PLC箱体加工组合机床以及电气控制系统设计.doc

机电工程学院 PLC课程设计 （箱体加工组合机床的电气控制系统） 院 系 机电工程学院 班 级 机电0932 学 号 姓 名 指导老师 时 间 2010年12月25日 目 录 1绪论……………………………………………………………………..1 2设计方案………………………………………………………………..2 2.1 左、右两动力头进给电机……………………...………………..2 2.2主轴电机…………………………………………………...……..3 2.3照明及信号指示………………………………………...………..4 2.4 PLC的选择……………………………………………..………..5 2.5 程序的设计………………………………………….…………..5 3 I/O分配………………………………………………………..……..8 4 PLC I/O接线图………………………………………………………..9 5 梯形图……………………………………………………………..…10 6 系统调试……………………………………………………………..12 7设计心得……………………………………………………………....13 8参考文献……………………………………………………………....14 1绪论 对于机械—电气结合控制的组合机床，电气控制系统起着重要的神经中枢作用。传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统，接线复杂、故障率高、调试和维护困难。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： 组合机床的结构如下图所示： 该机床专门用于加工箱体的两个侧壁，采用两个动力头从两个侧面分别加工，左、右动力头的电动机均为2.2kw，进给系统和工件夹紧都用液压系统驱动，液压泵电动机的功率为3kw，动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制。 机床的工作循环步骤如下（在工件夹紧、动力头快进、动力头快退以及电源接通时均有电信号指示）： 按下起动按钮，夹紧装置将被加工的工件夹紧，夹紧后发出讯号； 左右动力头同时快进，并同时启动主轴； 达到工件附近，接受到行程开关的信号后，动力头由快进转为工进，进行切削加工； 加工完成后，左右动力头暂停2秒，然后快速退回原位，夹紧装置松开被加工工件； 停止主轴 至此，一个工作循环完成，准备下一个工作循环开始。其中，在工件夹紧、动力头快进、动力头快退以及电源接通时均有电信号指示。 电磁阀的动作顺序表如下： 左动力头 右动力头 夹紧装置 YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 YV6 YV7 上、下料 OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF 快进 ON OFF OFF ON OFF OFF ON 工进 ON ON OFF ON ON OFF ON 停留 OFF OFF OFF OFF OFF OFF ON 快退 OFF OFF ON OFF OFF ON OFF 注：ON表示给电磁铁通电；OFF电磁铁处于断电状态。 2设计方案 2.1 左、右两动力头进给电机 根据设计要求知左、右两动力头均要求快进→工进→快退的工作循环，并且左、右两动力头可以同时工作，也可进行单独调整。所以就要求快速电机M5、M6能够正反转，工作进给电机为M3、M4能够正转即可。其主电路如下图2-1。 图2-1 M3、M4、M5、M6的接线电路图 因为这4个功率都较小，所以可以直接启动。M3、M4只要接触器KM3、KM4的线圈得电就会吸合，就能正转；M5、M6分别当接触器KM5、KM6线圈得电时正转，当接触器KM7、KM8分别得电就反转。 2.2主轴电机 主轴电机工作方式有两种：正转、反转。根据不同的工作要求，主轴电机的转向不同。因主轴电机的功率较小，故可以直接启动。其主电路图如下2-2。 图2-2 主轴电机的接线图 当KM1、KM2的线圈得电吸合分别使电机M1、M2正转；当KM9、KM10的线圈得电吸合分别是电机M1、M2反转。通过plc的输出就可以使不同的接触器线圈得电，从而使电机的转向不同。 2.3照明及信号指示 当机床工作时，为了警告旁人不要误动作，故要有信号指示说明，告诉别人正在进行工作，不要误动作。信号指示也能显示机床是否是在正常工作、有无问题。有时候需要晚上工作，所以需要必要的照明。 图2-3 指示信号灯 如图2-3，其指示着组合机床