两工位钻孔攻螺纹组合机床plc控制设计
本课题主要研究的是采用PLC控制两工位钻孔攻丝组合机床的动作。机床通电后能自动完成工件的钻孔和攻丝加工。在传统的控制系统的设备中，通常采用的是继电器控制，这种控制系统可靠性低，采用PLC控制后会各方面性能会明显提高。 本次设计的重点在于控制系统的硬件和软件设计，根据工艺要求选择了PLC控制方案，分配I/O号，设计主回路，画出外部接线图。最后设计了PLC控制的程序，用编程软件编写程序并调试。关键词 组合机床，PLC控制，程序设计，调试目 录
1 引言 1
1.1 课题简介 1
1.2 课题的提出和研究意义 1
1.3 主要研究任务 2
2 总体方案设计 2
2.1 机床的发展 2
2.2 控制要求 4
2.3 方案选择 5
2.4 PLC系统设计步骤 8
3 系统硬件设计 9
3.1 选型 9
3.2 主回路设计 11
3.3 I/O输入输出定义号的分配 12
3.4 外部接线图 13
4 系统软件设计 14
4.1 程序设计方法的确定 14
4.2 工步顺序表 15
4.3 画出顺序功能图 17
4.4 梯形图程序设计 18
4.5 编程软件的介绍 20
结论 21
致谢 22
参考文献23
附录A 梯形图程序 24
附录B 语句表程序 30
1 引言
1．1 课题简介
组合机床它是一种对专门的工件进行加工特定的一种具备高效率的自动化专用加工装备。他们可以在同一时间使用十几个甚至几十个切削刀具进行处理，并能自动循环。其工作系统大多数都采用液压、机械和电气的组合方式来控制的。专用机床是把通用零部件组合起来设计的，除了通用零件之外，它们还会按照工件的外形来设计一些其他的专用零部件尤其是夹具部分。专用机床如果能够采用多工位多工序的办法同时来进行加工零件的话，一般请况下对于其生产效益具有极高的促进作用，尤其是相比其他的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
备高效率的自动化专用加工装备。他们可以在同一时间使用十几个甚至几十个切削刀具进行处理，并能自动循环。其工作系统大多数都采用液压、机械和电气的组合方式来控制的。专用机床是把通用零部件组合起来设计的，除了通用零件之外，它们还会按照工件的外形来设计一些其他的专用零部件尤其是夹具部分。专用机床如果能够采用多工位多工序的办法同时来进行加工零件的话，一般请况下对于其生产效益具有极高的促进作用，尤其是相比其他的通用机床来说更是有着不可多得的经济效益以及生产率的提高。
就目前来看，在我们国家，组合机床已经有几十年的发展历史，他的科研和生产都非常有基础，其应用也已经深入到非常多的领域。在机械行业并且对机械行业内的重要零件包括螺纹螺钉等等在内的零件有着较好的更新作用，使产品更能与时俱进跟得上时代的发展，并且在发展的同时生产效益也能够得到一定的保证。它质量高，效率高，还经济适用，所以在很多领域都广泛的使用它。在机械行业，我国传统组合机床以及自动生产线都是采用老四样——“机电气液”进行控制，因为成本以及生产特点，因此只适合承接生产数量大、生产范围广的大中型箱体类以及轴类零件的生产。并且可以同时可以加工钻孔、扩孔、铰孔以及凸台等。而组合机床则有着更多的分类，分别可以按照规模、面数、立体与否进行分类。规模：可以具体的分为大、中、小型组合机床。面数：单面组合机床、双面组合机床，三面组合机床。立体与否：卧式、立式。特殊类：多工位回转台式组合机床。若是再结合PLC来控制它的系统，机床受到的干扰会明显减少，优化生产环境，企业也会放心使用，系统的设计和调试等都会变得非常方便，它具有结构非常简单的控制系统，比较灵活的适用于各个领域，编程也非常方便。
1．2 课题的提出和研究意义
工件钻孔以及部分攻螺纹的加工是组合机床被应用最广泛的两大类领域。从二十一世纪以来，虽然有很多工厂采用了PLC的控制方式，但是就目前来说占据机械厂主流的还是接触器控制的，尤其是他们对于钻孔攻螺纹方面都会普遍采用接触器的控制方式来完成整个工厂的操作，但是继电器电路存在较多相比PLC来说具有更复杂成本更高等等缺点，所以带来的直接结果就是生产率特别低，效益也相对比较差。
由于我们社会的进步，所以科学技术也得以不断的进步与发展，能用到PLC的地方也不断增多，尤其是在工业的控制领域，所以，要是我们能试着将PLC与机床相结合，用比较方便的PLC技术来取代传统的继电器-接触器控制系统，对原来的设备进行改进，两大明显特点是精度高，用的资源很少，生产效益很高。
我们通过对之前有过的资料的查阅并且加上许多人不断的实践然后证明PLC来改造两工位钻孔攻螺纹组合机床的控制系统这种方法是可行的。用PLC来控制，采用自动顺序循环控制和手动控制能自动完成工件钻孔、攻螺纹加工，自动化程度高，生产效率高。本次设计的主要目的是采用PLC程序的控制方法能够实现对本课题主要研究的机床的控制。通过工程实践和对大量文献的查阅和研究发现此课题是可行的，也是具有研究意义的。
1．3 主要研究任务
（1）设计两工位钻孔攻螺纹组合机床的PLC控制系统总体方案；
（2）设计硬件部分，外部接线图，I/O模块分配，输入输出点的确定；
（3）设计软件部分，编写梯形图
（4）做好最后的调试工作
2 总体方案设计
在设计系统总体方案的时候，要考虑周全，顾全大局，既要考虑工作的稳定性和可靠性，同时还要考虑性价比。所以控制方法以及如何选择加工零件的工艺是我们在制定整个控制方案过程当中必须要考虑的基础性问题。
2.1 机床的发展
组合机床对于控制系统的精度要求越来越高，因此我们必需要切实的考虑如何制造出一种全新的更适合这种组合机床的控制系统而传统的控制系统将会逐渐被淘汰。钻孔和攻丝是我们所研究的机床被最广泛应用的两个领域，现在主流的很多工厂都用的这个，成为企业生产所不可或缺的一部分。有以下两种方式：一种是利用接触器来控制的，另一种是可编程序控制器和继电器结合起来控制的。目前，许多工厂用的两工位钻孔攻丝组合机床都是用接触器来控制的，可是绝大多数的这种控制或多或少都会存在一些普遍的问题：
（1）高故障率，差可靠性，这两点直接造成了对于人工方面的高强度要求，导致在后续操作过程中不得不分散出更多的员工用于后续的维护以及维修等等方面的工作 。
（2）接线复杂，比较难查找故障和及其原因，费时费力，消耗时间浪费精力。
（3）继电器它里面的触点会一直处于断开接通，接通断开不断重复的工作状态，所以会导致直接的结果就是很容易破坏它的触点而且不会那么灵敏的接触。
（4）触点被这样死板机械地控制的话，反应会很慢。
（5）功能单一，灵活性差。
（6）调节速度：体积庞大、低效率、噪音大、耗电多。
（7）惯性比较大，调节速度不理想。
就现在来看，工厂里面还是用继电器来对机床进行控制的占主流市场，可是企业对于控制精度
1 引言 1
1.1 课题简介 1
1.2 课题的提出和研究意义 1
1.3 主要研究任务 2
2 总体方案设计 2
2.1 机床的发展 2
2.2 控制要求 4
2.3 方案选择 5
2.4 PLC系统设计步骤 8
3 系统硬件设计 9
3.1 选型 9
3.2 主回路设计 11
3.3 I/O输入输出定义号的分配 12
3.4 外部接线图 13
4 系统软件设计 14
4.1 程序设计方法的确定 14
4.2 工步顺序表 15
4.3 画出顺序功能图 17
4.4 梯形图程序设计 18
4.5 编程软件的介绍 20
结论 21
致谢 22
参考文献23
附录A 梯形图程序 24
附录B 语句表程序 30
1 引言
1．1 课题简介
组合机床它是一种对专门的工件进行加工特定的一种具备高效率的自动化专用加工装备。他们可以在同一时间使用十几个甚至几十个切削刀具进行处理，并能自动循环。其工作系统大多数都采用液压、机械和电气的组合方式来控制的。专用机床是把通用零部件组合起来设计的，除了通用零件之外，它们还会按照工件的外形来设计一些其他的专用零部件尤其是夹具部分。专用机床如果能够采用多工位多工序的办法同时来进行加工零件的话，一般请况下对于其生产效益具有极高的促进作用，尤其是相比其他的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
备高效率的自动化专用加工装备。他们可以在同一时间使用十几个甚至几十个切削刀具进行处理，并能自动循环。其工作系统大多数都采用液压、机械和电气的组合方式来控制的。专用机床是把通用零部件组合起来设计的，除了通用零件之外，它们还会按照工件的外形来设计一些其他的专用零部件尤其是夹具部分。专用机床如果能够采用多工位多工序的办法同时来进行加工零件的话，一般请况下对于其生产效益具有极高的促进作用，尤其是相比其他的通用机床来说更是有着不可多得的经济效益以及生产率的提高。
就目前来看，在我们国家，组合机床已经有几十年的发展历史，他的科研和生产都非常有基础，其应用也已经深入到非常多的领域。在机械行业并且对机械行业内的重要零件包括螺纹螺钉等等在内的零件有着较好的更新作用，使产品更能与时俱进跟得上时代的发展，并且在发展的同时生产效益也能够得到一定的保证。它质量高，效率高，还经济适用，所以在很多领域都广泛的使用它。在机械行业，我国传统组合机床以及自动生产线都是采用老四样——“机电气液”进行控制，因为成本以及生产特点，因此只适合承接生产数量大、生产范围广的大中型箱体类以及轴类零件的生产。并且可以同时可以加工钻孔、扩孔、铰孔以及凸台等。而组合机床则有着更多的分类，分别可以按照规模、面数、立体与否进行分类。规模：可以具体的分为大、中、小型组合机床。面数：单面组合机床、双面组合机床，三面组合机床。立体与否：卧式、立式。特殊类：多工位回转台式组合机床。若是再结合PLC来控制它的系统，机床受到的干扰会明显减少，优化生产环境，企业也会放心使用，系统的设计和调试等都会变得非常方便，它具有结构非常简单的控制系统，比较灵活的适用于各个领域，编程也非常方便。
1．2 课题的提出和研究意义
工件钻孔以及部分攻螺纹的加工是组合机床被应用最广泛的两大类领域。从二十一世纪以来，虽然有很多工厂采用了PLC的控制方式，但是就目前来说占据机械厂主流的还是接触器控制的，尤其是他们对于钻孔攻螺纹方面都会普遍采用接触器的控制方式来完成整个工厂的操作，但是继电器电路存在较多相比PLC来说具有更复杂成本更高等等缺点，所以带来的直接结果就是生产率特别低，效益也相对比较差。
由于我们社会的进步，所以科学技术也得以不断的进步与发展，能用到PLC的地方也不断增多，尤其是在工业的控制领域，所以，要是我们能试着将PLC与机床相结合，用比较方便的PLC技术来取代传统的继电器-接触器控制系统，对原来的设备进行改进，两大明显特点是精度高，用的资源很少，生产效益很高。
我们通过对之前有过的资料的查阅并且加上许多人不断的实践然后证明PLC来改造两工位钻孔攻螺纹组合机床的控制系统这种方法是可行的。用PLC来控制，采用自动顺序循环控制和手动控制能自动完成工件钻孔、攻螺纹加工，自动化程度高，生产效率高。本次设计的主要目的是采用PLC程序的控制方法能够实现对本课题主要研究的机床的控制。通过工程实践和对大量文献的查阅和研究发现此课题是可行的，也是具有研究意义的。
1．3 主要研究任务
（1）设计两工位钻孔攻螺纹组合机床的PLC控制系统总体方案；
（2）设计硬件部分，外部接线图，I/O模块分配，输入输出点的确定；
（3）设计软件部分，编写梯形图
（4）做好最后的调试工作
2 总体方案设计
在设计系统总体方案的时候，要考虑周全，顾全大局，既要考虑工作的稳定性和可靠性，同时还要考虑性价比。所以控制方法以及如何选择加工零件的工艺是我们在制定整个控制方案过程当中必须要考虑的基础性问题。
2.1 机床的发展
组合机床对于控制系统的精度要求越来越高，因此我们必需要切实的考虑如何制造出一种全新的更适合这种组合机床的控制系统而传统的控制系统将会逐渐被淘汰。钻孔和攻丝是我们所研究的机床被最广泛应用的两个领域，现在主流的很多工厂都用的这个，成为企业生产所不可或缺的一部分。有以下两种方式：一种是利用接触器来控制的，另一种是可编程序控制器和继电器结合起来控制的。目前，许多工厂用的两工位钻孔攻丝组合机床都是用接触器来控制的，可是绝大多数的这种控制或多或少都会存在一些普遍的问题：
（1）高故障率，差可靠性，这两点直接造成了对于人工方面的高强度要求，导致在后续操作过程中不得不分散出更多的员工用于后续的维护以及维修等等方面的工作 。
（2）接线复杂，比较难查找故障和及其原因，费时费力，消耗时间浪费精力。
（3）继电器它里面的触点会一直处于断开接通，接通断开不断重复的工作状态，所以会导致直接的结果就是很容易破坏它的触点而且不会那么灵敏的接触。
（4）触点被这样死板机械地控制的话，反应会很慢。
（5）功能单一，灵活性差。
（6）调节速度：体积庞大、低效率、噪音大、耗电多。
（7）惯性比较大，调节速度不理想。
就现在来看，工厂里面还是用继电器来对机床进行控制的占主流市场，可是企业对于控制精度
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