汽车板簧吊耳加工组合机床plc控制设计
摘要 本课题主要研究汽车板簧吊耳加工组合机床的PLC控制系统的设计，为了解决传统的继电器接触器控制系统中存在的接线复杂、故障诊断与生产力低下等问题，提供一种结构简单、改造成本较低和生产效率高的PLC控制系统。本文主要包含了对PLC的硬件设计，I/O节点的分配，控制主电路的设计，外部接线的设计以及梯形图的设计，克服了传统继电器控制的种种不足，实现了更高效率的控制。关键词 组合机床，控制系统，PLC，应用目 录
1引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外发展 1
1.3 本文主要内容 2
2 课题总体设计方案 2
2.1 对汽车板簧吊耳组合机床的要求分析 2
2.2 对机床控制程序设计进行分析 3
3硬件系统的设计 4
3.1设计要求及流程 4
3.2 PLC机型的选择 5
3.3 I/O定义号分配 7
3.4外部接线图 9
3.5主电路设计 11
3.6机床电控系统输入信号状态 12
4 PLC程序的设计 13
4.1编程方法的确定 13
4.2梯形图程序的设计 14
5仿真调试 17
5.1 编程软件的介绍 17
5.2仿真软件的介绍 19
结论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 引言
1．1 研究背景
汽车板簧吊耳加工组合机床一般采用多轴、多工序、多刀、多面或多工位一同加工的方式，生产的效率比通用机床高几倍至几十倍。由于使用的通用部件已经使用标准化和系列化，可以随着不同的设计灵活变化，就可以减少设计及制造的周期。是以，具备有高效率和低成本的组合机床， 在大批量的生产中广泛使用，且在自动化生产线中大量应用。
但是传统的组合机床大多使用继电器-接触器控制的。继电器在长时间使用之后，容易损坏。而且继电器的触点很容易产生电弧，甚至会将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力还有物力去改制
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
就可以减少设计及制造的周期。是以，具备有高效率和低成本的组合机床， 在大批量的生产中广泛使用，且在自动化生产线中大量应用。
但是传统的组合机床大多使用继电器-接触器控制的。继电器在长时间使用之后，容易损坏。而且继电器的触点很容易产生电弧，甚至会将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力还有物力去改制、安装和调试。正是基于这种现状本课题欲研究多工位回转工作台的PLC控制设计，相对于传统的继电器控制，plc的优势则比较明显：功能强，性价比高；硬件配套齐全，性价比高；可靠性高，抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少；编程方法简单。
使用PLC不仅仅可以简化线路，且在机床生产不同产品时，能够灵活的调整，同时也提高了机床的可靠性降低了故障发生的可能性。
1.2 国内外发展
可编程控制器（Programmable Controller）为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，由于早期的PLC只能够完成一些简单的逻辑信号的处理，复杂的模拟信号不能够完全处理。因此被称为可编程逻辑控制器。但是随着技术的发展，PLC已经不单单能够处理逻辑信号了明也能够对复杂的模拟信号进行处理，因此，如今这种装置已经称作可编程控制器（Programmable Controller），简称PC。但是PC的简称与个人计算机（Personal Computer）的简称一样，为了避免一些不必要的麻烦，可编程控制器沿用了之前的简称及PLC。
21世纪PLC的发展趋势有：（1）从技术上来说，PLC将会运用到更多计算机研究的最新成果，其运算能力将会大大增强，也会更加智能化，其场频规模也会向超大型和超小型发展；（2）从PLC的配套性上看，我们将会生产出规格和种类更多的PLC，进一步优化的人机界面和通信设备会适应各种不同的工业需求；（3）从网络的成长 情况看，PLC将会和其他不同的网络组成大型的控制系统。目前已经出现了关于这样的关于PLC的应用。（4）伴随着计算机网络的成长，PLC不但可以对工业的自动化进行控制，而且可以在不同的领域和方向发挥更大的作用。
总的来说，随着PLC技术的不断发展，PLC与机械加工装备的结合也更加紧密，应用也更加广泛，这是未来发展的必然趋势和要求，更是一种高效的加工方法，也会为以后的加工生产提供越来越多的便捷。
1.3 本文主要内容
本文主要介绍的是汽车板簧吊耳组合机床的方案设计，围绕这个方案设计，本文做了下述的详细的说明。
汽车板簧吊耳组合机床的总体方案设计
根据该组合机床的加工要求，可以看出该机床需要4个工位，且工作台需要回转，在明确加工精度要求之后，分析并制定出合理的硬件设计和程序设计。
汽车板簧吊耳组合机床的硬件设计
介绍多工位回转工作台组合机床的液压回路，明确各个液压执行部件的液压回路，工作要求，并对PLC的电气元件进行选择，并详细说明各个元器件的作用。
汽车板簧吊耳组合机床的程序设计
介绍设计的思路，说明控制要求，并绘制梯形图，并对各个部分进行详细的介绍
运用STEP7绘制出梯形图并对其进行仿真模拟运行
对step7进行简要介绍，对仿真出现的问题作出
2 课题总体设计方案
2.1 对汽车板簧吊耳组合机床的要求分析
2.1.1 组合机床的自动循环示意图
该组合机床的工作循环示意图如下图2-1所示。
图2-1组合机床的工作循环示意图
2.1.2 机床的简介
该机床由液压驱动回转工作台、液压驱动动力滑台、液压站和立柱。底座五大部分组成。圆盘式回转工作台上安装有四工位液压驱动夹具。滑台上载有扩孔、粗精铰孔主轴及主轴箱和驱动电机。立柱上安装有滑台的滑动导轨及驱动油缸。底座内装有工作台的抬起、落下、松开、夹紧及回转的驱动油缸及控制装置。机床在结构上属于典型的多工位转台式组合机床。
2.1.3 工作原理及控制要求
本机床有自动和手动调调整两种工作方式。当动力滑台和工作台转位油缸处在原位，工作台回转离合器结合时，将工作方式置于
1引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外发展 1
1.3 本文主要内容 2
2 课题总体设计方案 2
2.1 对汽车板簧吊耳组合机床的要求分析 2
2.2 对机床控制程序设计进行分析 3
3硬件系统的设计 4
3.1设计要求及流程 4
3.2 PLC机型的选择 5
3.3 I/O定义号分配 7
3.4外部接线图 9
3.5主电路设计 11
3.6机床电控系统输入信号状态 12
4 PLC程序的设计 13
4.1编程方法的确定 13
4.2梯形图程序的设计 14
5仿真调试 17
5.1 编程软件的介绍 17
5.2仿真软件的介绍 19
结论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 引言
1．1 研究背景
汽车板簧吊耳加工组合机床一般采用多轴、多工序、多刀、多面或多工位一同加工的方式，生产的效率比通用机床高几倍至几十倍。由于使用的通用部件已经使用标准化和系列化，可以随着不同的设计灵活变化，就可以减少设计及制造的周期。是以，具备有高效率和低成本的组合机床， 在大批量的生产中广泛使用，且在自动化生产线中大量应用。
但是传统的组合机床大多使用继电器-接触器控制的。继电器在长时间使用之后，容易损坏。而且继电器的触点很容易产生电弧，甚至会将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力还有物力去改制
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
就可以减少设计及制造的周期。是以，具备有高效率和低成本的组合机床， 在大批量的生产中广泛使用，且在自动化生产线中大量应用。
但是传统的组合机床大多使用继电器-接触器控制的。继电器在长时间使用之后，容易损坏。而且继电器的触点很容易产生电弧，甚至会将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力还有物力去改制、安装和调试。正是基于这种现状本课题欲研究多工位回转工作台的PLC控制设计，相对于传统的继电器控制，plc的优势则比较明显：功能强，性价比高；硬件配套齐全，性价比高；可靠性高，抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少；编程方法简单。
使用PLC不仅仅可以简化线路，且在机床生产不同产品时，能够灵活的调整，同时也提高了机床的可靠性降低了故障发生的可能性。
1.2 国内外发展
可编程控制器（Programmable Controller）为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，由于早期的PLC只能够完成一些简单的逻辑信号的处理，复杂的模拟信号不能够完全处理。因此被称为可编程逻辑控制器。但是随着技术的发展，PLC已经不单单能够处理逻辑信号了明也能够对复杂的模拟信号进行处理，因此，如今这种装置已经称作可编程控制器（Programmable Controller），简称PC。但是PC的简称与个人计算机（Personal Computer）的简称一样，为了避免一些不必要的麻烦，可编程控制器沿用了之前的简称及PLC。
21世纪PLC的发展趋势有：（1）从技术上来说，PLC将会运用到更多计算机研究的最新成果，其运算能力将会大大增强，也会更加智能化，其场频规模也会向超大型和超小型发展；（2）从PLC的配套性上看，我们将会生产出规格和种类更多的PLC，进一步优化的人机界面和通信设备会适应各种不同的工业需求；（3）从网络的成长 情况看，PLC将会和其他不同的网络组成大型的控制系统。目前已经出现了关于这样的关于PLC的应用。（4）伴随着计算机网络的成长，PLC不但可以对工业的自动化进行控制，而且可以在不同的领域和方向发挥更大的作用。
总的来说，随着PLC技术的不断发展，PLC与机械加工装备的结合也更加紧密，应用也更加广泛，这是未来发展的必然趋势和要求，更是一种高效的加工方法，也会为以后的加工生产提供越来越多的便捷。
1.3 本文主要内容
本文主要介绍的是汽车板簧吊耳组合机床的方案设计，围绕这个方案设计，本文做了下述的详细的说明。
汽车板簧吊耳组合机床的总体方案设计
根据该组合机床的加工要求，可以看出该机床需要4个工位，且工作台需要回转，在明确加工精度要求之后，分析并制定出合理的硬件设计和程序设计。
汽车板簧吊耳组合机床的硬件设计
介绍多工位回转工作台组合机床的液压回路，明确各个液压执行部件的液压回路，工作要求，并对PLC的电气元件进行选择，并详细说明各个元器件的作用。
汽车板簧吊耳组合机床的程序设计
介绍设计的思路，说明控制要求，并绘制梯形图，并对各个部分进行详细的介绍
运用STEP7绘制出梯形图并对其进行仿真模拟运行
对step7进行简要介绍，对仿真出现的问题作出
2 课题总体设计方案
2.1 对汽车板簧吊耳组合机床的要求分析
2.1.1 组合机床的自动循环示意图
该组合机床的工作循环示意图如下图2-1所示。
图2-1组合机床的工作循环示意图
2.1.2 机床的简介
该机床由液压驱动回转工作台、液压驱动动力滑台、液压站和立柱。底座五大部分组成。圆盘式回转工作台上安装有四工位液压驱动夹具。滑台上载有扩孔、粗精铰孔主轴及主轴箱和驱动电机。立柱上安装有滑台的滑动导轨及驱动油缸。底座内装有工作台的抬起、落下、松开、夹紧及回转的驱动油缸及控制装置。机床在结构上属于典型的多工位转台式组合机床。
2.1.3 工作原理及控制要求
本机床有自动和手动调调整两种工作方式。当动力滑台和工作台转位油缸处在原位，工作台回转离合器结合时，将工作方式置于
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