1、 1 金属切削机械控制系统 摘要:可编程序控制器(PLC)因其完善的功能、 高可靠性、 高性能价格比等特 点已广泛应用于各行各业。本文介绍了 PLC 技术实现金属切削机床电气控 制系统的研制，从硬件配置和软件设计两个方面介绍控制系统的应用特点。 PLC 极大地提高了系统的自动化水平。 文章给出了软硬件结构的设计思路， 包括电气控制要求、电气原理图设计分析、元件选型、程序设计方法等。 金属切削机床具有控制功能强、可靠性高、性能稳定、自动化程度高等优 点。在第一部分，简要介绍了机床的机械系统组成和相关的动作过程；从 几个方面比较分析了继电器控制和 PLC 控制的优缺点。第二部分，依据所 给的主要技
2、术参数和电气控制要求，设计了硬件系统，并具体说明了系统 工作原理和控制系统的实际实践；选择确定所用元件的型号和数量。第三 部分，绘制顺序功能图、梯形图。软件设计包括公用程序、单步程序、全 自动程序、故障报警程序,并加以适当的文字说明。 运行结果表明该系统完全达到了设计规定的性能指标和要求，且运行可靠， 具有实用价值。 关键词：可编程序控制器 硬件 软件 自动化水平 运行可靠 2 第一章 绪论 1.1 金属切削机械控制的前景 金属切削机械控制系统是根据工件的加工需要，以大量通用部件为基 础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。目前，金属切削机械控 制系统主要用于平面加工和孔加工两类工序。组合
3、机床在汽车，拖拉机， 柴油机，电机，仪器仪表，军工及缝纫机，自行车等轻加工行业的大批量 生产中以获得广泛的应用。对一些中小批量生产的企业，如：机床，机车， 工程机械等制造业中也已广泛应用。组合机床是按系列标准化，设计的通 用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用 机床。 1.2 金属切削机械控制系统的用途介绍及基本结构 1.2.1 金属切削机械控制系统的用途 金属切削机械控制系统设计任务是对零件进行钻孔，扩孔，攻丝等工序 的加工；采用回转工作台传送零件，按照工艺流程分为三个公位进行加工， 并安排一个装卸工位来装卸工件。工作示意图如下： 图 1 - 1 1.3 金属切削机
4、械控制系统的工作情况及拖动方式 1.3.1 金属切削机械控制系统的基本工作情况 当用人工将一个工件安装在夹具上，且三个加工工位的动力头 3 已加工完成，且退回到原位后，回转工作台自动微抬，抬起到位后，回转 工作台自动转位；转位到位后，自动定位加紧；加紧后，即向各工位发出 向前的主令；各工位动力头按自己的程序进行加工，与次同时回转机构自 动复位，为下次转位准备。各工位加工完成，向系统汇报完成信号；同时 各工位动力头自动退回原位，回到原位后，即向系统汇报原位信号；当所 有工位动力头回到原位，装卸工人又装好了新的工件时，则系统又可开始 进行下一个循环的加工，具体如 图 1-1 所示下： 1.3.2 金属切削机械控制系统的拖动方式 本设计的机床采用液压与电动机（采用三相鼠笼式交流电动机）相结 合的动力方式。 进给系统为液压传动系统，系统包括如下：工件夹紧液压系统，回转工作 台液压驱动系统，钻孔进给驱动系统，扩孔进给驱动系统，攻丝进给驱动 系统。 工作系统采用电动机驱动 （典型起保停电路控制） ， 电动机包括如下： 液压泵电动机，冷却泵电动机，钻孔头驱电动机，扩孔头驱电动机，攻丝
