畢業(yè)論文----組合機床液壓滑臺plc控制

1、<p><b>　　摘　　要</b></p><p>　　用于組合機床上的液壓動力滑臺主要由滑臺、滑座及液壓缸3部分組成，是完成機床刀</p><p>　　具進(jìn)給運動的部件，它利用液壓傳動系統(tǒng)實現(xiàn)滑臺向前或向后的運動：由液壓缸的左</p><p>　　右運動來拖動滑臺在滑座上移動，再由電氣控制系統(tǒng)控制液壓傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)滑臺的</

2、p><p>　　工作循環(huán)。本文中采用PLC對組合機床上的液壓動力滑臺進(jìn)行控制。敘述了有關(guān)PLC在</p><p>　　液壓系統(tǒng)中簡單應(yīng)用及PLC梯形圖和程序的設(shè)計方法。</p><p><b>　　。</b></p><p>　　關(guān)鍵詞：液壓滑臺；PLC；控制系統(tǒng) </p><p><b>

3、;　　目 錄</b></p><p>　　摘 要…………………………………………………………………………………1</p><p>　　引 言..............................................................3</p><p>　　第1章 PLC簡介...4</p><

4、;p>　　1.1 PLC的產(chǎn)生4</p><p>　　1.2 PLC的定義5</p><p>　　1.3 PLC的主要特點6</p><p>　　1.4 PLC的分類7</p><p>　　1.5 PLC主要功能10</p><p>　　1.6 PLC結(jié)構(gòu)10</p><p&g

5、t;　　1.6.1 中央處理單元11</p><p>　　1.6.2 存儲器11</p><p>　　1.6.3 電源12</p><p>　　1.6.4輸入單元12</p><p>　　1.6.5輸出單元14</p><p>　　1.6.6通訊接口16</p><p>　　1

6、.6.7編程設(shè)備16</p><p>　　1.7 PLC執(zhí)行程序的過程和特點17</p><p>　　1.8 PLC的發(fā)展趨勢18</p><p>　　第2章 PLC液壓滑臺控制系統(tǒng)分析20</p><p>　　2.1 液壓系統(tǒng)介紹20</p><p>　　2.2組成液壓系統(tǒng)圖21</p>

7、<p>　　2.3 PLC應(yīng)用設(shè)計22</p><p>　　2.3.1 PLC的選擇23</p><p>　　2.3.2 PLC的外部接線23</p><p>　　2.3.3程序設(shè)計24</p><p><b>　　結(jié) 論28</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)：

8、29</p><p><b>　　致　　謝30</b></p><p>　　第2章 PLC液壓滑臺控制系統(tǒng)分析</p><p>　　2.1 液壓系統(tǒng)介紹</p><p>　　（1）快速回路及速度換接回路</p><p>　　因系統(tǒng)要求快進(jìn)快退速度相等，故快進(jìn)時采用液壓缸差動連接的方式，以保證

9、快進(jìn)快退時的速度基本相等。</p><p>　　由于快進(jìn)、工進(jìn)之間的速度差較大，為減少速度換接時的液壓沖擊，采用行程閥控制的換接回路。</p><p><b>　　換向回路</b></p><p>　　由工況圖可看出，回路中流量較小，系統(tǒng)的工作壓力也不高，故采用電磁換向閥的換向回路。</p><p><b>　

10、　壓力控制回路 </b></p><p>　　在雙定量泵供油的形式確定后，卸荷和調(diào)壓問題都已基本解決，即工進(jìn)時，低壓泵卸荷，高壓泵工作并由溢流閥調(diào)定其出口壓力。當(dāng)換向閥處于中位時，高壓泵雖未卸荷，但功率損失并不大。故不再采用卸荷回路，以使油路結(jié)構(gòu)簡單些。</p><p><b>　　行程終點的控制方式</b></p><p>　　這

11、臺機床用于鉆孔（通孔與不通孔）和鏜孔加工，因此要求位置定位精度較高。另外，對于鏜孔加工，為保證“清跟”（使刀具在工進(jìn)結(jié)束，但尚未退回前，有個短暫停留—原地回轉(zhuǎn)），在行程終點采用死擋鐵停留的控制方式（即滑臺碰上死擋鐵后，系統(tǒng)壓力升高，由壓力繼電器發(fā)出信號，操縱電磁鐵動作，使電磁鐵向閥內(nèi)切換）。</p><p>　　上述選則的液壓回路，如圖【2-1】所示。</p><p>　?。╝）雙泵油源

12、 （b）調(diào)速及速度換接回路 （c）換向回路</p><p>　　圖2-1 液壓回路圖</p><p>　　2.2組成液壓系統(tǒng)圖</p><p>　　由圖2-1所示的液壓回路圖組成液壓系統(tǒng)圖，如圖2-2（d）所示，比簡單的液壓系統(tǒng)多加了單向閥10、二位二通電磁閥11.這是因為若沒有閥10和11，液壓缸便不能自動退回原位，即在快退過程中

13、，擋液壓缸移至款進(jìn)與工進(jìn)的轉(zhuǎn)換處時，行程閥8將恢復(fù)常位（左位），這時液壓泵的將被閥8的左位戒指（當(dāng)無閥10時）或經(jīng)閥10、閥8左位、閥5右位直接流回油箱（當(dāng)有閥10但在通道a、b上無閥11時）。</p><p>　　圖2-2（a）位液壓系統(tǒng)的控制電路圖?；_在原位時，行程開關(guān)1XK被擋鐵壓動，其動合觸點閉合，動斷觸點斷開；當(dāng)將旋鈕開關(guān)放在“2”位置時，按動按鈕1QA，滑臺可點動向前調(diào)整；若滑臺不在原位，按動1DA

14、，滑臺可點動向后退，直至原位。圖2-2（b）為電磁鐵動作順序表。圖2-2（c）為液壓系統(tǒng)的動作循環(huán)。</p><p>　　圖2-2 組成液壓系統(tǒng)圖</p><p>　　2.3 PLC應(yīng)用設(shè)計</p><p>　　以PLC在機床電控系統(tǒng)中的應(yīng)用為例，說明PLC在液壓系統(tǒng)中簡單應(yīng)用及PLC梯形圖和程序的設(shè)計方法。</p><p>　　2.3.1

15、 PLC的選擇</p><p>　　PLC的選擇一般從基本性能，特殊功能和通信連網(wǎng)三個方面考慮。選擇的基本原則是在滿足控制要求的前提下力爭最好的性能價格比，并有一定的優(yōu)先性和良好的售后服務(wù)。</p><p>　　由于本設(shè)計的輸入、輸出信號較少對PLC控制功能的要求比較簡單，故按照選型原則結(jié)合自己所熟悉的機型，我選用了歐姆龍的CP1H機型。</p><p>　　圖2-

16、2（d）為液壓系統(tǒng)圖，在該圖中，液壓滑臺的前進(jìn)、后退分別由電磁鐵1DT、2DT控制，滑臺快進(jìn)和工進(jìn)由3DT和行程閥8控制。即電氣執(zhí)行元件分別是1DT、2DT和3DT。</p><p>　　具體設(shè)計【以圖2-2（d）為例】如下。</p><p><b>　　選定滑臺控制原則</b></p><p>　　選定滑臺的運動控制為行程控制，所設(shè)置的行程開

17、關(guān)為：滑臺原位：1XK;滑臺變速：3XK;滑臺終點：YJ。其中，YJ為壓力繼電器觸電信號。</p><p>　　確定PLC的輸入、輸出信號及地址編號如表2-1所列。</p><p>　　表2-1輸入、輸出信號及地址編號</p><p>　　2.3.2 PLC的外部接線</p><p>　　PLC的外部接線圖如圖2-3所示。因外接輸入信號較少

18、，所以使用PLC所帶24V電源做輸入信號的電源，輸出信號電源根據(jù)電磁閥的型號選擇，但要考慮PLC輸出觸點容量。本例中采用220V電磁閥，所以直接接入輸出回路中，若電磁閥的功率較大，還要在線圈兩端上阻容吸收回路，以防浪涌電流對輸出回路的沖擊。</p><p>　　圖2-3 PLC的外部接線圖</p><p><b>　　2.3.3程序設(shè)計</b></p>

19、<p>　　首先按啟動、保持（運行）、停止的基本形式設(shè)計各自獨立的運動控制程序然后再考慮互鎖關(guān)系設(shè)計出控制梯形圖[圖2-4]和程序編制。</p><p>　　下面對照[圖2-2（d）]來說明所示的可編程序控制器的工作原理（工作過程）。當(dāng)“手動（點動）/自動”選擇開關(guān)置1K于手動（點動）位置時，00010得電，其常開觸點[圖2-2（a）]中的點2]閉合，常閉觸點[圖2-2（a）中的點1]斷開，梯形圖手動程

20、序段有效。這時，若按下啟動按鈕1QA（不松開），00002得電，其常開觸點閉合，使00501、00503得電，即1DT、3DT得電，滑臺快進(jìn)。當(dāng)滑臺快進(jìn)到壓下行程開關(guān)3XK時，00004得電，其常開觸點閉合，使輔助繼電器00601[圖2-2（a）中的2J]得電并自鎖，其常閉觸點斷開，斷開000503，即3DT斷電，液壓油通過調(diào)速閥流回郵箱[圖2-2（d）]，滑臺轉(zhuǎn)為工進(jìn)。當(dāng)按下1DA時，00007得電，時00502得電并自鎖，即2DT得

21、電，同時斷開00501、00503，使1DT、3DT失電，滑臺快退。在滑臺退至原位時，1XK被壓合，00003得電，其常閉觸點斷開，從而斷開00502，使2DT失電，滑臺運動停止。在手動調(diào)整程序中，由于滑臺前進(jìn)（工快與快進(jìn)）為點動控制，故未考慮限位保護。當(dāng)滑臺工作在自動循環(huán)過程時，將1K置到自動位置，[圖2-2</p><p>　　由梯形圖可得液壓系統(tǒng)的PLC控制程序如下：</p><p>

22、;　　LD NOT 00010</p><p><b>　　IL</b></p><p>　　LD 00003</p><p>　　AND 00002</p><p>　　OR

23、 00501</p><p>　　AND NOT 00502</p><p>　　OUT 00501</p><p>　　AND NOT 00601</p><p>　　OUT

24、 00503</p><p>　　LD 00501</p><p>　　AND 00004</p><p>　　OR 00601</p><p>　　AND NOT

25、 00502</p><p>　　OUT 00601</p><p>　　LD 00005</p><p>　　OR 00502</p><p>　　AND NOT

26、 00003</p><p>　　OUT 00502</p><p><b>　　ILC</b></p><p>　　LD 00010</p><p><b>　　IL</b></p><

27、;p>　　LD 00002</p><p>　　AND NOT 00502</p><p>　　OUT 00501</p><p>　　AND NOT 00601

28、 </p><p>　　OUT 00503</p><p>　　

29、LD 00501</p><p>　　AND 00004</p><p>　　OR 00601</p><p>　　AND NOT 00502</p><p>　　OUT

30、 00601</p><p>　　LD 00007</p><p>　　OR 00502</p><p>　　AND NOT 00003</p><p>　　OUT

31、 00502</p><p><b>　　ILC</b></p><p><b>　　END</b></p><p><b>　　結(jié)　　論</b></p><p>　　本文章首先初步介紹了PLC，主要闡明了PLC的一些概念和特點以及其功能等等。

32、讓</p><p>　　大家了解到了PLC是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，它是專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的，其功能有邏輯控制、定時控制、計數(shù)控制等等。</p><p>　　通過圍繞PLC的特點，如可靠性高、靈活性強、使用方便的優(yōu)勢等這些特點，讓我也了解到PLC目前正處于迅速發(fā)展中，它在漸漸占領(lǐng)工業(yè)控制領(lǐng)域。無論是從運動控制到過程控制，還是從單片機自動化到生產(chǎn)線自動化乃至生產(chǎn)自動化等等，PLC均

33、充當(dāng)著重要的角色，并展現(xiàn)了強勁的態(tài)勢。</p><p>　　對于整個設(shè)計而言，在了解控制對象一些基本要求和特點前提下，然后再選擇設(shè)計中PLC適當(dāng)?shù)男吞?，接著待設(shè)計一下思路后，再嘗試寫程序，最后得調(diào)試驗證程序是否正確。</p><p>　　課題是采用了PLC控制液壓滑臺這一實例來進(jìn)行相應(yīng)的展開的。通過從各方面的選擇以及最后的編寫程序中，來進(jìn)一步證明PLC在我們現(xiàn)實當(dāng)中的應(yīng)用。</p&g

34、t;<p>　　在對PLC最初的介紹，讓大家認(rèn)識的時候，文章中利用了一些結(jié)構(gòu)圖，使之更加便于大家的理解。PLC的編程方式在這里就只用了一種方式來表達(dá)出來，為了理解起來比較的方便。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計以及對程序的調(diào)試使我受益頗豐。各項能力都受到了全面的系統(tǒng)的訓(xùn)練，不但擴展了視野，還豐富了我的知識面。當(dāng)然在設(shè)計過程中會遇到很多問題，在選的PLC型號時出現(xiàn)過困境，以及在編程時出現(xiàn)多方面的

35、困境，改了又改，但每次的改動都是值得學(xué)習(xí)的。通過本次的設(shè)計讓我真正地學(xué)到了全面的認(rèn)識。通過學(xué)習(xí)，讓我更進(jìn)一步對PLC有了新的認(rèn)識，加深了對一些比較抽象的理論知識的理解，在查閱大量相關(guān)資料的同時，對當(dāng)前PLC應(yīng)用領(lǐng)域和未來發(fā)展概貌也有了一定的了解。從而深深體會到了單單讓我們學(xué)習(xí)課本知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，想要深刻了解，就要勤于思考和學(xué)習(xí)并且要用于實踐。</p><p>　　在設(shè)計中離不開我的指導(dǎo)老師還有同學(xué)以及其他老師的

36、熱心幫忙，如果沒有他們的幫忙，這篇文章是很難完成的。</p><p>　　從這篇設(shè)計中讓我領(lǐng)略到了不管將來我們要做什么事，我們都得像這樣，認(rèn)真大膽的去做，只有付出了，才會得到應(yīng)有的回報。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 史國生 . 電氣控制與可編程控制器技術(shù) . 北京：北京工業(yè)出版社，2003 .

37、</p><p>　　[2] 程周 . 電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（歐姆龍機型）第2版 . 電子工業(yè)出版社，2006 .</p><p>　　[3] 戴一平 . 可編程序控制器邏輯控制案例 . 北京:高等教育出版社，2007 .</p><p>　　[4] 魯遠(yuǎn) . PLC機電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計技術(shù)方案 . 電子工業(yè)出版社,2006 .</p><

38、p>　　[5] 常文平 . 電氣控制與PLC原理及應(yīng)用 . 西安電子科技大學(xué)出版社,2006 .</p><p>　　[6] 宋伯生 . PLC編程理論算術(shù)及技巧 . 北京：機械工業(yè)出版社,2006 .</p><p>　　[7] 賈德勝 . PLC應(yīng)用開發(fā)實用子程序 . 北京：人民郵電出版社,2006 .</p><p>　　[8] 齊從謙、王士蘭等 . P

39、LC技術(shù)及應(yīng)用 . 機械工業(yè)出版社，2000 .</p><p>　　[9] CX-Programmer操作手冊 .</p><p>　　[10] CP1H編程手冊 .</p><p>　　[11] CP1H用戶手冊 .</p><p>　　[12] PLC網(wǎng)站資料 .</p><p><b>　　致　　謝&

40、lt;/b></p><p>　　本設(shè)計是在***老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的，從課題選擇、方案設(shè)計到具體排版設(shè)計和調(diào)試，無不凝聚著老師的心血和汗水，在這三年的學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師們的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，使我受益匪淺。在此向***老師表示深深的感謝和崇高的敬意。</p><p>　　在論文的寫作過程中，也有教研室老師的指導(dǎo)和鼓勵，當(dāng)我向他們請求幫助的時候，老師們能夠

41、很熱心的幫助我，無私無求的給予我支持，如果沒有他們，論文我想也是無法順利完成的。 </p><p>　　還有要感謝我的同學(xué)和朋友們，是他們用最真摯的情感和最實際的援助，幫我解決一次次的問題，度過一次次的難關(guān)。</p><p>　　最后要感謝的是我的家人，是他們的期望和支持讓我有了不斷進(jìn)取的力量。</p><p>　　即將結(jié)束學(xué)習(xí)的生活，相信等待我的是一片充滿機遇、風(fēng)