is a comprehensive collection and in
3、tegration of high degree of automation in the manufacturing technology and process equipment packages. It is characterized by highly efficient, high quality, economical and practical, they have been widely used for mechanical engineering, communications, energy, industry, light industry, and home el
4、ectrical appliances industry. Our traditional combination machine tools and machine tool portfolio automatically routes primarily use machines, electricity, gas, hydraulic control, and its processing is targeted at the production lot larger-and medium-bold type and Zhou Lei parts and complete drilli
5、ng, reaming, cut Kong, the processing of thread, boring, cars carry noodles and protrude Taiwan in Conedera smooth-bore various shapes shafts and horizontal Xianxiao and shape face. As technology advances, a new portfolio of machine tools - soft combination machine tools increasingly been favored, i
6、t applied a line box, convertible main boxes, coding and cutlery accompanying jig automatic replacement, coupled with programmable controller (PLC), numerical control (NC), to arbitrarily change the work cycle control and drive systems, and the flexibility to adapt to the multi-species processing sc
7、ale variable portfolio tools. This article mainly introduces the design thought of PLC applying for Modular Machine Tool electronic control system. It gives a detailed statement on the components of the system hardware and design of software. detail. The machine tool state can be monitored and the p
8、arameter can be adjusted in the site by top-computer, and enabling the system to have optimal property. Recent application on spots shows: this PLC controlling system works reliably, operates conveniently and effectively.Keywords: PLC； Modular Machine Tool；STL目 录1 绪 论51.1 课题背景51.1.1 组合机床的国内外现状61.1.2
9、 PLC控制技术的国内外现状71.2 组合机床的概述91.2.1 组合机床的概念91.2.2 双面组合钻床的介绍91.3 可编程序控制器及应用101.3.1 可编程序控制器概述101.3.2 可编程控制器的结构和工作方式111.3.3 三菱F2系列PLC及其指令系统151.4 PLC控制系统设计存在的问题161.5 课题内容及其研究目标172 系统设计的总体方案192.1 系统总体设计思想及优选方案的确定192.1.1 卧式双面组合钻床电气控制系统的构成192.1.2 系统的功能要求192.1.3 PLC控制系统的特点202.1.4 PLC控制技术的总体设计思想222.2 关键技术及主要研究任
10、务243 系统的控制方法及PLC控制程序的编写263.1 双面组合钻床的动作循环263.2 组合钻床电气控制原理图的绘制293.2.1 PLC输入/输出端子分配整体图293.2.2 组合钻床电气控制原理图的绘制293.3 PLC控制程序的编写303.3.1 可编程控制器的选取303.3.2 PC的I/O地址分配333.3.3 PLC状态图及梯形图（程序）的设计364提高可编程序控制器可靠性措施分析42结 论53谢 辞错误!未定义书签。参考文献551 绪 论1.1 课题背景我国加入WTO以后，制造业所面临的机遇与挑战并存。组合机床行业企业适时调整战略，采取了积极的应对策略，出现了产、销两旺的良好
11、势头，截至2002年9月份，组合机床行业企业仅组合机床产品一项，据不完全统计产量已达800余台，产值达3个亿以上，较2001年同比增长了10%以上, 另外组合机床行业工业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交货值等经济指标均有不同程度的增长，新产品、新技术较上年均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。组合机床及其PLC电气控制系统是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床电气控制系统主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型
12、箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台式组合机床等；随着技术的不断进步，一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器（PLC）、数字控制（NC）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外，近年来组合机床加工中心、数控组合机床、
13、机床辅机（清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线）等在组合机床行业中所占份额也越来越大。因此，为适应市场要求，适应组合机床由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展的趋势，我设计了这套“双面组合钻床PLC电气控制系统的设计”，希望能够满足用户的需要，真正成为刚柔兼备的自动化装备。1.1.1 组合机床的国内外现状近两年虽然组合机床行业产销呈现上升趋势，但行业内一些企业同样存在负债经营的情况，主要原因是传统的组合机床产品不能满足用户柔性化、高精度、短周期的市场需求，同时组合机床行业一些企业存在现代化管理水平低、人才流失严重、科研成果不能迅速转化为生产力等缺陷。为此出现如下几点须待改进的现状
14、： （1）提高现代化管理水平。中国加入WTO后，迫切要求企业提高现代化管理水平，进一步深化企业内部改革，建立健全适应市场经济的运行机制，“建立企业的科学的管理体制，做到集权有道、分权有序、授权有章、用权有度的责权利内在统一的有机结合，是提高企业控制力所必须的。”要彻底改变落后的体制，必须树立全球化经营理念，提高国际市场竞争能力，建立市场快速反应机制，以适应日趋发展的市场需求。 （2）亟待提高企业创新能力。企业的生存，关键在于产品的生命力。已步入电子时代的今天，传统的组合机床已经不能适应高速发展的国内外市场需要，这就要求企业必须适应科学技术的飞速发展，建立技术创新体系，推进企业的技术进步，加速向
15、柔性化、数控化、高精度、短周期方向发展，提高组合机床适用范围和市场覆盖面；同时实施名牌战略，争创世界品牌, 加速我国组合机床的发展进程，使我国组合机床行业企业在世界制造领域里立于不败之地。 （3）企业发展、技术创新和管理水平的提高都需要高技术人才。在全球化经济格局不断明朗的今天，人才争夺战已渗透到各个领域，组合机床行业应适时把握国际大环境，广招高技术人才、高技能工人。现在企业尤其缺少高技能工人，专家指出，目前我国企业产品平均合格率仅为7成，不良产品每年损失近2000亿元，而其中50%以上系由工人技能不高所致。因此，建立强大的技术生力军，不断更新知识，更新观念，依靠优秀的高技术人才、高技能工人，
16、加快企业信息化建设，是企业发展的必由之路。 综上所述，组合机床行业企业一要开展科技攻关，攻克当前行业企业技术发展上的难题；二要加强与国外的合资合作，利用和学习国外的先进技术，提高企业的现代化管理水平和技术水平；三要通过对引进技术的消化吸收进行再创新，发展自己的产品。通过我们的努力，使我国真正由制造大国变成制造强国。1.1.2 PLC控制技术的国内外现状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。限于当时的元器件条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。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC
