钻床主轴进给系统控制课程设计

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1、前言随着科技的进步，PLC在各个工业领域得到了广泛的应用，又因为PLC的种类各种各样，都不同，它的应用范围也不同。PLC应用给工业领域带来了前所未有的方便，提高了生产效率，提高了控制的方便性。PLC最初应用在汽车的领域，后来人们发现它的用途不仅仅应用在汽车制造，后来，人们把PLC应用到生活中的每个环节。它被应用在污水处理控制，机械手的控制和交通灯的控制等，给人们的生活带来了许多方便。例如，PLC在钻床中的应用。它可以控制主轴的进给运动，可以完成自动控制，连续运动和单周期运动，能精确的控制钻床主轴的进给运动，只需控制人按下相应的按钮，就可以完成钻孔的工作，如果工人想要

2、手动完成工件，可以选择手动程序，进行手动。PLC的发明为人类的进步做出了巨大的贡献，使人们在不同领域都能感受到它的作用。2．总体设计2.1PLC端口功能分配当钻孔过程中，钻头进给至SQ2光电开关处后返回原点，回到原点处接触SQ1光电开关，在进行进给运动至SQ3光电开关处返回原点，依此类推，最后返回原点停止。根据课题我把PLC端口进行功能分配。功能端口功能端口启动I0.0SQ8I1.0停止I1.1复位I1.2SQ1I0.1手动I1.3SQ2I0.2手动左行I1.4SQ3I0.3手动右行I1.5SQ4I0.4单周期I2.0SQ5I0.5正转Q0.0SQ6I0.6反转Q0

3、.1SQ7I0.72.2设计思想由设计题目和控制要求，我们可以知道，对于主电路，我们选择电动机正，反转，对于控制电路，当钻床加工完一个零件，它的主轴进给运动需要7次，钻头起始位置在原点，按下启动按钮SB1，钻头进给至SQ2光电开关处后返回原点，然后再次进给至SQ3光电开关处后再次返回原点，如此反复。对于这次课程设计的要求如下：1.完成《课程设计指导书》所要求的循环控制。2.按停止按钮，完成当前循环后在停止。3.按复位按钮，立即返回原点后停止。4.要求可以实现手动，单周期，连续控制。当我看到这个题目时，我先把书上的内容看了一遍，发现液体混合的案例和我所设计的课题有些相

4、似，我就重点看了一遍，参照“液体混合”这个案例，我先画出循序功能图，然后画出了自动控制的梯形图，包括按停止按钮，完成当前循环后停止在原点，按复位按钮，立即返回到原点停止和连续控制的功能。看了单周期的案例，加上自己在图书馆收集的资料，在梯形图中加入了单周期按钮触点I2.0，这样就满足了单周期控制。对于手动控制程序，我和同学一起研究，最后确定在自动控制梯形图上方加入手动程序，为了不让手动控制和自动控制相互干扰，我在手动部分的梯形图中加入了自动控制程序线圈的自复位线圈。这样我的课程设计的要求全部满足了，2.3PLC的选型由我的课程设计的控制要求和我在上面所给出的PLC的端

5、口分配图可以知道，我的设计有15个输入和2个输出，根据老师在课上的介绍和讲解，加上自己收集的资料后，我选择西门子—S7—200CPU216，因为此PLC有24个输入口和16个输出口，完全满足我的需要。2.4主电路图的选择根据课程设计的要求，钻头的主轴要做进给运动，所以我选择电动机正，反转的主电路，只用一个三相交流电动机，与电动机连接的控制电路的接线有俩条是相反的，这样就可以完成电动机的正反转，主电路图如下：2.5PLC端子接线图在课程设计的任务书中，输入按钮有8个光电开关，分别为SQ1,SQ2，SQ3，SQ4，SQ5，SQ6，SQ7，SQ8和启动按钮，停止按钮，复位

6、按钮，手动按钮，手动左行按钮，手动右行按钮，单周期按钮，还有2个输出端口分别为Q0.0和Q0.1。所以我的PLC端子接线图如下：3．PLC程序设计3.1顺序功能图按下启动按钮SB1，钻头进给至SQ2光电开关处后返回原点，然后再次进给至SQ3光电开关处后再次返回原点，如此反复。根据这个要求，我再次参照书中有关顺序功能图的有关资料，即顺序功能图中转换实现的基本规则：（1）转换实现的条件；（2）转换实现应完成的操作；（3）绘制顺序功能图的注意事项；我的顺序功能图如下：3.2PLC梯形图在了解和课程设计的要求和顺序功能图，以及各个输入按钮的功能后，再加上自己所收集的资料，我

7、所编写的梯形图如下：V4．程序调试说明在调试时，按下启动按钮I0.0时，程序开始执行，这时线圈M0.1得电，Q0.0触发，电动机正转，当接触到光电开关SQ2(I0.2)，线圈M0.2得电，Q0.1触发，电动机反转，返回到原点，完成一次进给运动，到原点后接触到光电开关SQ1（I0.1），线圈M0.3得电，Q0.0再次被触发，电动机正转，以此类推。这就是连续控制。在连续控制时，按下复位按钮I1.2，立即返回原点，并停止。在连续控制时，按下停止按钮I1.1，完成当前循环后返回原点然后停止。按下单周期按钮I2.0，启动运行，在完成一次循环后，回到原点停止。按下手动按钮I