車鏜專機PLC控制系統(tǒng)設計

35頁 9700字數(shù)+論文說明書+3張CAD圖紙【詳情如下】

IO接口圖.dwg

PLC主電路和控制電路.dwg

PLC功能表圖.dwg

plc程序(組態(tài)).zip

車鏜.zip

車鏜專機PLC控制系統(tǒng)設計論文.doc

目錄

前  言 1

1 車鏜專機機床的介紹 2

1.1車鏜專機介紹 2

1.1.1車鏜專機概述 2

1.1.2車鏜專機基本組成 2

1.1.3車鏜專機加工過程 2

1.2設計要求 3

1.2.1設計目的 3

1.2.2控制要求: 3

1.2.3車鏜專機液壓系統(tǒng) 4

1.3方案確定 4

2電氣原理圖設計 5

2.1主電路的設計 5

2.2控制電路的設計 5

3 程序設計 7

3.1 PLC I/O接線圖 7

3.1.1輸入點數(shù)的確定 7

3.3.2輸出點數(shù)的確定 7

3.2 PLC部分 9

3.2.1 自動工作部分 9

3.2.2 手動部分 11

3.2.3 其他PLC程序 11

3.3 組態(tài)界面設計 13

3.3.1組態(tài)王軟件簡介 13

3.3.2 組態(tài)王使用數(shù)據(jù)說明 14

3.3.3 登入界面 15

3.3.4監(jiān)控界面 15

4 系統(tǒng)的使用與維護說明 19

4.1下位機控制方式使用說明 19

4.1.1I工位循環(huán)工作方式的操作 19

4.1.2II工位循環(huán)工作方式 19

4.1.3 手動（點動）工作方式 20

4.2上位機控制方式使用說明 20

4.3系統(tǒng)維護說明 20

5 施工設計 20

6 設計總結 21

7 參考文獻 22

附錄 23

1 PLC程序 23

2  組態(tài)程序 30

前  言

可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種機械或生產(chǎn)過程。

可編程控制器是在電器控制技術和計算機技術的基礎上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型的工業(yè)控制裝置。PLC具有許多獨特的優(yōu)點，它較好的解決了工業(yè)領域中普遍關心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟等問題。目前，PLC已被廣泛應用于各種生產(chǎn)機械和生產(chǎn)過程的自動控制中，成為一種最重要、最新普及、應用場合最多的工業(yè)控制裝置。

本課題針對PLC的I/O接口，功能表圖和梯形圖進行研究，應用PLC對車鏜專機進行控制。在傳統(tǒng)的車鏜專機控制，通常采用電器進行控制，因此存在電器機械磨損，可靠性差等缺點。而PLC正好彌補了電器控制的缺點，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時，可編程控制還具有自我檢測能力，便于故障的檢修和維護。本課題也結合了組態(tài)王，實現(xiàn)上位機和下位機，自動控制和手動控制，四種模式的控制。在組態(tài)王的監(jiān)控下，工作文員可以實現(xiàn)遠程監(jiān)視機床的工作狀態(tài)，同時遠程通過微機對機床進行控制。綜上所述，提高了工業(yè)現(xiàn)場的自動化，進而提高了工作的效率。

1 車鏜專機機床的介紹

1.1車鏜專機介紹

1.1.1車鏜專機概述

車鏜專機是用來對臺式鉆床的立柱進行鏜孔加工，同時對孔的右端面進行車削加工的一種自動加工設備。

1.1.2車鏜專機基本組成

左、右機械動力頭各有三臺電動機（快速電動機、工速電動機、主軸電動機）和液壓站由一臺電動機拖動。

1.1.3車鏜專機加工過程

操作者將要加工的工件放在工作臺上的夾具中，在其他準備工作就緒后，發(fā)出加工指令（按下按鈕）。工件自動夾緊，壓力繼電器動作，左、右動力頭同時開始鏜削加工。左動力頭快進，工進至終點后，快退回原位；而右動力頭快進、工進至終點后還應進行右端面的車削加工（車刀橫進、橫退）后才快退。當兩動力頭都退回原位，此時I工位的粗加工結束，工作臺移到II工位，開始進行精鏜加工。左、右動力頭重新起動，快進，工進到終點延時后快退回原位，II工位加工結束，工作臺退回到I工位，松開工件，一6 設計總結

經(jīng)過了近兩個星期的課程設計，在老師的指導、同學的幫助、小組成員的共同探討、努力之下，我們順利的完成了車鏜專機PLC控制系統(tǒng)設計。通過本次的PLC課程設計實習，可以讓我們將理論和實踐相結合起來。讓我們更加熟悉PLC的設計和應用。

通過本次的設計進一步提高的檢測和排查故障的能力。在設計過程中，我們遇到了很多問題，例如：I工位到II工位的移動問題。對于這些問題，我們小組三人，認真分析存在原因，一次又一次，一步一步的調試下來，觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象，再分析存在邏輯錯誤。在小組的合作下，我們順利的完成任務。

通過本次的PLC課程設計，我們更加的明白PLC在工業(yè)現(xiàn)場控制中的作用。它不僅體積小，重量輕，能耗低，可靠性高，抗干擾能力強，同時它操作簡單，編程方便，設計安裝簡單，維護方便。也讓我們更加了解PLC和PIC的區(qū)別。

在本次課程中，我們合作得很愉快，合理的分配任務，大家一起學習，我們不去追求進度多快，我們希望都可以學到東西。講究的是團隊，而不是個人。因為PLC在以后工作很有用。

(1)張偉君總結

通過這次設計實踐。我學會了PLC的基本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質，在沒有做實踐設計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。能過解決一個個在調試中出現(xiàn)的問題，我們對PLC 的理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。

（2）陳亮總結

通過本次設計，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實際，與具體項目、課題相結合開發(fā)、設計產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應用于實際，又讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。在本次設計中，我們還需要大量的以前沒有學到過的知識，通過對PLC課程的應用，熟練的掌握了PLC課程中所學的認識，并學會了組態(tài)王軟件的運用。不知不覺中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學習的知識是有限的，在以后的工作中我們肯定會遇到許多未知的領域，這方面的能力便會使我們受益匪淺。

7 參考文獻

[1]李建興 《可編程序控制器應用技術》機械工業(yè)出版社 2004.7

[2]周波 《可編程序控制器原理與應用》國防工業(yè)出版社 2008.2

[3]王萬麗 《三菱系列PLC原理及應用》人民郵電出版社 2009.6

[4]楊青杰 《三菱FX系列PLC應用系統(tǒng)設計指南》機械工業(yè)出版社 2008.7

[5] 杜從商 《PLC編程應用基礎 （三菱）》機械工業(yè)出版社 2009.9

程設計 題 目： 車鏜專機 學 生： 指導老師： 系 別： 機電 工程系 專 業(yè)： 機械設計制造 及其自動化 班 級： 機電本科一 班 學 號： 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 1 目錄 前 言 車鏜專機機床的介紹 鏜專機介紹 車鏜專機概 述 車鏜專機基本組成 車鏜專機加工過程 計要求 設計目的 控制要求 : 車鏜專機液壓系統(tǒng) 案確定 電氣原理圖設計 電路的設計 制電路的 設計 程序設計 （點動）工作方式 0 位機控制方式使用說明 0 統(tǒng)維護說明 0 5 施工設計 0 6 設計總結 1 7 參考文獻 2 附錄 3 1 序 3 2 組態(tài)程序 0 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 1 前 言 可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。 它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種機械或生產(chǎn)過程。 可編程控制器是在電器控制技術和計算機技術的基礎上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型的工業(yè)控制裝置。 較好的解決了工業(yè)領域中普遍關 心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟等問題。 目前， 成 為一種最重要、最新普及、應用 場合最多的工業(yè)控制裝置。 本課題 針對 I/能表圖和梯形圖進行研究，應用 在傳統(tǒng)的車鏜專機控制，通常采用電器進行控制 ，因此存在電器機械磨損，可靠性差等缺點。而 好彌補了電器控制的缺點，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時，可編程控制還具有自我檢測能力，便于故障的檢修和維護。本課題也結合了組態(tài)王，實現(xiàn)上位機和下位機，自動控制和手動控制，四種 模式的控制。在組態(tài)王的監(jiān)控下，工作文員可以實現(xiàn)遠程監(jiān)視機床的工作狀態(tài)，同時遠程通過微機對機床進行控制。綜上所述，提高了工業(yè)現(xiàn)場的自動化，進而提高了工作的效率。 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 2 1 車鏜專機 機床的介紹 紹 車鏜專機是用來對臺式鉆床的立柱進行鏜孔加工，同時對孔的右端面進行車削加工的一種自動加工設備。 本組成 左、右機械動力頭各有三臺電動機（快速電動機、工速電動機、主軸電動機） 和 液壓站由一臺電動機拖動 。 操作者將要加工的工件放在工作臺上的夾具中，在其他準備工作就緒后，發(fā)出加工指令（按下按鈕）。工件自動夾緊，壓力繼電器動作，左、右動力頭同時開始鏜削加工。左動力頭快進，工進至終點后，快退回原位；而右動力頭快進、工進至終點后還應進行右端面的車削加工（車刀橫進、橫退）后才快退。當兩動力頭都退回原位，此時 I 工位的粗加工結束，工作臺移到 始進行精鏜加工。左、右動力頭重新起動，快進，工進到終點延時后快退回原位， 位加工結束，工作臺退回到 開工件，一個自動 工作循環(huán)結束。 圖 1件示意圖 圖 1統(tǒng)組成機構 圖 1鏜專機床身結構 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 3 通過 入 /輸出設備和 I/電路的設計、外控電路設計、控制面板設計）和軟件電路設計（ 能表圖和梯形圖設計），了解可編程序控制器控制系統(tǒng)設計的基本原則，掌握其設計的基本步驟和內容，掌握實際應用程序設計方法和步驟；深刻領會可編程序控制器的原理。通過在 調試，訓練動手能力和可編程序控制器實際 應用能力；提高獨立分析、解決問題的能力；為進一步系統(tǒng)的學習打下基礎 （ 1） 本系統(tǒng)有七臺電機：油泵電機 右主軸電機 右快速電機 右工速電機 左主軸電機 左快速電機 左工速電機 （ 2） 工作臺有兩個工位：由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)兩工位的轉換和加工工件的夾緊與松開。 （ 3） 有自動和手動兩種工作方式： （ 4） 自動工作方式又有三種形式：全自動循環(huán)、Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)工作。 全自動循環(huán)過程：從Ⅰ工位→Ⅱ工位→Ⅰ工位 Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)：只在Ⅰ或Ⅱ工位時的加工循 環(huán) （ 5） 點動工作方式：左、右主軸的點動對刀， 左、右動力頭的快進與快退點動， 手動松開工件、手動移位等。 （ 6） 左、右床身導軌應具有自動潤滑功能（ （ 7） 左、右快速電動機均采用電磁鐵抱閘制動（ 圖 1工過程 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 4 （ 8） 油泵起動后，液壓系統(tǒng)要有一定的壓力緩沖，才允許開始工作，工作結束要卸荷。 （ 9） 有電源、油泵工作、原位、工作指令等信號指示。 （ 10） 有照明和必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)和保護環(huán)節(jié)。 示檢測油壓信號 示工件夾緊信號 電向 電向 制橫刀前進 制橫刀后退 制工件的夾緊和松開 制系統(tǒng)的卸荷 案確定 根據(jù)上述車鏜專機的控制要求再加上對車鏜專機的工作情況的析后，我們確立了如下的設計方案： 1、首先我們對整個機床設備需要過流、過載保護。因此需要對這些元氣件進行選擇。（主電路圖）。 2、對于 急停功能我們采用斷電源的方法，因此對于急停功能的處理就不進 樣也可以省下 一個輸入點。還有照明電路、抱閘制動、潤滑和一些指示電路是為了工作的方便而設計的電路，也不進入 3、其他控制電路則通過 于機床有兩種工作方式：手動和自動。手動控制采用經(jīng)驗設計法而自動控制以順序控制法為主。全自動循環(huán)過程：從Ⅰ工位→Ⅱ工位→Ⅰ工位。它們的區(qū)別在于：手動過程中不需要對工件進行加工，所以在手動過程中沒有工進過程，因此可以將自動過程中左快進終點的行程開關和右快進終點的行程開關，和 手動過程的左主軸對刀和右主軸對刀通過轉換開關 現(xiàn)手動和自動的切換。 1壓系統(tǒng) 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 5 自動循環(huán)的輪廓確定后，我們完善了一些功能：卸荷以及油路保護等。油路保護是在 作后，油壓信號一直沒到，就進入油路保護程序，待檢查完，再按油路復位按鈕進入返回初態(tài)；卸荷是在工件松開后，長時間沒有按起動按鈕，即長時間沒有工作，油泵就進入卸荷狀態(tài)。等待要繼續(xù)工作時，按下起動按鈕后，待油壓信號到，工件就夾緊進入自動循環(huán)過程。 2 電氣原理圖設計 電路的設計 主電路由七臺電機控制。 M 3控制右工 進， M 4控制右快進， 觸器 中 主軸電機轉動； 點閉合，右工進電機轉動； 點閉合，右快進和右快退電機轉動； 點閉合，左主軸的轉動； 點閉合，左工進電機轉動； 點閉合，左快進、左快退電機轉動；泵電機起動；熔斷器在電路中起短路保護作用，其中 1油泵電機； 左、右主軸電機 ： 1440轉 /分、～ 380V、 、右快速電機： 1440轉 /分、～ 380V、 左、右工速電機： 1440轉 /分、～ 380V、 油 泵 電 機： 1440轉 /分、～ 380V、 磁 閥： 動電磁鐵： 所以左 、 右 主軸、 快進、工進電機應選用同一類型的熔斷器和熱繼電器。 具體的主電路設計圖見 附錄 。 依據(jù)設計 技術的要求與保護措施的要求，在控制電路的設計中，指示燈與照明燈的電源不能一致，同時，要求快進與快退，夾緊與松開要能互鎖。通過電氣互鎖與機械互鎖來實現(xiàn)，即將快進（夾緊）信號的常閉開關、快進線圈串聯(lián)在快退（松開）線路上，將快退（松開）信號的常閉開關、快退（夾緊）線圈串聯(lián)在快進線路上。在 點動快進與快退的設計中，應當要有滑臺的超程保護。只要將超程行程開關的常閉觸點串聯(lián)在快進與快退的線路上。在加工過程中，一旦發(fā)生工件松開（ 主運動與進給運動應全部停止。只需將 號的常閉觸點串聯(lián)在主運動與進給運動的線路上即 可。同時，為了 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 6 確保刀具與工件的安全，要求油泵電 機過載時，除了本電動機停止外，其它六臺電機也應停止，因此將油泵電機的熱繼電器觸點串在六 臺電機的電路支路中。 控制電路包括以下環(huán)節(jié) : 1、指示燈 — 電源指示，油泵指示，工作指示，照明指示。 2、主軸控制 — 左主軸和右主軸 . 3、車刀控制 — 橫進和橫退 . 4、工作位控制 — Ⅰ 工位和 Ⅱ 工位 5、卸荷控制 6、工件松緊控制 7、抱閘制動控制 8、潤滑控制 9、油泵起動 具體的控制電路設計圖見 附錄 。 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 7 3 程序設計 （ 1） 狀 態(tài)切換開關： 手動 /自動工作 （ 2） 點動按鈕：啟動按鈕 對刀 對刀 左快進點動 快退點動 右 快進點動 右 快退點動 開點動 向 9點 （ 3） 行程開關： 右原點開關 左工進開關 右終點 開關 刀原點 開關 刀終點開關 原點 工進開關 終點開關 共 10點。 （ 4） 信號指示 ：油壓給定信號 緊指示信號 2點。 其中左工進開 關 左對刀 工進 本設計中所用的 輸入點數(shù)為 20點，符合設計的要求。 由于需要控制的電機右 7臺，一臺油泵，左主軸，左工進，左快進和左快退，以及右主軸，右工進，右快進和右快去，因此需要控制 8 個 磁閥工件松開，電磁閥向 I 工進移動，電磁閥向 進移動，橫刀進電磁閥，橫倒退電磁閥。同時包括兩個狀態(tài)燈的顯示，原位顯示，工作位顯示。綜上所述，需要 15個輸出接口。 具體 I/ 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 8 按 鈕 輸入端 注釋 輸出口 注釋 0 啟動 主軸轉動 1 油壓給定 快進 2 夾緊信號 工進 3 左原點 主軸轉動 4 右原點 快進 5 左終點 工進 6 右終點 快退 7 位 快退 10 I 工位 開（ 11 自動 I 工進 (13 左工進 /左對刀 進 (14 右工進 /右對刀 刀進 (15 橫刀終點 刀退 (16 橫刀原點 點指示燈 17 左快進 作指示燈 20 左快退 21 右快進 22 右快退 23 松開 20 向 I 工位移位 圖 2。 動 工作 部分 當開關 （ 1） 環(huán) 工作 部分 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 10 當夾緊信號到達時候，啟動左右兩邊的主軸電機 (2)和快進電機（ 4），進行快進遇到。到達快進的終點，壓下左右行程開關 14，斷開兩邊的快速電機，啟動工進電機 6。當?shù)竭_工進終點，壓下行程開關 6時候。左邊啟動快退電機 邊啟動橫刀進 右邊橫刀到達終點 ，啟動橫刀退 達橫刀原點 邊再啟動右快退電機 左右兩天都到達原點 4 時候，才開始向 （ 2） I 工位移動 左右兩邊的工作，都到達原點 4 時候，啟動電磁閥 位移動。當?shù)竭_ 7時，啟動左右兩邊的快速電機 5. 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 11 動部分 當 系統(tǒng)為手動工作狀態(tài)。 將切換按鈕 開時候 ，系統(tǒng)進入手動部分。按下按鈕 動左主軸電機 下 動右主軸電機 下 動左快進 下 動左快退電機 下 動左快進 下 動左快退電機 下按鈕 動電磁閥 進松開。按下按鈕 動電磁閥 他 序 （ 1） 系統(tǒng)初始化 該程序可以在 樣程序才能繼續(xù)執(zhí)行。 同時將其他步進行復位，防止系統(tǒng)出錯。并且確保在失去油壓信號時候，能夠及時將系統(tǒng)復位，對 系統(tǒng)進行保護作用。 （ 2） 自動和手動工作的切換 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 12 當油壓信號到的時候，通過控制切換按鈕 行切換。只有在油壓信號到的時候，其他操作才有作用。按下切換按鈕時候，系統(tǒng)為自動狀態(tài)，否則就為手動狀態(tài)。 （ 3） 原位的判斷 首先先判斷左邊的原點和右邊的原點， 果四個點都再原點的話，系統(tǒng)就處于原位狀態(tài)。否則就先檢測左邊的原點和右邊的原點，橫刀原點 ，當三點滿足的時候再判斷 統(tǒng) 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 13 接著往下運行。否者動 作電磁閥 I 工位移動，知道到達 磁閥 開。 態(tài) 界面設計 件 簡介 組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)正以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它具有適應性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個層次結構。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫 面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設計。組態(tài)軟件也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用便地構成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的設備驅動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 14 態(tài)王使用數(shù)據(jù)說明 變量名 變量類型 寄存器 變量名 變量類型 寄 存器 ，只負責讀取端口的數(shù)據(jù)。 讀寫屬性屬于讀寫類型，可以讀取端口的數(shù)據(jù)，同時也可以對端口進行寫入。然而， 輔助繼電器也是讀寫類型，主要用于上位機和下位機的切換，以及上位機的手動操作。 幾個內存實數(shù)的變量，主要在程序實現(xiàn)標志作用以及動畫的實現(xiàn)。 表 3態(tài)王數(shù)據(jù)變量 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 15 入 界面 登入界面設置兩個按鈕，登入按鈕和退出按鈕。點擊登入按鈕進入用戶登入選擇，進行選擇用戶的類型。點擊退出按鈕就直接退出系統(tǒng)。 登入按鈕按下時候通過調用 ; 界面 ");函數(shù)。退出按鈕調用 )函數(shù)。 （ 1）工作狀態(tài)指示 如圖所示：工作狀態(tài)正處于快進狀態(tài)，從工作指示界面上我們可以清楚的看到當前系統(tǒng)的工作狀態(tài)，同時可以知道系統(tǒng)各個工作點的狀態(tài)，例如通過工位指示燈（ 可以清楚看到目前正處 于 時處于快進狀態(tài)但是還沒 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 16 有到達快進的終點。 工作指示模擬系統(tǒng)的工件加工過程，通過指示燈將系統(tǒng)的各個狀態(tài)點顯示出來，可以直觀工作的狀態(tài)。有利于工作人員知道系統(tǒng)的狀態(tài)，并且發(fā)出正確的控制信號。同時右利于系統(tǒng)的維護和檢修。 在程序設計的過程中， 在 能進入 個工位之間相互沖突，因此為了解決這個問題，在 I 工位結束后設置一個變量，標志了 I 工位的結束，系統(tǒng)進入 位狀態(tài)，通過這個變量可以將 程序： \本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; }//設置 （ 2）動畫顯示界面 通過動畫顯示界面，工作人員可以更加直觀看到系統(tǒng)的工作輕情況，是主軸動作，還是快進或者快退，都可以在動畫顯示部分中顯示。如圖所示，兩臺電機分別顯示左右的主軸電機。 在控制動畫的程序，主要設 置移動的一定距離和最右邊的距離。具體的程序如下： if(1){ \\本站點 \左動畫 =\\本站點 \左動畫 +5; } if(1&&0){\\本站點 \左工進動畫 =\\本站點 \左工進動畫 +5;} 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 17 if(0&&0&&1){ \\本站點 \左工進動畫 =\\本站點 \左工進動畫 \\本站點 \左動畫 =\\本站點 \左動畫 } if(1){ \\本站點 \右動畫 =\\本站點 \右動畫 +5; } if(1&&0){\\本站點 \右工進動畫 =\\本站點 \右工 進動畫 +5;} if(0&&0&&1){ \\本站點 \右工進動畫 =\\本站點 \右工進動畫 \\本站點 \右動畫 =\\本站點 \右動畫 （ 3）按鍵操作部分 在按鍵的操作部分中，右油壓，夾緊，原位和自動手動的顯示，手動工作中的按鈕，以及系統(tǒng)的上位機和下位機切換，系統(tǒng)啟動，自動和手動切換和退出的設計。 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 18 上位機和下位機的切換， 主要是通過 I/O 驅動程序來實現(xiàn)的 ，因此設置輔助繼電器 I/0離散） 如圖：當 統(tǒng)處于上位機工作， 9來驅動，當 動，系統(tǒng)處于下位機工作狀態(tài)。因此通過控制輔助繼電器 當系統(tǒng)在上位機工作時候，啟動信號由上位機控制，系統(tǒng)的輸出信號都由上位機輸出。只有在下位機狀態(tài)時候，輸出由下位機輸出控制，上位機只能讀取下位機的狀態(tài)，進行狀態(tài)顯示和動畫效果。 對于上位機手動操作和上下位機的切換相同，通過在上位機設置相應的輔助繼電器。 上圖為手動左主軸的驅動，當上位機按鈕按下（ 候，系統(tǒng)處于上位機操作，點擊左主軸按鈕 (可以驅動左主軸電機 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 19 4 系統(tǒng) 的使用 與維護 說明 把組態(tài)切換到運行狀態(tài)。在組態(tài)界面中選擇下位機控制方式，這時組態(tài)界面只能反映設備的工作情況，不能操作設備。 位 循環(huán)工作方式的操作 （ 1）啟動液壓信號（ ,并且保持液壓信號閉合狀態(tài)； （ 2） 閉合手動和自動切換按鈕（ ,選擇自動狀態(tài)； （ 3）四個原位點閉合，左邊原點，右邊原點， I 工位原點，橫刀原點，都處于閉合狀態(tài)； （ 4）啟動夾緊信號（ 保持閉合狀態(tài)； （ 5）此時啟動了左主軸，右主軸，左快進，右快進電 機，此時將左原點，右原點斷開，進入快進階段； （ 6）閉合左快進 (右快進終點（ ，系統(tǒng)啟動左工進電機（ ,右工進電機（ （ 7）閉合左快進終點（ ,系統(tǒng)啟動左快退電機（ 斷開橫刀原點（ ,閉合右工進終點 ( （ 8） 閉合橫刀終點（ 系統(tǒng)啟動橫刀退（ ； （ 9）閉合橫刀原點 (系統(tǒng)啟動右快退電機（ （ 10）閉合左原點（ 右原點（ ; 環(huán)工作方式 （ 1） 開 （ 2）閉合 進入 （ 3） 閉合左快進 (右快進終點（ 系統(tǒng)啟動左工進電機（ ,右工進電機（ （ 4） 閉合左快進終點（ ,系統(tǒng)啟動左快退電機（ 閉合右工進終點 (系統(tǒng)進入延時； （ 5）延時時間到，系統(tǒng)啟動右快退電機（ ; （ 6） 閉合左原點（ 右原點（ ； （ 7）斷開 統(tǒng)啟動向 （ 8）閉合 ,系統(tǒng)返回到 （ 9）松開工件，驅動電磁閥（ ; 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 20 動（點動）工 作方式 （ 1）保持液壓信號開關閉合，系統(tǒng)就可以開始點動操作。 （ 2）保持 手 /自動轉換開關為手動狀態(tài)，選定工作方式為手動。 （ 3）依次按下和松開左 主軸對刀，右主軸對刀，左快進，左快退，右快進，右快退，松開工進，向 例如：按下 左主軸對刀 點動開關 左主軸電機 啟動，松開 左主軸對刀 點動開關 左主軸 停止。 把組態(tài)切換到運行狀態(tài)。在組態(tài)界面中選擇上位機控制 方式，系統(tǒng)準備工作做完，要通過組態(tài)界面的啟動按鈕來啟 動系統(tǒng)才可以運行。 等待夾緊信號，當夾緊信號到時候，系統(tǒng) 進入從 。 上位機控制方式時可以通過組態(tài)界面完成系統(tǒng)的點動過 程，這時下位機的點動操作按鈕無效。 按下如圖所示的按鈕。 明 （ 1） 在使用本系統(tǒng)時， 若加工過程中，所有的電動機突然停止工作， 先檢測油壓信號燈是否亮， 如果沒有亮則 檢查油泵電動機是否工作，若油泵電動機正常工作，則應檢查輸油管是否漏油。 （ 2）若按下某一按鈕 時， 響應。先檢查該按鈕與 接線是否斷路，若接線正常，則檢查該 （ 3）如果信號都沒有問題，但是電機都無法啟動，則應該檢查下 否工作正常。 （ 4）上下班時應該及時清理工作臺，保持工作臺的清潔。 （ 5）要定期檢查機器的運行情況，每隔三個月對系統(tǒng)進行檢修。 5 施工設計 主電路 線路 、控制 線路、 I/ 圖 5鈕分布 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 21 6 設計總結 經(jīng)過了近兩個星期的課程設計，在老師的指導、同學的幫助、小組成員的共同探討、努力之下，我們順利的完成了 車鏜專機 通過本次的程設計實習， 可以讓我們將理論和實踐相結合起來。讓我們更加熟悉 通過本次的設計進一步提高的檢測和排查故障的能力。在設計過程中，我們遇到了很多問題，例如 ： I 工位到 位的移動問題。對于這些問題，我們小組三人，認真分析存在原因，一次又一次，一步一步的調試下來，觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象，再分析存在邏輯錯誤。在小組的合作下，我們順利的完成任務。 通過本次的 程設計， 我們更加的明白 場 控制中的作用 。它不僅體積小，重量輕，能耗低，可靠性高，抗干擾能力強，同時它操作簡單，編程方便，設計安裝簡單，維護方便。 也讓我們更加了解 區(qū)別。 在本次課程中，我們合作得很愉快，合理的分配任務，大家一起學習，我們不去追求進度多快，我們希望都可以學到東西。講究的是 團隊，而不是個人。因為 (1)張偉君總結 通過這次設計實踐。我學會了 對理論的運用中，提高了我們的工程素質，在沒有做實踐設計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序與到 題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。能過解決一個個在調試中出現(xiàn)的問題，我們對 理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。 （ 2）陳亮總結 通過本次設計，讓我很好的鍛 煉了理論聯(lián)系實際，與具體項目、課題相結合開發(fā)、設計產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應用于實際，又讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。在本次設計中，我們還需要大量的以前沒有學到過的知識，通過對 練的掌握了 學會了組態(tài)王軟件的運用。不知不覺中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學習的知識是有限的，在以后的工作中我們肯定會遇到許多未知的領域，這方面的能力便會使我們受益匪淺。 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 22 7 參考文獻 [1]李建興 《可編程序控制器應用技術》機械工業(yè)出版社 2]周波 《 可編程序控制器原理與應用 》 國防工業(yè)出版社 3]王萬麗 《三菱系列 民郵電出版社 4]楊青杰 《 三菱 機械工業(yè)出版社 5] 杜從商 《 程應用基礎 （三菱） 》 機械工業(yè)出版社 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 23 附錄 1 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 24 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 25 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 26 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 27 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 28 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 29 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 30 2 組態(tài)程序 if(1){\\本站點 \油壓標志 =1;} \\本站點 \油壓標志 =0;} //檢測油壓信號 \本站點 \1&&\\本 站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 31 \本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; //\本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; } //設置 \\本站點 \; \\本站點 \;} } \\本站點 \;} } \本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; } 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 32 \本站點 \1&&\\本站點 \1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \1){ \\本站點 \; \本站點 \50){\\本站點 \;\\本站點 \;\\本站點 \;} \\本站點 \\本站點 \0;} } \本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \;} //\本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \1){ \\本站點 \; \本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0){ \\本站點 \; \\本站點 \;}} if(1){ \\本站點 \左動畫 =\\本站點 \左動畫 +5;} if(1&&0){\\本站點 \左工進動畫 =\\本站點 \左工進動畫 +5;} if(0&&0&&1){ \\本站點 \左工進動畫 =\\本站點 \左工進動畫 \\本站點 \左動畫 =\\本站點 \左動畫 if(1){ \\本站點 \右動畫 =\\本站點 \右動畫 +5;} if(1&&0){\\本站點 \右工進動畫 =\\本站點 \右工進動畫 +5;} if(0&&0&&1){ \\本站點 \右工進動畫 =\\本站點 \右工進動畫 \\本站點 \右動畫 =\\本站點 \右動畫 程設計 題 目： 車鏜專機 學 生： 指導老師： 系 別： 機電 工程系 專 業(yè)： 機械設計制造 及其自動化 班 級： 機電本科一 班 學 號： 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 1 目錄 前 言 車鏜專機機床的介紹 鏜專機介紹 車鏜專機概 述 車鏜專機基本組成 車鏜專機加工過程 計要求 設計目的 控制要求 : 車鏜專機液壓系統(tǒng) 案確定 電氣原理圖設計 電路的設計 制電路的 設計 程序設計 （點動）工作方式 0 位機控制方式使用說明 0 統(tǒng)維護說明 0 5 施工設計 0 6 設計總結 1 7 參考文獻 2 附錄 3 1 序 3 2 組態(tài)程序 0 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 1 前 言 可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。 它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種機械或生產(chǎn)過程。 可編程控制器是在電器控制技術和計算機技術的基礎上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型的工業(yè)控制裝置。 較好的解決了工業(yè)領域中普遍關 心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟等問題。 目前， 成 為一種最重要、最新普及、應用 場合最多的工業(yè)控制裝置。 本課題 針對 I/能表圖和梯形圖進行研究，應用 在傳統(tǒng)的車鏜專機控制，通常采用電器進行控制 ，因此存在電器機械磨損，可靠性差等缺點。而 好彌補了電器控制的缺點，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時，可編程控制還具有自我檢測能力，便于故障的檢修和維護。本課題也結合了組態(tài)王，實現(xiàn)上位機和下位機，自動控制和手動控制，四種 模式的控制。在組態(tài)王的監(jiān)控下，工作文員可以實現(xiàn)遠程監(jiān)視機床的工作狀態(tài)，同時遠程通過微機對機床進行控制。綜上所述，提高了工業(yè)現(xiàn)場的自動化，進而提高了工作的效率。 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 2 1 車鏜專機 機床的介紹 紹 車鏜專機是用來對臺式鉆床的立柱進行鏜孔加工，同時對孔的右端面進行車削加工的一種自動加工設備。 本組成 左、右機械動力頭各有三臺電動機（快速電動機、工速電動機、主軸電動機） 和 液壓站由一臺電動機拖動 。 操作者將要加工的工件放在工作臺上的夾具中，在其他準備工作就緒后，發(fā)出加工指令（按下按鈕）。工件自動夾緊，壓力繼電器動作，左、右動力頭同時開始鏜削加工。左動力頭快進，工進至終點后，快退回原位；而右動力頭快進、工進至終點后還應進行右端面的車削加工（車刀橫進、橫退）后才快退。當兩動力頭都退回原位，此時 I 工位的粗加工結束，工作臺移到 始進行精鏜加工。左、右動力頭重新起動，快進，工進到終點延時后快退回原位， 位加工結束，工作臺退回到 開工件，一個自動 工作循環(huán)結束。 圖 1件示意圖 圖 1統(tǒng)組成機構 圖 1鏜專機床身結構 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 3 通過 入 /輸出設備和 I/電路的設計、外控電路設計、控制面板設計）和軟件電路設計（ 能表圖和梯形圖設計），了解可編程序控制器控制系統(tǒng)設計的基本原則，掌握其設計的基本步驟和內容，掌握實際應用程序設計方法和步驟；深刻領會可編程序控制器的原理。通過在 調試，訓練動手能力和可編程序控制器實際 應用能力；提高獨立分析、解決問題的能力；為進一步系統(tǒng)的學習打下基礎 （ 1） 本系統(tǒng)有七臺電機：油泵電機 右主軸電機 右快速電機 右工速電機 左主軸電機 左快速電機 左工速電機 （ 2） 工作臺有兩個工位：由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)兩工位的轉換和加工工件的夾緊與松開。 （ 3） 有自動和手動兩種工作方式： （ 4） 自動工作方式又有三種形式：全自動循環(huán)、Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)工作。 全自動循環(huán)過程：從Ⅰ工位→Ⅱ工位→Ⅰ工位 Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)：只在Ⅰ或Ⅱ工位時的加工循 環(huán) （ 5） 點動工作方式：左、右主軸的點動對刀， 左、右動力頭的快進與快退點動， 手動松開工件、手動移位等。 （ 6） 左、右床身導軌應具有自動潤滑功能（ （ 7） 左、右快速電動機均采用電磁鐵抱閘制動（ 圖 1工過程 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 4 （ 8） 油泵起動后，液壓系統(tǒng)要有一定的壓力緩沖，才允許開始工作，工作結束要卸荷。 （ 9） 有電源、油泵工作、原位、工作指令等信號指示。 （ 10） 有照明和必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)和保護環(huán)節(jié)。 示檢測油壓信號 示工件夾緊信號 電向 電向 制橫刀前進 制橫刀后退 制工件的夾緊和松開 制系統(tǒng)的卸荷 案確定 根據(jù)上述車鏜專機的控制要求再加上對車鏜專機的工作情況的析后，我們確立了如下的設計方案： 1、首先我們對整個機床設備需要過流、過載保護。因此需要對這些元氣件進行選擇。（主電路圖）。 2、對于 急停功能我們采用斷電源的方法，因此對于急停功能的處理就不進 樣也可以省下 一個輸入點。還有照明電路、抱閘制動、潤滑和一些指示電路是為了工作的方便而設計的電路，也不進入 3、其他控制電路則通過 于機床有兩種工作方式：手動和自動。手動控制采用經(jīng)驗設計法而自動控制以順序控制法為主。全自動循環(huán)過程：從Ⅰ工位→Ⅱ工位→Ⅰ工位。它們的區(qū)別在于：手動過程中不需要對工件進行加工，所以在手動過程中沒有工進過程，因此可以將自動過程中左快進終點的行程開關和右快進終點的行程開關，和 手動過程的左主軸對刀和右主軸對刀通過轉換開關 現(xiàn)手動和自動的切換。 1壓系統(tǒng) 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 5 自動循環(huán)的輪廓確定后，我們完善了一些功能：卸荷以及油路保護等。油路保護是在 作后，油壓信號一直沒到，就進入油路保護程序，待檢查完，再按油路復位按鈕進入返回初態(tài)；卸荷是在工件松開后，長時間沒有按起動按鈕，即長時間沒有工作，油泵就進入卸荷狀態(tài)。等待要繼續(xù)工作時，按下起動按鈕后，待油壓信號到，工件就夾緊進入自動循環(huán)過程。 2 電氣原理圖設計 電路的設計 主電路由七臺電機控制。 M 3控制右工 進， M 4控制右快進， 觸器 中 主軸電機轉動； 點閉合，右工進電機轉動； 點閉合，右快進和右快退電機轉動； 點閉合，左主軸的轉動； 點閉合，左工進電機轉動； 點閉合，左快進、左快退電機轉動；泵電機起動；熔斷器在電路中起短路保護作用，其中 1油泵電機； 左、右主軸電機 ： 1440轉 /分、～ 380V、 、右快速電機： 1440轉 /分、～ 380V、 左、右工速電機： 1440轉 /分、～ 380V、 油 泵 電 機： 1440轉 /分、～ 380V、 磁 閥： 動電磁鐵： 所以左 、 右 主軸、 快進、工進電機應選用同一類型的熔斷器和熱繼電器。 具體的主電路設計圖見 附錄 。 依據(jù)設計 技術的要求與保護措施的要求，在控制電路的設計中，指示燈與照明燈的電源不能一致，同時，要求快進與快退，夾緊與松開要能互鎖。通過電氣互鎖與機械互鎖來實現(xiàn)，即將快進（夾緊）信號的常閉開關、快進線圈串聯(lián)在快退（松開）線路上，將快退（松開）信號的常閉開關、快退（夾緊）線圈串聯(lián)在快進線路上。在 點動快進與快退的設計中，應當要有滑臺的超程保護。只要將超程行程開關的常閉觸點串聯(lián)在快進與快退的線路上。在加工過程中，一旦發(fā)生工件松開（ 主運動與進給運動應全部停止。只需將 號的常閉觸點串聯(lián)在主運動與進給運動的線路上即 可。同時，為了 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 6 確保刀具與工件的安全，要求油泵電 機過載時，除了本電動機停止外，其它六臺電機也應停止，因此將油泵電機的熱繼電器觸點串在六 臺電機的電路支路中。 控制電路包括以下環(huán)節(jié) : 1、指示燈 — 電源指示，油泵指示，工作指示，照明指示。 2、主軸控制 — 左主軸和右主軸 . 3、車刀控制 — 橫進和橫退 . 4、工作位控制 — Ⅰ 工位和 Ⅱ 工位 5、卸荷控制 6、工件松緊控制 7、抱閘制動控制 8、潤滑控制 9、油泵起動 具體的控制電路設計圖見 附錄 。 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 7 3 程序設計 （ 1） 狀 態(tài)切換開關： 手動 /自動工作 （ 2） 點動按鈕：啟動按鈕 對刀 對刀 左快進點動 快退點動 右 快進點動 右 快退點動 開點動 向 9點 （ 3） 行程開關： 右原點開關 左工進開關 右終點 開關 刀原點 開關 刀終點開關 原點 工進開關 終點開關 共 10點。 （ 4） 信號指示 ：油壓給定信號 緊指示信號 2點。 其中左工進開 關 左對刀 工進 本設計中所用的 輸入點數(shù)為 20點，符合設計的要求。 由于需要控制的電機右 7臺，一臺油泵，左主軸，左工進，左快進和左快退，以及右主軸，右工進，右快進和右快去，因此需要控制 8 個 磁閥工件松開，電磁閥向 I 工進移動，電磁閥向 進移動，橫刀進電磁閥，橫倒退電磁閥。同時包括兩個狀態(tài)燈的顯示，原位顯示，工作位顯示。綜上所述，需要 15個輸出接口。 具體 I/ 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 8 按 鈕 輸入端 注釋 輸出口 注釋 0 啟動 主軸轉動 1 油壓給定 快進 2 夾緊信號 工進 3 左原點 主軸轉動 4 右原點 快進 5 左終點 工進 6 右終點 快退 7 位 快退 10 I 工位 開（ 11 自動 I 工進 (13 左工進 /左對刀 進 (14 右工進 /右對刀 刀進 (15 橫刀終點 刀退 (16 橫刀原點 點指示燈 17 左快進 作指示燈 20 左快退 21 右快進 22 右快退 23 松開 20 向 I 工位移位 圖 2。 動 工作 部分 當開關 （ 1） 環(huán) 工作 部分 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 10 當夾緊信號到達時候，啟動左右兩邊的主軸電機 (2)和快進電機（ 4），進行快進遇到。到達快進的終點，壓下左右行程開關 14，斷開兩邊的快速電機，啟動工進電機 6。當?shù)竭_工進終點，壓下行程開關 6時候。左邊啟動快退電機 邊啟動橫刀進 右邊橫刀到達終點 ，啟動橫刀退 達橫刀原點 邊再啟動右快退電機 左右兩天都到達原點 4 時候，才開始向 （ 2） I 工位移動 左右兩邊的工作，都到達原點 4 時候，啟動電磁閥 位移動。當?shù)竭_ 7時，啟動左右兩邊的快速電機 5. 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 11 動部分 當 系統(tǒng)為手動工作狀態(tài)。 將切換按鈕 開時候 ，系統(tǒng)進入手動部分。按下按鈕 動左主軸電機 下 動右主軸電機 下 動左快進 下 動左快退電機 下 動左快進 下 動左快退電機 下按鈕 動電磁閥 進松開。按下按鈕 動電磁閥 他 序 （ 1） 系統(tǒng)初始化 該程序可以在 樣程序才能繼續(xù)執(zhí)行。 同時將其他步進行復位，防止系統(tǒng)出錯。并且確保在失去油壓信號時候，能夠及時將系統(tǒng)復位，對 系統(tǒng)進行保護作用。 （ 2） 自動和手動工作的切換 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 12 當油壓信號到的時候，通過控制切換按鈕 行切換。只有在油壓信號到的時候，其他操作才有作用。按下切換按鈕時候，系統(tǒng)為自動狀態(tài)，否則就為手動狀態(tài)。 （ 3） 原位的判斷 首先先判斷左邊的原點和右邊的原點， 果四個點都再原點的話，系統(tǒng)就處于原位狀態(tài)。否則就先檢測左邊的原點和右邊的原點，橫刀原點 ，當三點滿足的時候再判斷 統(tǒng) 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 13 接著往下運行。否者動 作電磁閥 I 工位移動，知道到達 磁閥 開。 態(tài) 界面設計 件 簡介 組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)正以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它具有適應性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個層次結構。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫 面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設計。組態(tài)軟件也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用便地構成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的設備驅動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 14 態(tài)王使用數(shù)據(jù)說明 變量名 變量類型 寄存器 變量名 變量類型 寄 存器 ，只負責讀取端口的數(shù)據(jù)。 讀寫屬性屬于讀寫類型，可以讀取端口的數(shù)據(jù)，同時也可以對端口進行寫入。然而， 輔助繼電器也是讀寫類型，主要用于上位機和下位機的切換，以及上位機的手動操作。 幾個內存實數(shù)的變量，主要在程序實現(xiàn)標志作用以及動畫的實現(xiàn)。 表 3態(tài)王數(shù)據(jù)變量 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 15 入 界面 登入界面設置兩個按鈕，登入按鈕和退出按鈕。點擊登入按鈕進入用戶登入選擇，進行選擇用戶的類型。點擊退出按鈕就直接退出系統(tǒng)。 登入按鈕按下時候通過調用 ; 界面 ");函數(shù)。退出按鈕調用 )函數(shù)。 （ 1）工作狀態(tài)指示 如圖所示：工作狀態(tài)正處于快進狀態(tài)，從工作指示界面上我們可以清楚的看到當前系統(tǒng)的工作狀態(tài)，同時可以知道系統(tǒng)各個工作點的狀態(tài)，例如通過工位指示燈（ 可以清楚看到目前正處 于 時處于快進狀態(tài)但是還沒 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 16 有到達快進的終點。 工作指示模擬系統(tǒng)的工件加工過程，通過指示燈將系統(tǒng)的各個狀態(tài)點顯示出來，可以直觀工作的狀態(tài)。有利于工作人員知道系統(tǒng)的狀態(tài)，并且發(fā)出正確的控制信號。同時右利于系統(tǒng)的維護和檢修。 在程序設計的過程中， 在 能進入 個工位之間相互沖突，因此為了解決這個問題，在 I 工位結束后設置一個變量，標志了 I 工位的結束，系統(tǒng)進入 位狀態(tài)，通過這個變量可以將 程序： \本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; }//設置 （ 2）動畫顯示界面 通過動畫顯示界面，工作人員可以更加直觀看到系統(tǒng)的工作輕情況，是主軸動作，還是快進或者快退，都可以在動畫顯示部分中顯示。如圖所示，兩臺電機分別顯示左右的主軸電機。 在控制動畫的程序，主要設 置移動的一定距離和最右邊的距離。具體的程序如下： if(1){ \\本站點 \左動畫 =\\本站點 \左動畫 +5; } if(1&&0){\\本站點 \左工進動畫 =\\本站點 \左工進動畫 +5;} 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 17 if(0&&0&&1){ \\本站點 \左工進動畫 =\\本站點 \左工進動畫 \\本站點 \左動畫 =\\本站點 \左動畫 } if(1){ \\本站點 \右動畫 =\\本站點 \右動畫 +5; } if(1&&0){\\本站點 \右工進動畫 =\\本站點 \右工 進動畫 +5;} if(0&&0&&1){ \\本站點 \右工進動畫 =\\本站點 \右工進動畫 \\本站點 \右動畫 =\\本站點 \右動畫 （ 3）按鍵操作部分 在按鍵的操作部分中，右油壓，夾緊，原位和自動手動的顯示，手動工作中的按鈕，以及系統(tǒng)的上位機和下位機切換，系統(tǒng)啟動，自動和手動切換和退出的設計。 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 18 上位機和下位機的切換， 主要是通過 I/O 驅動程序來實現(xiàn)的 ，因此設置輔助繼電器 I/0離散） 如圖：當 統(tǒng)處于上位機工作， 9來驅動，當 動，系統(tǒng)處于下位機工作狀態(tài)。因此通過控制輔助繼電器 當系統(tǒng)在上位機工作時候，啟動信號由上位機控制，系統(tǒng)的輸出信號都由上位機輸出。只有在下位機狀態(tài)時候，輸出由下位機輸出控制，上位機只能讀取下位機的狀態(tài)，進行狀態(tài)顯示和動畫效果。 對于上位機手動操作和上下位機的切換相同，通過在上位機設置相應的輔助繼電器。 上圖為手動左主軸的驅動，當上位機按鈕按下（ 候，系統(tǒng)處于上位機操作，點擊左主軸按鈕 (可以驅動左主軸電機 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 19 4 系統(tǒng) 的使用 與維護 說明 把組態(tài)切換到運行狀態(tài)。在組態(tài)界面中選擇下位機控制方式，這時組態(tài)界面只能反映設備的工作情況，不能操作設備。 位 循環(huán)工作方式的操作 （ 1）啟動液壓信號（ ,并且保持液壓信號閉合狀態(tài)； （ 2） 閉合手動和自動切換按鈕（ ,選擇自動狀態(tài)； （ 3）四個原位點閉合，左邊原點，右邊原點， I 工位原點，橫刀原點，都處于閉合狀態(tài)； （ 4）啟動夾緊信號（ 保持閉合狀態(tài)； （ 5）此時啟動了左主軸，右主軸，左快進，右快進電 機，此時將左原點，右原點斷開，進入快進階段； （ 6）閉合左快進 (右快進終點（ ，系統(tǒng)啟動左工進電機（ ,右工進電機（ （ 7）閉合左快進終點（ ,系統(tǒng)啟動左快退電機（ 斷開橫刀原點（ ,閉合右工進終點 ( （ 8） 閉合橫刀終點（ 系統(tǒng)啟動橫刀退（ ； （ 9）閉合橫刀原點 (系統(tǒng)啟動右快退電機（ （ 10）閉合左原點（ 右原點（ ; 環(huán)工作方式 （ 1） 開 （ 2）閉合 進入 （ 3） 閉合左快進 (右快進終點（ 系統(tǒng)啟動左工進電機（ ,右工進電機（ （ 4） 閉合左快進終點（ ,系統(tǒng)啟動左快退電機（ 閉合右工進終點 (系統(tǒng)進入延時； （ 5）延時時間到，系統(tǒng)啟動右快退電機（ ; （ 6） 閉合左原點（ 右原點（ ； （ 7）斷開 統(tǒng)啟動向 （ 8）閉合 ,系統(tǒng)返回到 （ 9）松開工件，驅動電磁閥（ ; 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 20 動（點動）工 作方式 （ 1）保持液壓信號開關閉合，系統(tǒng)就可以開始點動操作。 （ 2）保持 手 /自動轉換開關為手動狀態(tài)，選定工作方式為手動。 （ 3）依次按下和松開左 主軸對刀，右主軸對刀，左快進，左快退，右快進，右快退，松開工進，向 例如：按下 左主軸對刀 點動開關 左主軸電機 啟動，松開 左主軸對刀 點動開關 左主軸 停止。 把組態(tài)切換到運行狀態(tài)。在組態(tài)界面中選擇上位機控制 方式，系統(tǒng)準備工作做完，要通過組態(tài)界面的啟動按鈕來啟 動系統(tǒng)才可以運行。 等待夾緊信號，當夾緊信號到時候，系統(tǒng) 進入從 。 上位機控制方式時可以通過組態(tài)界面完成系統(tǒng)的點動過 程，這時下位機的點動操作按鈕無效。 按下如圖所示的按鈕。 明 （ 1） 在使用本系統(tǒng)時， 若加工過程中，所有的電動機突然停止工作， 先檢測油壓信號燈是否亮， 如果沒有亮則 檢查油泵電動機是否工作，若油泵電動機正常工作，則應檢查輸油管是否漏油。 （ 2）若按下某一按鈕 時， 響應。先檢查該按鈕與 接線是否斷路，若接線正常，則檢查該 （ 3）如果信號都沒有問題，但是電機都無法啟動，則應該檢查下 否工作正常。 （ 4）上下班時應該及時清理工作臺，保持工作臺的清潔。 （ 5）要定期檢查機器的運行情況，每隔三個月對系統(tǒng)進行檢修。 5 施工設計 主電路 線路 、控制 線路、 I/ 圖 5鈕分布 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 21 6 設計總結 經(jīng)過了近兩個星期的課程設計，在老師的指導、同學的幫助、小組成員的共同探討、努力之下，我們順利的完成了 車鏜專機 通過本次的程設計實習， 可以讓我們將理論和實踐相結合起來。讓我們更加熟悉 通過本次的設計進一步提高的檢測和排查故障的能力。在設計過程中，我們遇到了很多問題，例如 ： I 工位到 位的移動問題。對于這些問題，我們小組三人，認真分析存在原因，一次又一次，一步一步的調試下來，觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象，再分析存在邏輯錯誤。在小組的合作下，我們順利的完成任務。 通過本次的 程設計， 我們更加的明白 場 控制中的作用 。它不僅體積小，重量輕，能耗低，可靠性高，抗干擾能力強，同時它操作簡單，編程方便，設計安裝簡單，維護方便。 也讓我們更加了解 區(qū)別。 在本次課程中，我們合作得很愉快，合理的分配任務，大家一起學習，我們不去追求進度多快，我們希望都可以學到東西。講究的是 團隊，而不是個人。因為 (1)張偉君總結 通過這次設計實踐。我學會了 對理論的運用中，提高了我們的工程素質，在沒有做實踐設計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序與到 題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結果和要求的結果不相符合。能過解決一個個在調試中出現(xiàn)的問題，我們對 理解得到加強，看到了實踐與理論的差距。 （ 2）陳亮總結 通過本次設計，讓我很好的鍛 煉了理論聯(lián)系實際，與具體項目、課題相結合開發(fā)、設計產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應用于實際，又讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。在本次設計中，我們還需要大量的以前沒有學到過的知識，通過對 練的掌握了 學會了組態(tài)王軟件的運用。不知不覺中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學習的知識是有限的，在以后的工作中我們肯定會遇到許多未知的領域，這方面的能力便會使我們受益匪淺。 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 22 7 參考文獻 [1]李建興 《可編程序控制器應用技術》機械工業(yè)出版社 2]周波 《 可編程序控制器原理與應用 》 國防工業(yè)出版社 3]王萬麗 《三菱系列 民郵電出版社 4]楊青杰 《 三菱 機械工業(yè)出版社 5] 杜從商 《 程應用基礎 （三菱） 》 機械工業(yè)出版社 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 23 附錄 1 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 24 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 25 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 26 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 27 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 28 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 29 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 30 2 組態(tài)程序 if(1){\\本站點 \油壓標志 =1;} \\本站點 \油壓標志 =0;} //檢測油壓信號 \本站點 \1&&\\本 站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 31 \本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; //\本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \油壓標志 ==1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; } //設置 \\本站點 \; \\本站點 \;} } \\本站點 \;} } \本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \; } 車鏜專機 制系統(tǒng)設計 32 \本站點 \1&&\\本站點 \1){ \\本站點 \; \\本站點 \; } \本站點 \1&&\\本站點 \1){ \\本站點 \; \本站點 \50){\\本站點 \;\\本站點 \;\\本站點 \;} \\本站點 \\本站點 \0;} } \本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \1){ \\本站點 \; \\本站點 \; \\本站點 \;} //\本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \1){ \\本站點 \; \本站點 \1&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0&&\\本站點 \0){ \\本站點 \; \\本站點 \;}} if(1){ \\本站點 \左動畫 =\\本站點 \左動畫 +5;} if(1&&0){\\本站點 \左工進動畫 =\\本站點 \左工進動畫 +5;} if(0&&0&&1){ \\本站點 \左工進動畫 =\\本站點 \左工進動畫 \\本站點 \左動畫 =\\本站點 \左動畫 if(1){ \\本站點 \右動畫 =\\本站點 \右動畫 +5;} if(1&&0){\\本站點 \右工進動畫 =\\本站點 \右工進動畫 +5;} if(0&&0&&1){ \\本站點 \右工進動畫 =\\本站點 \右工進動畫 \\本站點 \右動畫 =\\本站點 \右動畫