PLC控制的液压滑台式自动攻螺纹机课程设计.docx

1.基础知识介绍1.1液压滑台式组合机床1.1.1 组合机床概述组合机床（图1.1.1）是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序或多工位加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。图1.1组合机床实物图1.1.2组合机床部件分类组合机床通用部件按功能可分为以下五类：(1）动力部件主要有动力箱、切削头和动力滑台，是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。（2）支承部件有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。（3）输送部件主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等，是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件。（4）控制部件有液压站、电气柜和操纵台等，是用以控制机床的自动工作循环的部件。（5）辅助部件主要就是有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。1.1.3组合机床的特点组合机床与一般专用机床比较，组合机床具有以下特点：（1）设计组合机床只需要选用通用零部件和设计少量专用零部件，所以时间与制造周期短，经济效果好。（2）组合机床的通用部件是经过长期实践考验的，因此结构稳定，工作可靠，使用和维修方便，通用部件可以成批制造，成本较低。（3）当被加工的零件变换时，组合机床的通用部件和标准零件可以重复使用，不必重新设计和制作。（4）组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模生产的需要。1.2 PLC控制器1.2.1PLC简介PLC（Programmable logic Controller）可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统。它使用了可编程序的记忆以存储指令，用来执行诸如逻辑、顺序、计时、计数和演算等功能。其有以下等特点：（1）可靠性高，抗干扰能力强电气控制设备的一个关键性能就是高可靠性。PLC的I/O采用了隔离措施，并应用大规模集成电路，能适应各种恶劣的环境，能直接安装在机器上运行。（2）编程简单，易学易用PLC作为工业控制计算机的一种，梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，具有电工知识的人员可在短时间学会并应用自如。（3）配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。不同的控制对象，可以采用相同的硬件，就可实现不同的控制。（4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短。PLC一般采用模块结构，又具有自诊断功能，判断故障迅速方便，维修时只需更换插入式模块，因而维修十分方便。更重要的是使同一设备经过改变程序来改变生产过程成为可能。（5）体积小，容量大，重量轻，能耗低 ，成本低目前新出产的超小型PLC品种底部尺寸小于100MM，重量小于150g，功耗仅数瓦。而其成本仅相当于相同功能继电器系统的（10～30）％，由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。1.2.2 PLC控制系统设计的基本原则在实际设计过程中会涉及很多方面，其中最基本的可以归纳为以下4点：(1)可靠性原则——确保控制系统的可靠性。(2)完整性原则——最大限度的满足工业生产要求或机械设备的控制要求。(3)经济型原则——力求控制系统简单、实用、合理。(4)发展性原则——适当考虑生产发展和工艺改进的需要。1.2.3 PLC控制系统的一般步骤PLC控制系统设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计是指PLC外部设备的设计；而软件设计即PLC应用程序的设计。系统的设计可分以下6步进行。（1）熟悉被控对象这一阶段要对被控对象所有功能进行全面的了解，对对象的各种动作及动作时序、动作条件、必要的互锁与保护、电气系统与机械、液压、气动及各仪表等系统间的关系、PLC与其他设备的关系，PLC之间是否通信联网、系统的工作方式及人机界面、需要显示的物理量及显示方式等进行了解。（2)评估控制任务根据系统所需完成的控制任务，对被控对象的生产工艺及特点进行详细分析，特别是从可靠性要求、工艺复杂程度、控制规模等方面进行考虑。(3)硬件选择Ⅰ.系统I/O设备的选择——输入设备包括位置开关、转换开关及各种传感器等。输出设备包括继电器、接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等。Ⅱ.选择PLC——PLC的选择包括对PLC的机型、I/O模块、容量、电源等的选择,计数器、定时器及内部辅助继电器的地址分配。Ⅲ.绘制PLC外围硬件线路图——画出系统其它部分的电气线路图，包括电气主电路和未进入PLC的控制电路等。由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。(4)编写应用程序 根据控制系统的要求，采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控