基于PLC的金属切削机械控制系统的设计与研究

目   录

摘  要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章  绪论 1

    1.1研究本课题目的与意义 1

  1.2控制系统的类型、特点及应用场合 1

  1.2.1继电器控制系统 1

  1.2.2计算机控制系统 1

  1.2.3可编程序控制器 2

  1.3主要设计研究内容 4

第2章  控制方案的论证 5

  2.1 控制对象概述 5

  2.1.1机床的基本结构 5

  2.1.2机床的工作原理 5

  2.1.3机床的主要技术参数 5

  2.2控制系统设计要求 5

  2.2.1 电动机拖动部分设计要求 5

  2.2.1 液压拖动部分的控制要求 6

  2.3控制方案的确定 7

  2.3.1 电动机拖动部分 7

  2.3.2 液压拖动部分 7

第3章  控制系统硬件设计 8

  3.1电动机电器控制线路的设计 8

  3.1.1设计要求 8

  3.1.2电器元件配置 8

  3.1.3电器元件型号选择 8

  3.1.4原理图的设计 10

  3.2攻丝电机及液压拖动部分的PLC控制系统硬件设计 12

  3.2.1设计内容 12

  3.2.2 I/O设备的选择 12

  3.2.3 PLC机型的选择 12

  3.2.4 PLC I/O元件的分配 12

  3.2.5 PLC I/O接线图 12

第4章  金属切削机床PLC控制系统的软件设计 15

    4.1软件的组成及作用 15

    4.2程序的设计 15

 4.2.1公用程序的设计 15

 4.2.2全机全自动程序的设计 17

 4.2.3单机手动程序的设计 22

 4.2.4单机半自动程序的设计 24

 4.2.5信号显示与故障报警程序的设计 30

参考文献 32

总结 33

致谢 34

附录  基于PLC的金属切削控制系统的设计图表 35

使用说明书 56

摘 要

可编程序控制器控制系统较继电器和单片机控制系统优点明显，目前，PLC以其极高的可靠性、丰富的指令集、图形化的编程方法、强大的功能、优良的性能、良好的耐恶劣环境的能力，已经成为工业控制领域中应用最广泛的工业控制设备。本设计的研究对象─金属切削机床,之所以采用PLC控制也基于以上原因。

研究该金属机床时,首先确定控制系统的总体设计方案，再确定PLC的型号和I/O元件，并列出I/O元件分配表；再设计电动机的电器控制系统原理图，设计金属切削机械的单机手动程序，全机全自动程序，故障报警和信号显示程序，并上机调试。本设计的控制系统能使金属切削机床具有全机全自动、单机半自动、单机手动三种工作方式，具有预开、启动、预停、紧急停止、紧急后退和计数等操作功能。具有各动力头、检查机构和转位机构的在线/离线选择功能，具有超节拍保护、短路保护、过载保护、失压保护等功能。

本设计采用了指导老师开发的“跳步法”，将各单机的手动程序相互隔开的设计方案，大大节省了用于各单机的手动控制的操作按钮和PLC的输入点。

关键词：控制系统，PLC，设计方案，工作方式，操作功能，跳步法