双面铣削组合机床plc控制系统设计(附件)
在如今的机械产业中，PLC控制系统被广泛使用，而机床身为机械产业中的代表，也需要进行PLC的改造升级，促使其提高整体性能。本次毕业设计采用PLC控制系统来对双面铣削组合机床进行控制。在根据机床加工要求选择控制系统所需的电气元件之后，按控制要求进行了PLC硬件设计和软件设计，其中硬件设计包括了流程图、主电路图、外部接线图及输入输出分配表；软件设计包括了以PLC梯形图为主的控制程序，并对其进行了说明。采用PLC控制后双面铣削组合机床能够自动工作并完成工件的铣削，与传统的继电器控制相比，能够提高机床的效率、稳定性及精度等。关键词 组合机床，PLC，程序设计
目录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状分析 1
1.3 研究目的及意义 2
1.4 研究任务 2
2 总体方案设计 2
2.1 组合机床的特点 2
2.2 双面铣削组合机床的结构 3
2.3 双面铣削组合机床运动分析 3
2.4 双面铣削组合机床控制方式选择 4
3 PLC控制系统的硬件设计 5
3.1 PLC选型 5
3.2 I/O分配表 7
3.3 PLC外部硬件接线图 7
3.4 双面铣削组合机床液压系统设计 8
3.5 主电路设计 10
4 PLC控制系统的软件设计 11
4.1 PLC的编程语言 11
4.2 S7200的编程软件 12
4.3 双面铣削组合机床梯形图设计 12
结 论 17
致 谢 18
参 考 文 献 19
附录A：双面铣削组合机床PLC控制设计梯形图 20
1 引言
研究背景
当今社会在发展，传统机床越来越跟不上人们的需求，由此发展出可成为当代加工方式代表的数控机床和加工中心。然而根据我国现在的发展水平，想要将新型机床全面普及，这没有丝毫可能性。为加快机床生产的速度，使工人的工作更轻松，改良机床的控制系统，使其自动化水平得以提高， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
所以钻研组合机床十分重要。
组合机床是一套集合机械和电子方面的综合自动化水平较高的工艺设备【1】。它具有效率高、质量好、经济实惠等特点，所以通常被应用在机械、能源、军事、轻工业、家电等方面。根据实习观察，现如今大部分产业使用所使用的组合机床都是采用接触器方式进行控制的，甚至有些机床只有一种功能。而继电器控制存在很多问题，例如接线复杂，找寻故障和排除故障等都存在困难等问题。随着PLC在现代工业生产中的使用率越来越高，促进了当今机械产业的进步。PLC在程序设计、硬件安装及后期调试等方面具有显著优势，且控制系统结构较为简单，具有较强的通用性和灵活性。所以对组合机床进行PLC改造升级是迎合工业发展的，是必然的【2】。
国内外研究现状分析
因为组合机床对于技术综合性要求很高，其功能随用户所需而改变，通常被用在加工、测量、控制、清洗、装配及试漏等方面【3】。我国组合机床发展水平不如那些发达国家，想要获得更加高效的机床来使用就必须去国外引进，而这种大规模进口会使生产成本变高，所以想要真正促进机械产业的进步，我们就必须从基础做起，从传统机床的缺点入手，对其进行改造升级，使“刚性”机床转换为“柔性”机床，更好得迎合用户所需，使其成为自动化水平较高的工艺设备。
在2002年年底第21届日本国际机床博览会上，有500多家机床制造商及团体展示了许多最先进机床设备，从中可以看出，人们很喜欢精度高、工作效率高且功能多的设备。根据在现场的专家进行观察与实际操作，当提高机床主轴转速时，其工作效率也会随之提高，此外，当提高机床进给速度时，其工作速度也随之提高，加工也变得更快。通过现场工作人员的测量，此次博览会上展示的组合机床主轴转速普遍在10000～20000r/min区间内，进给速度则在20～60m/min区间内。多功能设备也被许多人喜爱，现有机床的零部件越来越趋向于一体化，原有的多个零件合为一体，其数量也随之减少，此外，可加工的形状也变得更复杂。此外，加工机床需要能够随时进行调整来应变各种状况，缩短加工产品所需时间。最关键是如何将现代通信技术引入机床设备中，通信技术能够提高机床自动化水平，操作员可以通过网络来远程操作，并进行实时监控、修改、检查、维修以及售后服务等。
我国的组合机床与发达国家在以上所说方面还有较大差距，所以我国组合机床应向高速度、高效率、高精度、多功能及通信技术的引用等方向发展。
研究目的及意义
本课题来源于工程实践，通过该环节的训练，培养学生调查研究、中外文献检索与阅读的能力；综合运用专业理论的技术，知识分析解决实际问题的思考方式；独立研究与论证的态度；使用计算机的能力；撰写设计说明书或论文的方法。分析了设计过程中可能出现的问题，并提出啊相应的解决方案，因此培养创新能力。
研究任务
本课题旨在研究双面铣削组合机床PLC控制系统的设计，用来解决传统继电器在机床使用过程中的种种问题，从而对其进行改造升级，使以前的双面铣削机床达到更高的工作效率。在进行关于双面铣削组合机床的PLC控制系统改造方案的应用研究中，有些细节问题也需要进行探索及研究。其中较重要的问题有：
分析双面铣削组合机床的工艺流程，进行系统总体方案设计；
硬件设计：主电路图，I/O模块外部接线图，I/O定义号分配；
软件设计：梯形图的绘制。
2 总体方案设计
2.1 组合机床的特点
组合机床是根据用户需要将各种加工方式相互结合制造的机床，它的工作效率比普通机床高且更加高效灵活。组合机床的工作方式有钻、扩、镗、铣等，它可以从多个面进行加工，也可以从多个轴进行加工，本次毕业设计的就是其中的双面铣削组合机床。组合机床还有个优点，就是能够自动循环，因此被普遍应用于大量机械制造生产中去【4】。
组合机床通常是具有一定功能的通用部件（如动力部件、支撑部件、输送部件等）和加工专用部件（如夹具、多轴箱等）组成，其中动力部件是组合机床通用部件中最主要的一类部件【5】。常用的动力部件有动力头和动力滑台，在动力头上只安装多轴箱，而滑台上还可以安装由各种切削头组成的动力头，因此动力滑台比动力头通用性更强。动力部件常采用电动机驱动或液压系统驱动，由电气控制系统实现工作自动循环的控制，是典型的机电或机电一体化的自动化加工设备。
目录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状分析 1
1.3 研究目的及意义 2
1.4 研究任务 2
2 总体方案设计 2
2.1 组合机床的特点 2
2.2 双面铣削组合机床的结构 3
2.3 双面铣削组合机床运动分析 3
2.4 双面铣削组合机床控制方式选择 4
3 PLC控制系统的硬件设计 5
3.1 PLC选型 5
3.2 I/O分配表 7
3.3 PLC外部硬件接线图 7
3.4 双面铣削组合机床液压系统设计 8
3.5 主电路设计 10
4 PLC控制系统的软件设计 11
4.1 PLC的编程语言 11
4.2 S7200的编程软件 12
4.3 双面铣削组合机床梯形图设计 12
结 论 17
致 谢 18
参 考 文 献 19
附录A：双面铣削组合机床PLC控制设计梯形图 20
1 引言
研究背景
当今社会在发展，传统机床越来越跟不上人们的需求，由此发展出可成为当代加工方式代表的数控机床和加工中心。然而根据我国现在的发展水平，想要将新型机床全面普及，这没有丝毫可能性。为加快机床生产的速度，使工人的工作更轻松，改良机床的控制系统，使其自动化水平得以提高， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
所以钻研组合机床十分重要。
组合机床是一套集合机械和电子方面的综合自动化水平较高的工艺设备【1】。它具有效率高、质量好、经济实惠等特点，所以通常被应用在机械、能源、军事、轻工业、家电等方面。根据实习观察，现如今大部分产业使用所使用的组合机床都是采用接触器方式进行控制的，甚至有些机床只有一种功能。而继电器控制存在很多问题，例如接线复杂，找寻故障和排除故障等都存在困难等问题。随着PLC在现代工业生产中的使用率越来越高，促进了当今机械产业的进步。PLC在程序设计、硬件安装及后期调试等方面具有显著优势，且控制系统结构较为简单，具有较强的通用性和灵活性。所以对组合机床进行PLC改造升级是迎合工业发展的，是必然的【2】。
国内外研究现状分析
因为组合机床对于技术综合性要求很高，其功能随用户所需而改变，通常被用在加工、测量、控制、清洗、装配及试漏等方面【3】。我国组合机床发展水平不如那些发达国家，想要获得更加高效的机床来使用就必须去国外引进，而这种大规模进口会使生产成本变高，所以想要真正促进机械产业的进步，我们就必须从基础做起，从传统机床的缺点入手，对其进行改造升级，使“刚性”机床转换为“柔性”机床，更好得迎合用户所需，使其成为自动化水平较高的工艺设备。
在2002年年底第21届日本国际机床博览会上，有500多家机床制造商及团体展示了许多最先进机床设备，从中可以看出，人们很喜欢精度高、工作效率高且功能多的设备。根据在现场的专家进行观察与实际操作，当提高机床主轴转速时，其工作效率也会随之提高，此外，当提高机床进给速度时，其工作速度也随之提高，加工也变得更快。通过现场工作人员的测量，此次博览会上展示的组合机床主轴转速普遍在10000～20000r/min区间内，进给速度则在20～60m/min区间内。多功能设备也被许多人喜爱，现有机床的零部件越来越趋向于一体化，原有的多个零件合为一体，其数量也随之减少，此外，可加工的形状也变得更复杂。此外，加工机床需要能够随时进行调整来应变各种状况，缩短加工产品所需时间。最关键是如何将现代通信技术引入机床设备中，通信技术能够提高机床自动化水平，操作员可以通过网络来远程操作，并进行实时监控、修改、检查、维修以及售后服务等。
我国的组合机床与发达国家在以上所说方面还有较大差距，所以我国组合机床应向高速度、高效率、高精度、多功能及通信技术的引用等方向发展。
研究目的及意义
本课题来源于工程实践，通过该环节的训练，培养学生调查研究、中外文献检索与阅读的能力；综合运用专业理论的技术，知识分析解决实际问题的思考方式；独立研究与论证的态度；使用计算机的能力；撰写设计说明书或论文的方法。分析了设计过程中可能出现的问题，并提出啊相应的解决方案，因此培养创新能力。
研究任务
本课题旨在研究双面铣削组合机床PLC控制系统的设计，用来解决传统继电器在机床使用过程中的种种问题，从而对其进行改造升级，使以前的双面铣削机床达到更高的工作效率。在进行关于双面铣削组合机床的PLC控制系统改造方案的应用研究中，有些细节问题也需要进行探索及研究。其中较重要的问题有：
分析双面铣削组合机床的工艺流程，进行系统总体方案设计；
硬件设计：主电路图，I/O模块外部接线图，I/O定义号分配；
软件设计：梯形图的绘制。
2 总体方案设计
2.1 组合机床的特点
组合机床是根据用户需要将各种加工方式相互结合制造的机床，它的工作效率比普通机床高且更加高效灵活。组合机床的工作方式有钻、扩、镗、铣等，它可以从多个面进行加工，也可以从多个轴进行加工，本次毕业设计的就是其中的双面铣削组合机床。组合机床还有个优点，就是能够自动循环，因此被普遍应用于大量机械制造生产中去【4】。
组合机床通常是具有一定功能的通用部件（如动力部件、支撑部件、输送部件等）和加工专用部件（如夹具、多轴箱等）组成，其中动力部件是组合机床通用部件中最主要的一类部件【5】。常用的动力部件有动力头和动力滑台，在动力头上只安装多轴箱，而滑台上还可以安装由各种切削头组成的动力头，因此动力滑台比动力头通用性更强。动力部件常采用电动机驱动或液压系统驱动，由电气控制系统实现工作自动循环的控制，是典型的机电或机电一体化的自动化加工设备。
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