基于PLC的机械滑台设计.doc

第一章 绪论 1.1 本课题的意义 滑台作为组合机床完成进给运动的通用部件,它可根据加工零件的工艺要求,在其上配置动力箱、多轴箱、钻、镗、铣、车、攻丝等工艺，亦可在其上安装工件组成输送运动实现工作循环。械动力滑机台是用来组成专用机床一个通用,它能实现进给运动，如在滑台面上装上被加工工件后,能使工件进行进给运动,龙门铣床,普通铣床,镗床的工作台一样使用,也可装上铣,钻,镗等动力头,使刀具进行进给运动,因此,可组成各种专用机床,形成生产流水线 机械动力滑台可实现快进----工作进给----快退---原位停止典型工作循环,能满足铣镗钻铰等工序的需要 滑台由工作台滑座传动丝杠与螺母,防屑板等部件组成,滑台在滑座上移动,其动力来自进给箱 进给箱采用全齿轮传动,装有两个电机,一个工作进给使用,另一个电机带电磁摩擦离合器能使滑台实现快速移动和原位停止作用在组合机床自动线中，一般根据不同的加工精度要求设置三种滑台（1）液压滑台，用于切削量大，加工精度要求较低的粗加工工序中；（2）机械滑台，用于切削量中等，具有一定加工精度要求的半精加工工序中；（3）数控滑台，用于切削量小，加工精度要求很高的精加工工序中滑台PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。 从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。 ?PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图所示： 图2-1PLC的基本结构1. CPU CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，I/O数量及软件容量等，因此限制着控制规模。 2.I/O模块　??PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。 3. 电源模块　 PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。 2.3 可编程控制器PLC的应用 目前，在国内外PLC已广泛应用冶金，石油，化工，剪彩，机械制造，电力，汽车，轻工，环保及文化娱乐等各行各业，随着PLC性能价格 的不断提高，器应用领域不断扩大，从应用类型看大致可归纳为以下几个方面： 1．逻辑运算 利用PLC最基本的逻辑运算，定时，计收等功能实现逻辑运算，可取代传统的继电器控制用于单片机控制，多机群控制，生产自动线控制等。例：机床，注塑机印刷机械，装配生产线，电镀流水线及电梯的控制等。这是PLC最基本的应用，也是PLC最广泛的应用领域。 2. 运动控制 大多数PLC都有拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，这一功能广泛用于各种机械设备，例如：各种机床、装配机械、机器人等进行运动控制。 3.过程控制 大、中型PLC都具有多路模拟量I/O模块和PID控制功能。有的小型PLC也具有模拟量输入输出，所以PLC可实现模拟量控制而且具有PID控制功能的PLC可构成闭环控制，用于过程控制。这一功能已广泛用于铝炉，反应堆，水处理，酿酒及闭环位置控制和速度控制等方面。 4.数据处理 现代的PLC都具有数学运算数据传递，转换，排序和查表等功能，可进行数据的采集，分析和处理，同时的通过通信接口将这些数据传送给其电智能装置。例如：CNC设备进行处理。 5. 通信联网 PLC的通信包括PLC与PLC，PLC与计算机，PLC与其它智能设备之间的通信，PLC系统与通用计算机可直接或通过通信处理单元，通信转换单元相连构成网络，已实现信息的交换和构成。集中管理分散控制的多级分布式控制系统。满足工厂自动化（FA）系统发展的需要。 2.3可编程序控制器的发展趋势 PLC自问世以来，经过近40年的发展，在美国、德国