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可编程控制器在组合机床中的应用研究与系统设计

内容摘要

可编程序控制器(PLC)广泛应用于组合机床的工业控制中。组合机床是一种高效率的自动化专用设备，用于特定工件的特定加工且具有自动循环的功能。现代组合机床采用PLC来完成逻辑控制，代替传统的继电器-接触器控制，组合机床因此变得更为紧凑，功能更为丰富，机床的响应速度和可靠性也得以提高。

本文对可编程控制器在组合机床系统中的应用进行了研究。首先介绍了课题的背景意义及国内外发展现状；然后介绍了可编程控制器的定义、特点、结构和工作原理；其次基于可编程控制器的在组合机床系统设计与实现，介绍了包括控制原理、可编程控制器的选型、I/O点及地址分配和电气控制系统原理图；最后是系统控制程序的设计，包括系统控制流程图和控制程序的设计。

关键词：可编程控制器；逻辑控制；组合机床；自动循环

目录

TOC\o1-3\h\z\u可编程控制器在组合机床中的应用研究与系统设计 1

内容摘要 1

关键词：可编程控制器；逻辑控制；组合机床；自动循环 1

1绪论 3

1.1课题的背景及意义 3

1.2国内外发展现状 4

1.2.1国外组合机床的发展现状 4

1.2.2我国组合机床的发展现状 5

1.3本文的主要内容 5

2可编程控制器简介 6

2.1可编程控制器的定义和特点 6

2.1.1可编程控制器的定义 6

2.1.2可编程控制器的特点 7

2.2可编程控制器的结构 8

2.2.1可编程控制器的基本结构 8

2.2.2可编程控制器的组成 9

2.3可编程控制器的工作原理 10

3基于可编程控制器的组合机床系统设计与实现 12

3.1系统控制要求 12

3.1.1系统的控制要求 12

3.1.2系统的工作过程 13

3.2可编程控制器的选型 14

3.3I/O点及地址分配 14

3.4电气控制系统原理图 15

4系统控制程序的设计 18

4.1系统控制流程图 18

4.2控制程序的设计 19

5结论 22

参考文献 23

1绪论

1.1课题的背景及意义

机械工业的不断发展，组合机床应运而生，组合机床是由通用机床和专用机床发展起来的。通用机床的自动化程度低，通常只用一把刀具进行加工，辅助时间长、生产效率低，如果更改了处理对象，通用机床需要重新调整。专用机床的自动化程度高，能实现多刀同时切削工作，结构比较简单，生产效率相对也高。然而，专用机床的价格昂贵，设计和生产周期也长，工作的可靠性较差。在生产特定的工件或过程时，专用机床的优势更加明显，当工件的尺寸或结构等略有变化，产品改进提高质量时，将无法再使用专用机床。组合机床是在综合了通用机床和专用机床的基础上产生的。

组合机床的构成包括标准通用零件和特殊加工零件。动力部分由自动循环的电气系统控制，该电气系统由电动机或液压系统驱动。它是典型的机电一体化自动加工设备。普通的组合机床，标准通用组件由回转台以及动力滑台加工头等构成，可以使用电机驱动，也有用液压驱动，二者皆可。各标准通用动力部件可以组合构成一台组合机床，各部件的控制电路通过一定的连接电路组合构成该机床的控制电路。

组合机床上普遍应用继电器-接触器来控制，它的优点是价格低、结构简单、易于控制等。在工业控制上应用比较广。然而缺点也比较明显，这些控制装置尺寸大、功能少、消耗点较多、响应速度慢，维护不方便，系统靠硬接线构成，需要耗费大量的触点，接线复杂，耗时且费力，并且通用性和灵活性较差，当控制对象或生产过程改变时，必须相应地更改或更换原始接线和控制面板，否则便会对生产造成影响。

随着制造业的不断发展壮大和新技术的应用，设备的灵活性和可靠性在工业生产中变得越来越重要，占有举足轻重的地位，传统的继电器-接触器控制缺陷越来越大，也越来越不能满足生产的需要。可编程控制器，是专为工业应用而设计的电子控制装置，简称PLC，具有体积小巧、功能强大、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强、维护方便等优点。因此，在工业生产中传统的继电器-接触器控制必将被PLC控制来取代。PLC组合机床控制是集自动化、测量、传感器及计算机技术于一体的多元化系统。它充分运用计算机信息技术集中管理、控制检测及分散控制生产过程，吸收了分散控制及集中控制两种系统的优点，采用标准、模块且系统化的方法来设计，配置灵活且方便。

1.2国内外发展现状

在当今世界，为了加速工业和国民经济的发展，工业发达国家非常重视机床工业，并且正在争相发展高精、高效、高水平的机电一