基于plc的千斤顶液压缸加工机床电气控制系统设计

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1、机电工程学院课程设计说明书设计题目:千斤顶液压缸加工机床电气控制系统设计学生姓名：学号：专业班级：指导教师：王宗才2011年12月08日26内容摘要在本设计中采用装在动力滑台上左，右两个动力头同时进行切削。动力头的快进、工进及快退由液压缸驱动。液压系统采用两位四通电磁阀控制，并用调整死挡铁的方法实现位置控制。主要介绍了通过PLC控制系统，设计了千斤顶液压缸加工机床电气控制，并设计了千斤顶液压缸加工机床电气控制梯形图，千斤顶液压缸加工机床控制硬件配置连线图，基于PLC的机床电气控制系统的控制电路图。关键字：液压缸；PLC控制系统；梯形图；主电路图；硬件配

2、置连线图26目录第1章引言11.1PLC的基本概念21.2PLC的基本结构21.3PLC的工作原理2第2章设计思路42.1设计要求42.2控制要求52.3硬件系统设计5第3章电路设计83.1主电路图83.2硬件配置接线图9第4章程序设计104.1程序梯形图104.2程序指令表18设计总结22谢辞23附录24参考文献2526第1章引言本课程设计的内容是千斤顶液压缸加工机床电气控制系统的设计。其要求如下：1.控制要求：(1)左右动力头旋转切削由电动机M1集中传动，切削时冷却泵电动机同时运转。(2)只有在液压泵电动机M3工作，油压达到一定压力（压力继电器检测

3、）后，才能进行其他的控制。(3)机床即能半自动循环工作，又能对各个动作单独进行调整。(4)要求有必要的电气连锁与保护，还有显示与安全照明。2.控制过程及原理：千斤顶液压缸两端面的加工，采用装在动力滑台的左、右两动力头同时进行加工切削，机床属于双面单工位组合机床。千斤顶液压缸两端面加工机床由两个液压滑台、动力箱、固定式夹具、底座、床身和液压站等部件组成。千斤顶液压缸两端面加工时，将工件放在工作台上并加紧，当工件加紧后发出加工命令，左、右滑台开始快进，当接近加工位置时，左、右滑台变为工进进给，直到加工完成后再快退返回。至原来左、右滑台分别停止，并将工件放松

4、取下，工作循环结束。即工作循环如下：工件定位---工件夹紧---滑台入位---加工零件---滑台复位---夹具松开。1.1PLC的基本概念早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(PersonalComputer)的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。1.2PLC的基本结构　PLC实质是一种专用

5、于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：　　a、电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。一般交流电压波动+10%(+15%)范围内、，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。　　b、中央处理单元(CPU)26中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/

6、O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行c、存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。d、输入输出接口电路　1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。　　e、功能模块　如计数、定位等功能模块。f、通信模块1.3PLC的工作原理当PLC投入运行后，其工作过

7、程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。　　输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。　　用户程序执行阶段　在用

8、户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，