PLC课程设计组合机床加工过程PLC自动控制设计.doc

摘要 本课题主要研究的是用PLC自动控制液压滑台式自动攻丝组合机床的加工过程。 液压滑台式自动攻丝组合机床经系统通电后能自动完成工件的攻丝加工。该机床由床身、液压滑台、夹具、攻螺纹动力头和液压系统组成。液压滑台的移动包括前进、后退和慢速前进，其中滑台前进、后退分别由液压换向阀1YY、3YY控制，滑台慢速向前由1YY与2YY控制。而液压系统的液压阀可以通过控制凸轮来控制，电气系统不参与，只需启动控制凸轮电机即可。该系统通过PLC的控制，滑台的移动将严格按照规定的时序同步进行，使两种运动密切配合，生产效率大大提高。 关键字：组合机床 PLC控制 程序设计 调试 目录 第一章 设计任务 .......................................................................1 第二章 总体方案选择和控制方式选择………………………2 第三章 电路图的设计…………………………………………3 第四章 控制程序的设计………………………………………6 小结…………………………………………………………….10 参考文献……………………………………………………….11 设计任务 1.1 控制要求： 如图1—1，,是一台液压滑台式自动攻丝组合机床及其工作循环图。该机床的攻螺纹动力头安装在液压驱动的滑台上。滑台在原位启动后，快速向前到设定的位置时转为慢速前进，滑台前进到达攻丝进给位置时停止前进，转为攻螺纹主轴转动。主轴正转，丝锥离开原位向前攻入，攻螺纹到达规定深度时，主轴快速制动，接着反转，丝锥退出，丝锥退到原位即快速制动，同时滑台快速退回，到达原位停下。 电气执行元件为：滑台前进后退分别由液压换向阀1YY、3YY控制，滑台慢速向前由1YY与2YY控制，攻螺纹机主轴电动机由1KM、2KM控制正反转。 行程开关安排： 滑台原位：1SQ 滑台终点：3SQ 丝锥原位：4SQ 丝锥终点：5SQ 图1—1 液压滑台式自动攻丝组合机床 1.2 设计要求： 1.2.1 PLC型号：西门子公司S7系列，S7-300 1.2.2 编程环境：SIMATIC Manager /Step7 V5.4或更高版本 1.2.3 根据控制要求分配PLC I/O地址，画出PLC与控制对象的接线图，设计控制流程，按照模块化的方式设计程序，既可以采用LAD编程，也可以采用STL编程，还可以采用组合方式编程。 1.2.4 编写的需要输入PLC，调试通过。 总体方案选择和控制方式选择 2.1总体方案的选择 2.1.1按下启动按钮SB1,系统通电，假设液压滑台在原位SQ1动作，且液压系统压力正常。 2.1.2，同时,液压电磁换向阀YY1得电，液压滑台开始快速向右移动。到达指定位置时，限位开关SQ2动作，电磁换向阀YY2得电，此时，滑台开始慢速向右移动。滑台前进到达攻丝进给位置时，限位开关SQ3动作，YY1和YY2同时断电。滑台停止前进。 2.1.3同时KM3闭合，启动冷却泵电动机M2供给冷却液。同时，启动攻丝动力头电动机M1正转，即KM1闭合。丝锥离开原位开始向右攻入，攻螺纹到达规定的深度时，限位开关SQ5动作，制动电磁铁DL得电，攻丝动力头制动。 2.1.4 延迟2秒后攻丝动力头电动机M1反转，即KM2闭合，同时丝锥退出。退到丝锥原位时，限位开关SQ4动作，攻丝动力头电动机M2制动，即制动电磁铁得电，电机制动，停止转动。延迟2秒后，液压电磁换向阀YY3得电，滑台快速退回，到达原位，当滑台原位限位开关SQ1动作，滑台停止。整个加工过程结束。 2.2 控制方案的选择 因为PLC控制系统： 2.2.1 它的继电控制系统设计周期短，更改容易，接线简单，成本低。 2.2.2 它能把计算机的许多功能和继电系统结合起来，但编程比计算机简单易学，操作方便。 2.2.3 系统通用性强。 所以，本设计使用PLC控制系统。 电路图的设计 3.1主电路的设计 根据题目的设计要求和总体方案，主电路图3-1所示。 图3-1 主电路 3.1.1 攻螺纹动力头电动机M1正转由KM1控制，反转由KM2控制，FR1过载保护，FU1短路保护。 3.1.2 冷却泵电动机由KM3控制，FR2过载保护，FU2短路保护。 3.1.3 主电路采用空气开关，各个电动机采用三相交流电动机。 3.2控制电路的设计 全部控制均为开关量控制，根据要求选用S7-300系列PLC 3.2.1 PLC选择与配置 根据输入、输出点数和控制要求，本系统由S7-300来控制。 3.2.2 PLC I/O地址分配及外部接线图设计 表3-1