1、機電傳動與控制課程設計車鏜專機機電控制系統的設計學部機械與電氣工程學部專業 機械設計制造及其自動化 學號姓名指導老師時間 目錄一. 課程設計的目的 3二. 課程設計的內容概述 3（一）車鏜專機概述 3（二）車鏜專機的控制要求 6（三）設計的任務及要求6三. 具體設計7（一）硬件設計 71. 確定輸入/輸出設備，選擇 PLC型號72. PLC輸入/輸出分配表83. 主電路及PLC外部接線圖（見附錄）4. 電器元件一覽表9（二）程序設計101. 總體結構102. 工作循環圖113. 順序功能圖（見附錄）4. 梯形圖（見附錄）（三）調試過程及模擬調試電路 11四. 控制面板及使用說明 12五. 課程

2、設計的心得體會 13六. 參考文獻15七. 附錄一課程設計的目的1. 進一步鞏固本課程所學知識；2. 掌握一般生產機械 PLC控制系統的設計與調試方法;3. 掌握一般生產機械電氣線路的施工設計；4. 培養查閱圖書資料、工具書的能力；5. 培養工程繪圖、書寫技術報告的能力。二.課程設計的內容概述（一）車鏜專機概述1、車鏜專機的基本組成車鏜專機是用來對臺式鉆床的立柱進行鏜孔加工，同時對孔的右端面進行車銷加工的一種自動加工設備，加工工件如圖 1-1所示圖1-1加工工件圖車鏜專機的基本組成如圖1-2所示，有工作臺、左右動力頭、液 壓站、控制柜等部分?？刂乒褚簤赫咀髣恿︻^工作臺（液賦右動力頭1 2乍垃專

3、機的畢木組成示意圖車鏜專機床身介紹：左右機械動力頭各有三臺電機（快進電機、工進電機、主軸電機）；工作臺的移動及工件的夾緊和松開由液壓系統驅動；液壓站由一臺電機拖動。2、工件加工過程加工過程如圖1-3所示，操作者將要加工的工件放在工 作臺上的夾具中，在其他準備工作就緒后，發出加工指令（按下 按鈕）。工件自動夾緊，壓力繼電器動作，左右動力頭同時開始 鏜削加工，左動力頭快進，工進到終點后，快退回原位；而右動 力頭快進、工進至終點后還應進行右端面的車削加工（車刀橫進、 橫退）后才快退。當兩動力頭都退回原位，此時I工位的粗加工結束，工作臺移到II工位，開始進行精鏜加工。左右動力頭重新 啟動，快進、工進到

4、終點延時 5s后快退回原位，II工位加工結 束，工作臺退回到I工位，松開工件，一個自動工作循環結束。3、液壓系統車鏜專機中工作位的轉換和加工工件的夾緊與松開是由液壓系統實現的，車鏜專機液壓系統元件如表所示：YV1卸荷SP1 +油壓到信號YV2+(-)工件松開（夾緊）SP2+工件緊信號YV3+向1工位移動YV5+橫進YV4+向II工位移動YV6+橫退車鏜專機液壓系統元件表注：表中“ + ”表示得電，“一”表示斷電（二）車鏜專機的控制要求1）本系統有七臺電機：油泵電機、右主軸電機、右快速電機、 右工進電機、左主軸電機、左快速電機、左工進電機。2）工作臺有兩個工位，由液壓系統實現兩工位的轉換和加工工

5、 件的夾緊與松開。3）有自動和點動兩種工作方式，其中自動工作方式又有三種形 式：全自動循環、I工位循環、II工位循環。全自動循環過程是 從I工位到II工位再到I工位，I工位循環、II工位循環是指工 件只在I工位或II工位時的加工循環。4）手動工作方式包括左、右主軸的點動對刀，左、右動力頭的快進與快退點動，手動松開工件、手動移位等。5）具有電源、油泵工作、原位、工作指令等信號的指示。6）具有照明和必要的聯鎖環節和保護環節。（三）設計任務及要求1）根據設備工藝要求，制定合理的設計方案。2）確定輸入/輸出設備，選擇PLC;3）PLC I/O點分配，繪制PLC外部接線圖以及其他外部硬件接 線圖4）根據

6、車鏜專機的控制要求，設計程序總體結構5）編制PLC梯形圖程序并調試6）正確計算選擇電器元件，列出電器元件一覽表；7）繪制電氣接線圖，接線并調試；8）整理技術資料，編寫使用說明書。三.具體設計（一）硬件設計1確定輸入/輸出設備，選擇PLC型號1）分析被控對象，明確控制要求詳細分析被控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象機、電、液 之間的配合，提出被控對象對 PLC控制系統的控制要求，確定控制 方案。2）確定輸入/輸出設備，選擇 PLC機型根據系統的控制要求，確定系統的輸入/輸出設備的數量和種類，如 輸入設備：按紐、位置開關、轉換開關及各種傳感器等；輸出設備： 接觸器、電磁閥、信號指示燈及其它執

7、行器等，明確這些設備對控制 信號的要求，如電壓流的大小，直流還是交流、開關量還是模擬量和 信號幅度等。據此確定PLC的I/O設備的類型、性質及數量。根據控制要求選擇合適的PLC型號并確定各種硬件配置。最終由系統控制要求、PLC的輸入/輸出設備及I/O 口的分布，我 們決定選擇型號為FX2N-64MR的 PLQ既經濟又符合要求。3）分配PLC的輸入/輸出點地址根據已確定的輸入/輸出設備和選擇的PLC,列出輸入輸出設備與 PLC的I/O點的地址分配表，以便于編制控制程序、設計接線圖及硬 件安裝。2.PLC輸入/輸出分配表輸入輸出輸入點代號元件名稱輸入點代號元件名稱X00SA1自動控制開關Y00KM

8、4左快進接觸器X01SA1手動控制開關Y01KM5左快退接觸器X02SA1全自動循環Y02KM8右快進接觸器X03SA2I工位循環Y03KM9右快退接觸器X04SA2II工位循環Y04KM2左主軸接觸器X05SB5啟動Y05KM3左工進接觸器X06SP1油壓到信號Y06KM6右主軸接觸器X07SP2夾緊信號Y07KM7右工進接觸器X10SQ1右原位限位開關Y10YV2工進夾緊松開電磁閥:X11SQ2右工進點限位開關Y11YV3向1工位移動電磁閥X12SQ3右終點限位開關Y12YV4向II工位移動電磁閥X13SQ4橫退限位開關Y13YV5車刀橫進電磁閥X14SQ5I工位限位開關Y14YV6車刀橫

9、退電磁閥X15SQ6II工位限位開關Y15L1工作指示燈X16SQ7橫進限位開關Y16L2原位指示燈X17SQ8左原位限位開關X20SQ9左工進點限位開關X21SQ10左終點限位開關X22SB6左點對刀X23SB7右點對刀X24SB8點左快進X25SB9點左快退X26SB10點右快進X27SB11點左快退X30SB12向1工位移動X31SB13向II工位移動X32SB14工件夾緊X33SB15回原位3主電路及PLC外部接線圖（見附錄）4. 電器兀件一覽表設備代碼設備型號設備名稱規格件數M1JO2-22-4液壓泵電動機1.5KW 1410r/mi n1M2 M5JO2-41-4主軸電動機4.0K

10、W 1440r/mi n2M3 M6工進電動機1.1KW 1440r/mi n2M4 M7快速電機2.2KW 1440r/mi n2YV電磁閥直流 24V 14.4KW6SA1、SA2HZ5-40/16 M16轉換開關380V 40A2FU1RL1-60/35A螺旋式熔斷器35A1FU2RL1-15/5A螺旋式熔斷器5A1FU3 FU5RL1-60/20A螺旋式熔斷器20A2FU4 FU6RL1-15/10A螺旋式熔斷器10A2TBK500控制變壓器380/220V、36V、6.3V1HL1XD1-6.3A信號燈6.3VELJC6照明燈36V1KM1 3、4、5、7、8、9CJ10-10交流接

11、觸器10A7KM2 KM6CJ10-20交流接觸器20A2SBLA19-11按鈕6.3VFR2、FR5JR15-20/2熱繼電器14A2FR1、3、4、6、7JR10-10熱繼電器5A5BPDP-25B壓力繼電器110SQLX5-11限位開關（二）程序設計1程序的總體結構P0P1P2112工作循環圖SQ6TT J.feI rft:SQ5 :SQ7（SQ4）1-3車滝專機的加式過和3順序功能圖（見附錄）4梯形圖（見附錄）（三）調試過程及模擬調試電路1調試過程程序設計好后，先進行模擬調試，就是不帶輸出設備根據輸入/輸出模塊的指示燈的顯示進行調試， 發現問題及時修改，直到完 全滿足符合設計要求。在實

12、驗室A405利用已有的按鈕和L1L6六個指示燈進行程序調 試。2模擬調試電路12L1L2L3L4L5L604Y00Y15 2 o O 1Y Y YX02 x3 OX04 x5 OX5X1COM直流24VX10、 X17X11、X20X12、X21原位COM模擬調試電路圖四、控制面板及使用說明控制面板油泵" %.啟動-照明左點對刀、XSB1SB2SB5SASB6關開右點對刀右快退左快進向I工位左快退向II工位右快進工件夾緊13自動面板使用說明：(1) 在使用車鏜專機之前先打開油泵，讓油泵工作之后，才能 選擇檔位開始工作。(2) 選擇全自動循環時，將 SA1撥至1號檔位，SA2撥至1號

13、檔位之后，先讓左右動力頭回原位之后，再按啟動按鈕進行加工。(3) 選擇I工位循環時，將SA1撥至1號檔位，SA2撥至2號 檔位之后，先讓左右動力頭回原位之后，再按啟動按鈕進行加工。(4) 選擇II工位循環時，將SA1撥至1號檔位，SA2撥至3號 檔位之后，先讓左右動力頭回原位之后，再按啟動按鈕進行加工。(5) 選擇手動工作方式時，將SA1撥至2號檔位之后，先讓左右 動力頭回原位之后，再按手動功能按鈕進行加工。五、課程設計的心得體會兩個星期的課程設計即將告一段落， 在這兩周中我們從表及 里，不僅對機電傳動、PLC有了鞏固性的學習，還通過自己的摸 索探究、老師專業性的指導和同學們的相互探討， 最終按時完成 了這次課設。這次課設中，總體來說遇到兩個大問題：1、所學知識的遺忘。正所謂：不進則退，不用則廢，當所 學知識僅停留在書面上時， 其實它并沒