机电传动与控制课程计-车镗专机机电控制系统的设计.docVIP

机电传动与控制课程设计 车镗专机 机电控制系统的设计 学部 机械与电气工程学部 专业 机械设计制造及其自动化 学号 姓名 指导老师 时间2015.09.10 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 目录 一.课程设计的目的3 二.课程设计的内容概述 3 （一）车镗专机概述3 （二）车镗专机的控制要求6 （三）设计的任务及要求6 三．具体设计7 （一）硬件设计7 1.确定输入/输出设备，选择PLC型号7 2.PLC输入/输出分配表8 3.主电路及PLC外部接线图（见附录） 4.电器元件一览表9 （二）程序设计10 1.总体结构10 2.工作循环图11 3.顺序功能图（见附录） 4.梯形图（见附录） （三）调试过程及模拟调试电路11 四．控制面板及使用说明12 五．课程设计的心得体会13 六．参考文献15 七．附录 一．课程设计的目的 1．进一步巩固本课程所学知识； 2．掌握一般生产机械PLC控制系统的设计与调试方法； 3．掌握一般生产机械电气线路的施工设计； 4．培养查阅图书资料、工具书的能力； 5．培养工程绘图、书写技术报告的能力。 二.课程设计的内容概述 （一）车镗专机概述 1、车镗专机的基本组成 车镗专机是用来对台式钻床的立柱进行镗孔加工，同时对孔的右端面进行车销加工的一种自动加工设备，加工工件如图1-1所示。 图1-1 加工工件图 车镗专机的基本组成如图1-2所示，有工作台、左右动力头、液压站、控制柜等部分。 车镗专机床身介绍： 左右机械动力头各有三台电机（快进电机、工进电机、主轴电机）； 工作台的移动及工件的夹紧和松开由液压系统驱动； 液压站由一台电机拖动。 2、工件加工过程 加工过程如图1-3所示，操作者将要加工的工件放在工作台上的夹具中，在其他准备工作就绪后，发出加工指令（按下按钮）。工件自动夹紧，压力继电器动作，左右动力头同时开始镗削加工，左动力头快进，工进到终点后，快退回原位；而右动力头快进、工进至终点后还应进行右端面的车削加工（车刀横进、横退）后才快退。当两动力头都退回原位，此时I工位的粗加工结束，工作台移到II工位，开始进行精镗加工。左右动力头重新启动，快进、工进到终点延时5s后快退回原位，II工位加工结束，工作台退回到I工位，松开工件，一个自动工作循环结束。 3、液压系统 车镗专机中工作位的转换和加工工件的夹紧与松开是由液压系统实现的，车镗专机液压系统元件如表所示： YV1 卸荷 SP1+ 油压到信号 YV2+(-) 工件松开（夹紧） SP2+ 工件紧信号 YV3+ 向I工位移动 YV5+ 横进 YV4+ 向II工位移动 YV6+ 横退 车镗专机液压系统元件表 注：表中“+”表示得电，“—”表示断电（二）车镗专机的控制要求 1）本系统有七台电机：油泵电机、右主轴电机、右快速电机、右工进电机、左主轴电机、左快速电机、左工进电机。 2）工作台有两个工位，由液压系统实现两工位的转换和加工工件的夹紧与松开。 3）有自动和点动两种工作方式，其中自动工作方式又有三种形式：全自动循环、I工位循环、II工位循环。全自动循环过程是从I工位到II工位再到I工位，I工位循环、II工位循环是指工件只在I工位或II工位时的加工循环。 4）手动工作方式包括左、右主轴的点动对刀，左、右动力头的快进与快退点动，手动松开工件、手动移位等。 5）具有电源、油泵工作、原位、工作指令等信号的指示。 6）具有照明和必要的联锁环节和保护环节。 （三）设计任务及要求 1）根据设备工艺要求，制定合理的设计方案。 2）确定输入/输出设备，选择PLC； 3）PLC I/O点分配，绘制PLC外部接线图以及其他外部硬件接线图 4）根据车镗专机的控制要求，设计程序总体结构 5）编制PLC梯形图程序并调试 6）正确计算选择电器元件，列出电器元件一览表； 7）绘制电气接线图，接线并调试； 8）整理技术资料，编写使用说明书。 三．具体设计 （一）硬件设计 1.确定输入/输出设备，选择PLC型号 1）分析被控对象，明确控制要求 详细分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案。 2）确定输入／输出设备，选择PLC机型 根据系统的控制要求，确定系统的输入/输出设备的数量和种类，如输入设备：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等；输出设备：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等，明确这些设备对控制信号的要求，如电压流的大小，直流还是交流、开关量还是模拟