S7-200PLC液压组合机床的控制

编号1251401151《电气控制与PLC应用》课程设计（2012级本科）题目：基于S7-200PLC液压组合机床的控制学院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名：张敏指导教师：关虎昌职称：助教完成日期：2015年6月30日二零一五年六月三十日1基于PLC的液压传动组合机床控制任务书（本题IO点数较多可根据情况对功能做删减）一、双面单工位液压传动组合机床继电器控制系统图为某双面单工位液压传动组合机床继电器控制的电气原理图。本机床采用3台电动机进行拖动，Ml、M2为左右动力头电动机，M3为冷却泵电动机。SAl为左动力头单独调整开关。SA2为右动力头单独调整开关，通过它们可实现对左右动力头的单独调整。SA3为冷却泵电动机工作选择开关。左右动力头的工作循环如图所示。液压执行元件状态如表6—6所示，其中表示电磁阀，KP表示压力继电器。自动循环的工作过程如下：SAl、SA2处于自动循环位置，按下启动按钮SB2，接触器KMl、KM2线圈通电并自锁，左、右动力头电动机同时启动旋转。按下“前进”按钮SB3，中间继电器KAl、KA2、通电并自锁，电磁铁YVl、YV3通电，左、右动力头快速进给并离开原位，行程开关SQl、SQ2、SQ5、SQ6先复位，行程SQ3、SQ4后复位。当S03、S04复位后，KA通电并自锁。在动力头进给过程中，靠各自行程阀自动变快进为工进，同时压下行程开关SQ，接触器KM3线圈通电，冷却泵电动机M3工作，供给冷却液。当左动力头加工完毕，将压下SQ7并顶在死挡铁上，其油路油压升高，KPl动作，使KA3通电并自锁；当右动力头加工完毕，将压下SQ8并使KP2动作，KA4将接通并自锁。同时KAl、KA2将失电，Yvl、YV3也将失电，YV2、YV4将通电，左右动力头将快退。当左动力头使SQ复位后，KM3将失电，冷却泵电动机将停转。左右动力头快退至原位时，先压下SQ3、SQ4，再压下SQl、SQ2、SQ5、SQ6，使KMl、KM2线圈断电，动力头电动机Ml、M2断电，同时KA、KA3、KA4线圈断电，YV2、YV4断电，动力头停止，机床循环结束。加工过程中，按下SB4，可随时使左、右动力头快退至原位停止。机床的过载、短路保护等清读者自己分析。二、双面单工位液压传动组合机床PLC控制方案清点继电器控制电路中的按钮、行程开关、压力继电器、热继电器触点。可确定应有21个输人信号(4个按钮、9个行程开关、3个热继电器动断触点、2个压力继电器触点、3个转换开关)，则需占用21个输入点。在实际应用中，为节省PLc的点数，可适当改变输入信号接线，如将SQ8与KP2串联后作为PLc的一个输入信号，就能减少一个输入点。依此方法可得到PLC的输入点分配及接线图如图6—12所示。这时PLc的输入点数由21点减少至13点，这样可以降低设备的成本，然而由于有些接点采用串、并联的形式输入，可能降低输入器件的可靠性和整个控制系统的可靠性。2三、设计任务学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行液压传动组合机床运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；2.系统有启动、停止功能；3.运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；4.程序结构与控制功能自行创新设计；5.进行系统调试，实现液压传动组合机床的控制要求。四、设计报告课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。1摘要为了进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力；掌握一般生产电气控制系统的施工设计、安装与调试；培养查阅图书资料、工具书的能力；培养工程绘图、书写技术报告的能力，进行双面单工位液压传动组合机床的控制。组合机床是由一些通用部件及少量专用部件组合而成的自动化程度较高的高效专用机床。传统的继电-接触器控制系统存在电路复杂、可靠性差等缺点。而采用PLC控制器作为新一代的工业控制装置，具有开发柔性号，接线简单方便，可靠性高等特点。在此次课程设计中，组合机床的控制回路主要是通过继电-接触器电路来控制油路。也就是控制YV1、YV2、YV3、YV4、KP1、KP2这六个电磁阀的通断。而油路是事先设计好的，所以我们只要编写一个程序，使得双面单工液压传动组合机床在PLC的控制下，自行完成以下描述的工作流程。关键字：PLC双面单工液压传动组合机床控制程序2目录摘要...........................................................................................................................................11、设计的目的和意义.............................................................................................................32、总体方案设计.....................................................................................................................42.1课程设计内容...............................................................................................................42.2课程设计要求分析.......................................................................................................53、硬件设计.............................................................................................................................63.1液压传动组合机床控制系统.......................................................................................63.2PLC的选型....................................................................................................................83.2.1PLC的选型原则.............................................................................................83.2.2PLC选型.........................................................................................................93.3I/O分配表..................................................................................................................103.4外部接线图..................................................................................................................114、软件设计...........................................................................................................................124.1程序设计流程图..........................................................................................................124.2程序设计梯形图.........................................................................................................135、仿真与调试.......................................................................................................................166、设计总结...........................................................................................................................187、参考文献...........................................................................................................................1931、设计的目的和意义通过对液压组合机床PC－PLC控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。为了进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实践中的应用能力；掌握一般生产电气控制系统的施工设计、安装与调试；培养查阅图书资料、工具书的能力；培养工程绘图、书写技术报告的能力，进行液压传动组合机床的控制。组合机床是由一些通用不见及少量专用部件组合而成的自动化程度较高的高效专用机床。传统的继电器-接触器控制系统存在电路复杂、可靠性差、操作难等缺点。而采用PLC控制器作为新一代的工业控制装置，具有开发柔性好，接线简单方便，可靠性高等特点。42、总体方案设计2.1课程设计内容此次课程设计中，组合机床的控制回路主要是通过接触器-继电器电路来控制油路。也就是控制YV1、YV2、YV3、YV4、KP2、KP2这六个电磁阀的通断。而油路是事先设计好的，所以我们只要编写一个程序，使得液压传动组合机床在PLC的控制下，自行完成指定流程。本机床采用3台电动机进行拖动，Ml、M2为左右动力头电动机，M3为冷却泵电动机。SA1为左动力头单独调整开关。SA2为右动力头单独调整开关，通过它们可实现对左右动力头的单独调整。SA3为冷却泵电动机工作选择开关。自动循环的工作过程如下：SA1、SA2处于自动循环位置，按下启动按钮SB2，接触器KM1、KM2线圈通电并自锁，左、右动力头电动机同时启动旋转。按下“前进”按钮SB3，中间继电器KA1、KA2、通电并自锁，电磁铁YV1、YV3通电，左、右动力头快速进给并离开原位，行程开关SQ1、SQ2、SQ5、SQ6先复位，行程SQ3、SQ4后复位。当SQ3、SQ4复位后，KA通电并自锁。在动力头进给过程中，靠各自行程阀自动变快进为工进，同时压下行程开关SQ，接触器KM3线圈通电，冷却泵电动机M3工作，供给冷却液。当左动力头加工完毕，将压下SQ7并顶在死挡铁上，其油路油压升高，KP1动作，使KA3通电并自锁；当右动