1、 第 1 页 共 23 页 PLC 在数控机床上的应用 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 日 期 第 2 页 共 23 页 摘摘 要要 目前,可编程控制器（PLC）广泛应用于数控机床等工业控制中。数控机床的控 制部分可分为数字控制和顺序控制两部分,数字控制部分包括对各坐标轴位置的 连续控制,而顺序控制包括对主轴正/反转和启动/停止、换刀、卡盘夹紧和松开、 冷却、尾架、排屑等辅助动作的控制。现代数控机床采用 PLC 代替继电器控制来 完成逻辑控制,使数控机床结构更紧凑,功能更丰富,响应速度和可靠性大大提高! 可编程控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系 统，它采用一
2、种可编程程序的存储器，在其内部存储执行逻辑算、顺序控制、定 时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式、模拟式的输入输出来控制各种 类型的机械设备和生产过程。组合机床是针对特定工件，进行特定加工而设计的 一种高效率自动化专用加工设备，这类设备大多能多刀同时工作，并且具有自动 循环的功能。组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成，动力部件 采用电动机驱动或采用液压系统驱动，由电气系统进行工作自动循环的控制，是 典型的机电或机电液一体化的自动加工设备。 关键词：可编程控制器 数字控制 顺序控制 操作指令 组合机床 自动循环 目 录 第 1 章绪论. 1 1.1 组合机床概述. 3 1.2
3、控制流程. 4 1.3 电控系统输入输出信号 4 1.4 组合机床采用 PLC 电气控制系统的优点. 6 第 2 章 PLC 概述与方案论证 9 2.1 PLC 概述 9 2.2 方案论证. 9 第 3 章 电气控制系统硬件设计12 3.1 选择 PLC 机型12 3.2 设计输入输出信号地址表12 3.3 设计 PLC 控制系统电气原理图14 3.4 设计 PLC 控制系统操作面板17 第 4 章 控制系统软件设计15 4.1 设计 PLC 控制系统工作循环流程图15 第 3 页 共 23 页 4.2 设计 PLC 控制系统初始化梯形图程序16 4.3 设计 PLC 控制系统手动及显示梯形图
4、程序16 4.4 设计 PLC 控制系统状态转移图与梯形图程序.16 4.5 实验室电气原理图仿真及程序调试21 结 论22 参考文献. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第 1 章绪论 1.1 组合机床概述 组合机床是针对特定工件，进行特定加工而设计的一种高效率自动化专用加 工设备，这类设备大多能多刀同时工作，并且具有自动循环的功能。 组合机床是随着机械工业的不断发展，由通用机床、专用机床发展起来的。 通用机床一般用一把刀具进行加工，自动化程度低、辅助时间长、生产效率低， 但通用机床能够重新调整，以适应加工对象的变化。专用机床可以实现的多刀切 削，自动化程度较高，结构较简单，生产效率也较高
5、。但是，专用机床的设计， 制造周期长，造价高，工作可靠性也较差。专用机床是针对某工件的一定工序设 计的，当产品进行改进，工件的结构，尺寸稍有变化时，它就不能继续使用。在 综合了通用机床、专用机床优点的基础上产生了组合机床。 组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成，动力部件采用电动 机驱动或采用液压系统驱动，由电气系统进行工作自动循环的控制，是典型的机 电或机电液一体化的自动加工设备。 常见的组合机床，标准通用部件有动力滑台各种加工动力头以及回转工作台 等，可用电动机驱动，也可用液压驱动。各标准通用动力部件组合构成一台组合 机床时，该机床的控制电路可由各动力部件的控制电路通过一定的连接
6、电路组合 构成。 多动力部件构成的组合机床，其控制通常有三方面的工作要求：第一方面是 动力部件的点动和复位控制。第二方面是动力部件的半自动循环控制。第三方面 是整批全自动工作循环控制。 组合机床具有生产率高、加工精度稳定的优点。因而，在汽车、柴油机、电 机、机床等一些具有一定生产批量的企业中得到了广泛应用。目前，组合机床的 研制正向高效、高精度、高自动化和柔和性化方向发展。 本文所用组合机床为四工位组合机床，该机床由四个滑台，各载一个加工动 力头，组成四个加工工位，除了四个加工工位外，还有夹具，上下料机械手和进 料器，四个辅助装置以及冷却和液压系统共 14 个部分。机床的四个加工动力头同 第 4 页 共 23 页 时对一个零件的四个端面以及中心孔进行加工，一次加工完成一个零件，由上料 机械手自动上料， 下料机械手自动取走加工完成的零件， 零件每小时可加工 80 件。 该机床的俯视示意图如下： 1.2 控制流程 当按下启动按钮后，上料机械手向
