组合机床的PLC控制 机电工程系Word格式.doc
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组合机床的PLC控制
摘要
为了充分发挥设备效能,迅速提升加工技术与精度,越来越多的企业每年投入大量资金和技术对传统老式组合机床进行技术改造,取得了良好的效果。
用PLC模块、变频驱动技术、操控监控设备等组成电气数字控制系统,以实现编程输入、人机交互、自动化加工的控制方式,扩大加工能力,减少故障,提高效率,已成为企业进行技术改造的有效途径。
作为PLC控制的应用实例,介绍用于缝纫机机壳加工的组合机床进行PLC控制改造。
描述了组合机床运动状况及控制要求。
硬件主要介绍了硬件电路的设计和各种硬件电路的机床电器的选择。
软件部分主要介绍了各种子系统的设计和软件电路的组成。
对PLC控制设计及编程作了具体的阐述。
关键词:
PLC;
梯型图;
组合机床
BASEDONPLCTECHNOLOGY,ACOMBINATIONOFMACHINETOOLTRANSFORMATION
ABSTRACT
Inordertogivefullplaytoequipmenteffectiveness,rapidlyimprovedprocessingtechnologyandprecision,moreandmorecompaniesinvestalotofmoneyeveryyearandthetechnologytocarryouttechnologicaltransformationoftraditionalold-fashionedcombinationofmachinetoolandachievedgoodresults.WiththePLCmodule,inverterdrivetechnology,controlandmonitoringequipment,etc.Theelectricdigitalcontrolsysteminordertoachievetheprogrammedinput,human-computerinteraction,automatedprocessing,control,expansionofprocessingcapacity,reducefailures,improveefficiency,hasbecomethetechnologicaltransformationofenterpriseseffectiveway.
AsaPLCcontrolapplicationexamplestointroduceacombinationofprocessingforthesewingmachinecasingPLCcontrolledmachinetoolfortransformation.Describesthecombinationofmachinemotionconditionsandcontrolrequirements.Hardware,introducesthehardwarecircuitdesignandavarietyofhardware,electricalcircuitmachinechoice.Introducedavarietyofsoftware,someofthemajorsubsystemsofthecompositionofthecircuitdesignandsoftware.DesignandprogrammingofthePLCcontrolmadespecificelaboration.
KEYWORDS:
PLC;
ladderdiagram;
modularmachinetool
目录
1.引言…………………………………………………………………………………1
2.可编程控制器概述……………………………………………………………2
2.1可编程控制器的定义………………………………………………………2
2.2PLC的基本组成……………………………………………………………2
2.3PLC的特点……………………………………………………………………2
2.3.1可靠性高,抗干扰能力强…………………………………………………2
2.3.2配套齐全,功能完善,实用性强…………………………………………3
2.3.3易学易用,深受工程技术人员欢迎……………………………………3
2.3.4系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造………………3
2.3.5体积小,重量轻,能耗低………………………………………………3
2.4PLC的功能和应用……………………………………………………………3
3.组合机床简介…………………………………………………………………………5
3.1组合机床的加工方式…………………………………………………………5
3.2组合机床的发展史……………………………………………………5
3.3组合机床部件分类……………………………………………………6
3.4组合机床的发展………………………………………………………6
3.5在中小批量生产中组合机床是如何应用的………………………6
4.阐述两工位钻孔攻丝组合机床………………………………………8
4.1组合机床的概述………………………………………………………………8
4.2加工工艺及控制要求…………………………………………………………9
4.3控制系统的设计…………………………………………………………………12
4.3.1I/O分配……………………………………………………………………………12
4.3.2控制系统设计…………………………………………………………………12
5.PLC在组合机床未来应用的展望……………………………………………15
结束语…………………………………………………………………………………………16
致谢……………………………………………………………………………………………17
参考文献………………………………………………………………………………………18
第1章 引言
PLC可编程序控制器:
PLC英文全称ProgrammableLogiController中文全称为可编程逻辑控制器,定义是:
一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.
PLC是基于电子计算机,且适用于工业现场工作的电控制器。
它源于继电控制装置,但它不像继电装置那样,通过电路的物理过程实现控制,而主要靠运行存储于PLC内存中的程序,进行入出信息变换实现控制。
PLC基于电子计算机,但并不等同于普通计算机。
普遍计算机进行入出信息变换,多只考虑信息本身,信息的入出,只要人机界面好就可以了。
而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性,以及信息的使用等问题。
特别要考虑怎么适应于工业环境,如便于安装,抗干扰等问题。
随着我国微电子技术的迅速发展,PLC技术在机械加工的各类机床的电气设备的改造和新型设备的自动控制中得到日益广泛的应用,本文将阐述家用缝纫机的机加工专用组合机床的PLC改造实例。
第2章
可编程控制器概述
2.1.可编程控制器的定义
可编程控制器,简称PLC(Programmable
logic
Controller),是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会(International
Electrical
Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:
“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
”
2.2PLC的基本组成
PLC的基本组成
PLC基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(缩写为I/O,包括输入接口、输出接口、外部设备接口、扩展接口等)、外部设备编程器及电源模块组成,见图1。
PLC内部各组成单元之间通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接,外部则根据实际控制对象配置相应设备与控制装置构成PLC控制系统。
2.3PLC的特点
2.3.1可靠性高,抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。
PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。
例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。
一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。
从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。
此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。
在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
2.3.2
配套齐全,功能完善,适用性强
PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。
可以用于各种规模的工业控制场合。
除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。
近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。
加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
2.3.3易学易用,深技术人员欢迎受工程
PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。
它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
2.3.4系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造
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