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1、攻丝组合机床机构分析与控制系统设计作者姓名： 王 威专业名称：机电一体化指导教师：赵春雨 讲师成都理工大学工程技术学院学位论文诚信承诺书本人慎重承诺和声明：1.本人已认真学习学位论文作假行为处理办法（中华人民共和国教育部第34号令）、成都理工大学工程技术学院学位论文作假行为处理实施细则（试行）（成理工教发201330号）文件并已知晓教育部、学院对论文作假行为处理的有关规定，知晓论文作假可能导致作假者被取消学位申请资格、注销学位证书、开除学籍甚至被追究法律责任等后果。2.本人已认真学习成都理工大学工程技术学院毕业设计指导手册，已知晓学院对论文撰写的内容和格式要求。3.本人所提交的学位论文（题目：
2、 ），是在指导教师指导下独立完成，本人对该论文的真实性、原创性负责。若论文按有关程序调查后被认定存在作假行为，本人自行承担相应的后果。承诺人（学生签名）： 20 年 月 日 注：学位论文指向我校申请学士学位所提交的本科学生毕业实习报告、毕业论文和毕业设计报告。摘要随着科学技术的发展，传统机床的低性能已经无法满足实际工业生产的需求，新兴的机床升级改造已经成为了当代工业革命中一种必不可挡的潮流，而以PLC控制技术为核心的机床便是其中最有代表性的。本课题会对攻丝组合机床的结构进行分析并对其控制系统选定和设计。过去老式机床采用的系统一般是用继电器进行控制，这种机床存在性能差、稳定性差，机械精度低等缺点
3、。现在将PLC控制技术运用到机床中，这些缺点会被改善，机床的性能得到大幅度提升。在论文的开篇阶段会对机床进行介绍，介绍会从组合机床的发展史、结构以及机床的工艺流程等几个方面进行解析，紧接对PLC技术的方方面面作一番概述。然后，论文会根据相关内容绘制出控制系统的电路图及梯形图，并编写PLC控制的程序来达到加工需求。论文的末尾还会对以PLC控制系统的机床的安装调试作一些简单的论述。关键词：组合机床 PLC控制 电路图 梯形图AbstractWith the development of science and technology, the traditional tools of low per
4、formance has been unable to meet the needs of practical industrial production, new machine upgraded has become the contemporary industrial revolution in a will not stop the trend, and the PLC control technology is the core of the machine tool and is the most representative.This thesis will make a de
5、tailed study on tapping combination machine control system based on PLC. Compared with the traditional machine tool relay system and lead to machine the stable performance of the poor and low accuracy, the use of PLC control technology, these shortcomings will be improved, the performance of the mac
6、hine get greatly ascend.In the opening stage of the paper will be on the machine tool are introduced, will be introduced from the development history of modular machine tool, structure and machine process analysis, immediately to the PLC technology made some summaries. Then, the paper will draw the
7、control system according to the relevant content of the circuit diagram and ladder diagram, and the preparation of PLC control program to meet the processing needs. The end of the paper will be PLC control system for the installation and commissioning of the machine tool to do some simple exposition
8、.Keywords: Combined machine tools, PLC control, Circuit diagram, Ladder diagram目录摘要IAbstractII目录III前言11 组合机床介绍21.1 组合机床概述21.2 组合机床部件分类21.3 组合机床的发展21.4 组合机床的装配32 组合机床的结构和控制过程42.1 组合机床的结构42.2 组合机床的控制方式42.3 组合机床的工艺流程53 PLC的简介73.1 PLC及其特点73.2 PLC的组成83.3 PLC的工作原理94 PLC控制系统的硬件设计114.1 PLC控制系统的设计步骤114.2 PLC
9、的选型114.3 I/O端口分配124.4 接线图的绘制135 PLC的软件设计155.1 PLC的编程语言155.2 PLC控制程序设计流程图165.3 PLC程序的设计方法175.3.1 PLC设计方法概述175.3.2 顺序功能图175.4 顺序功能图的绘制185.5 梯形图的绘制196 安装与调试226.1 安装注意事项226.2仿真调试226.2.1程序调试226.2.2硬件调试23总结25参考文献26致谢27前言随着科学技术的发展，现代工业进入一个跨时代的崭新时期，对于组合机床的研究已成为当今工业生产的一个主流方向。在工业生产中，大多数机械零件的生产都需要依靠机床批量生产，因此，组
10、合机床在现代工业运用中发挥着巨大的作用。传统的机床采用落后的继电器系统，生产效率低，已然不适应急剧增长的生产需求，正逐渐被淘汰。随着当今工业技术的迅猛发展，PLC技术得到运用的范围更广泛，以PLC控制系统的组合机床逐渐发展推广使用并有取代传统机床的趋势。组合机床是一种高效率的专用机床，根据加工工艺的要求进行加工，通常以通用部件为基础，配以少量的专用部件7。因为组合机床可以根据要求任意配置，所以生产周期较短，效率高，一般适用于大批量生产。PLC的高可靠等性能运用到组合机床中，使组合机床性能进一步得到提高，功能更加完善，在现代工艺业的制造与设计中地步越加重要。实践证明，以PLC控制系统为核心的组合
11、机床是可行的，并且在实际生产中发挥巨大的作用。我国目前的工业水平还未达到世界一流的水平，如果认真研究PLC技术并运用于工业生产中，这对促进工业水平发展有着显著的作用。本课题将利用PLC控制系统实现攻丝组合机床对零件加工制造。课题中会对组合机床和其工艺流程进行简要的介绍，并对如何选择PLC以及PLC控制的编写程序进行详细描述，控制梯形图的绘制也会在课题中呈现，在论文的最后还会简述PLC的安装调试。1 组合机床介绍1.1 组合机床概述组合机床是一种采用多轴多刀同时加工的，以通用部件作为基础，配以专用部件，按照原先制定好的工序对工件进行切削加工的一种专用机床。这些专用部件是根据加工对象特有的外形和加
12、工工艺设置。其中大量通用部件包括：动力部件如传动装置、动力源、单轴加工的切削头等，以及如侧底座、中间底座等支承部件用来安装动力部件。1.2 组合机床部件分类组合机床的通用部件以功能可分为动力、支承、输送、控制和辅助部件五类。其中动力部件是给组合机床提供主运动、进给运动的，包括动力箱、切削头和动力滑台7。支承部件在机床中支撑其他部件，比如夹具需要底座和支架的支撑安装。输送部件是将加工工件或主轴箱输送至加工工位，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等7。控制部件用来操控机床的自动工作循环，如电器控制柜，操作台、液压站等。辅助部件通常用来冷却、润滑和排除废屑7。1.3
13、组合机床的发展近年来，在中国，随着科技水平的提高，组合机床逐渐从农用机械发展到航天、汽车、工业等各个领域，在众多领域里都奠定坚实的基础。组合机床具有高可靠性、生产效率高、使用方便等诸多优点，对一个国家的生产制造业具有深远的影响。因此，组合机床的发展是具有深远意义的。但是，我国的机床设备和其他先进制造大国相比较，还是有一定的差距。因此我国很多先进的机床设备只能从国外购买引进，而不能自主研究生产。当前，我国大多数组合机床采用的是落后的继电器控制，已经无法满足工艺的精度要求，性能较差。由于科技的进步，柔性组合机床越来越受欢迎，组合机床运用PLC控制系统，PLC的灵活性可以适应不同品种不同加工要求的零
14、件产品。我国机床水平正向这方面发展，不断开拓创新，生产出符合我国生产实际需求，具有中国特色的组合机床。1.4 组合机床的装配图1.1 组合机床的装配模型2组合机床的结构和控制过程2.1 组合机床的结构组合机床是我们在工业生产中对机械零件进行加工时候最常见的机器设备。关于机床的结构，我们在加工时候经常使用，对其有一定的认知。图2.1 攻丝组合机床结构示意图2.2 组合机床的控制方式组合机床的控制方式有两种，一种是继电器控制系统，一种是PLC控制系统。老式的组合机床都是用传统的继电器控制系统，这种系统有很多不足之处：由于使用继电器等元件控制电路的输出电压，电路中电线繁多杂乱，出现故障难以维修，维修
15、工作量较大；继电器会随着工作台来回移动容易造成接触不良；功能性单一，可靠性也较差。然而，随着机电技术水平的大幅度提高，将PLC控制系统投入运用到组合机床，对机床进行创新改造，使机械加工步入一个崭新的时代。与传统的继电器控制系统相比较而言，PLC控制系统功能性强，可以根据加工要求不同灵活组合，可靠性能也比较高，最主要是适合用户方便上手，操作简便，调试和维修工作也没有传统机床那么复杂。所以PLC控制系统将会逐渐取代传统的以继电器为控制系统的组合机床投入到机械加工生产制造中，也是今后组合机床发展的趋势。2.3 组合机床的工艺流程如图所示，首先给机床系统通上电源，启动液压泵电动机，即图中M1；接着将工
16、件放置到工作台上，按下起动按钮SB，由于夹紧装置得电后，工作台上的夹具会将工件夹紧，此时电动机M2通电转动。当工件被夹紧后，启动电动机M3。因为M2转动，控制凸轮会控制液压阀推着钻孔滑台往前移动，推动钻孔动力头进行钻孔。等到钻孔动力头达到要求的钻孔深度，钻孔滑台会从最终位置归位，同时钻孔动力头电机也会随之停止转动。当钻孔滑台归位，工作台会将夹紧的工件往右输送，电磁阀YV2接通得电，在液压系统下工作台向右移，工作台与攻丝工位接通时便停下移动。当电机M4正转时，攻丝滑台便开始向前移动，攻丝加工动作开始。等到终点时即终点限位SQ7动作， DL电磁铁被通上得电， 0.3s后电机M4反向旋转，控制凸轮控
17、制攻丝的滑台往后退。等到攻丝动力头装置完成攻丝动作后，攻丝动力头电机M4没有电，控制凸轮旋转一圈，电机 M2停止转动 。工作台停止3秒后往左移动到SQ1位置，YV3接通得电。接着给放松电磁阀YV4通电，夹具上的工件开始松动，当接通放松限位 SQ8后，被夹具夹着的工件停止放松。当原来位置上的指示灯亮了，手动取出从夹具上放松的工件，整个的加工过程就可以完成。图2.2攻丝组合机床示意图3 PLC的简介3.1 PLC及其特点PLC也称为可编程控制器，在制造工业领域里运用广泛，可以进行数字运算操作的电子产品。由于它的存储器可以编程，存储在内部的逻辑运算、顺序运算、计数等指令都可以执行并通过数字式或则模拟
18、式的输出和输入控制机械的加工生产。PLC的特点有以下几个：1. 编程简单易学梯形图是PLC最常用的编程语言。绘图时使用的符号以及表达形式与传统的电路原理图几乎相同，对于刚刚学习PLC的人员来说，只要对电工电子学有一定的基础，梯形图完全可以胜任掌握。梯形图一目了然，直观形象的表达对于用户来说是最大的便利。2. 功能强大，性价比高可编程控制器（PLC）虽然体积不大，但内部有很多的编程元件，可以满足用户的许多要求，用户的需求不同，系统便可自行组合所需的模块，很是便利。对比传统继电器系统，性价比高了许多。 3. 可靠性高，抗干扰强PLC系统一般使用的是软件，系统中不会有任何继电器，因此不存在由于接触点
19、之间接触不良导致的故障。此外，PLC系统使用一些硬件和软件来提高抗干扰能力。PLC自身还可以自我审查，诊断是否有故障。所以PLC是目前可靠性最高的设备之一。4. 安装简便，调试方便因为PLC是使用编程软件编写程序，代替传统器件的安装，没有繁杂的接线，在安装方面工作量小，对于用户而言十分便利。我们可以将PLC编写好的程序在实验室的机器上进行模拟调试，实验的开关可以模拟输入信号，若二极管发光就表示输出信号没问题。在实验中便可以发现问题并及时解决问题，与继电器系统相比调试的时间少，还方便容易。5. 维修方便一般来说，PLC发生故障的几率很小，因为本身自己就可以自我检查，而且软件的错误率相当低。如果有
20、故障，可以在实验室用二极管的照亮与否模拟排除找出问题根源，然后对症下药。本身的故障可以更换模块来排除。所以PLC一旦发生故障，维修还是相当便利。6. 硬件齐全，通俗易懂PLC控制器很多都是标准化、模块化、系列化，用户可以根据不同的需求，选择不同的硬件，灵活组装成工艺要求所需的系统。在硬件确定以后，用户可以修改程序，灵活适应不同的工艺条件。7. 体积小，能源消耗少 PLC的体积不多大，所以复杂的控制系统可以采用PLC系统代替中间继电器和时间继电器减少外形体积，一般外形变为原来的二分之一到十分之一左右，减少占用空间，同时也节约制作成本。3.2 PLC的组成PLC实质上是一种工业计算机，只不过比一般
21、计算机更符合工业生产需求。主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、电源、通信接口、编程设备等部分组成。1. 中央处理器（CPU） 与一般计算机相同，CPU是PLC的核心，相当于人的大脑。在PLC中，系统程序赋予CPU的功能，使PLC整齐地运作，有以下这些：（1）通过扫描接受输入的数据并将数据存入到映象寄存器或则数据寄存器；（2）用户程序和数据通过编程器输入将会被接收读取；（3）诊断电路故障和编程过程中语法错误等；（4）一条条读取存储器中的用户程序，进行命令解释后执行；（5）数据通过运算处理后，相关标志状态和输出映象寄存器中的内容会依据执行结果进行更新，并通过输出设置来实施控制。
22、2. 存储器 存储器有RAM和ROM两种，其中随机存储器RAM可读/写操作，ROM只能读。存储器在PLC中主要存放系统程序、用户程序和工作数据。系统程序是制造厂家先前已经编写完成并困化在只读存储器中，用户无权进行修改。用户程序是用户自己根据加工对象生产工艺的要求而编写的程序，可以进行检查修改的，一般存放在EPROM中。工作数据是由于PLC运行时经常会变化而存取的，这些数据一般会存放在RAM里。3. 输入/输出单元 输入/输出单元（I/O模块）是PLC与工业生产现场之间的连接部件。PLC要实现控制，就要将被控对象的所有数据通过输入接口输入，然后进行处理再将处理结果通过输出接口传送给被控对象。PL
23、C为用户提供许多功能不一的I/O接口，如数字量（开关量）输入输出、模拟量输入输出等。4. 通信接口 PLC会配备许多带有通信处理器的通信接口。PLC要想与打印机、计算机等其他设备实现通信就要依靠通信接口。5. 编程装置用户想将程序编辑输入到PLC中就必须要用到编程装置，编程装置是PLC必备的工具。编程装置分为专用编程器，和配有专用编程软件包的通用计算机系统。我们个人用户一般选择后者，其成本花费较少，功能也相对差不多，性价比比较高一些。6. 电源PLC电源一般是用来控制内部电路的开关，稳定性比较好，抗干扰强。很多PLC也可以向外部提供一个直流24V稳压电源，给外部电器提供电能。3.3 PLC的工
24、作原理 PLC的工作原理其实很简单，就是对用户编写的程序进行循环扫描。也就是说，CPU从程序的最开头的头条指令开始，然后按照由上向下的次序逐步执行，直到程序的最后一条为止，再转回到程序的最开始的地方，电脑重复上述动作，再次进行新一轮扫描工作。一个扫描周期分为以下三个过程：1. 输入采样首先，PLC会逐条扫描式读入程序的输入数据，然后将它们存入映像寄存器中。等到样本收集完成后，就会进行接下去的两个步骤。在此期间，映像寄存器中的数据不会发生改变。2. 程序执行程序执行时，PLC会对程序实行顺序扫描。当用户程序是梯形图时候，扫描都是由上向下，由左到右这个顺序进行的。PLC执行时候，会根据程序进行相关
25、计算机运算，最后运算的结果会刷新RAM中与之对应的状态或是映像寄存器中的状态。梯形图中的特殊指令程序会根据是否满足条件来执行的。3. 输出刷新扫描用户的程序完成后，PLC便会输出刷新。PLC的真正输出是CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路输出到电路驱动对应的外设装置。4 PLC控制系统的硬件设计4.1 PLC控制系统的设计步骤 要对机床的系统进行设计就是考虑系统的硬件设计和软件设计。硬件设计指的是PLC外设的装置如何选择安装，而软件设计就是考虑如何编写PLC内部程序。系统设计将会决定PLC的稳定性和设备的可靠性能，所以设计水平的高低对PLC的影响十分重要。本章节会从系
26、统的硬件设计开始入手，其硬件设计包括PLC的选型、I/O设备选择以及电路图的绘制等几个方面。4.2 PLC的选型在选择PLC的型号时候，在考虑功能需求和安全可靠、维修方便前提下，我们还要考虑最佳的性价比。本次设计的机床因为提前制定好了加工要求，环境条件一般是在学校，不需要太多的维修量，所以我选用的PLC是整体式结构形式的。PLC的生产国内公司水平限制，一般很难有优秀的产品。，因此一般PLC都是选择国外大公司制造，他们产品的可靠性和性价比都是很高的。生产整体式结构的PLC公司有很多，比较优秀的有代表性的有西门子的s7系列、日本三菱的FX系列等。我这次设计采用的是FX2N机型。初步选定了FX系列的
27、机型，然后根据表4.1中的数据，可以确定PLC的具体型号。本次设计的机床所用的输出为13点，输入为7点，从表中可以看出，FX2N-32MR-001的输出和输入点数都是16点，符合机床要求的条件。所以我选用的PLC机型为FX2N-32MR-001。型号输入点数输出点数模块可用点数继电器输出晶闸管输出晶体管输出FX2N-16MR-001FX2N-16MSFX2N-16MT882432FX2N-32MR-001FX2N-32MSFX2N-32MT16162432FX2N-48MR-001FX2N-48MSFX2N-48MT24244864FX2N-64MR-001FX2N-64MSFX2N-64MT
28、32324864FX2N-80MR-001FX2N-80MSFX2N-80MT40404864FX2N-128MR-00FX2N-128MT64644864表4.1FX系列的基本单元4.3 I/O端口分配I/O模块是PLC与被控对象连接的桥梁，是系统可靠性的保证之一。此次设计的控制系统采用是顺序控制，对于功能的要求条件比较平常，没有什么特殊功能需求。由于对于不同的加工对象，机床需要相应的加工工艺和控制要求，使用I/O地址分配表条目清晰表达简便，可以让我们更加深刻理解机床的工作过程，也会对编程提供便利。表4.2 I/O分配表输入设备输入点编号输出设备输出点编号启动按钮SBX0KM1(M1快进)Y
29、1行程开关SQ1X1KM2(M1工进)Y2行程开关SQ2X2KM3(M1慢退)Y4行程开关SQ3X3KM4(M1快退)Y6行程开关SQ4X4KM5(M2正转)Y3行程开关SQ5X5KM6(M2反转)Y5行程开关SQ6X6KM7(M3快进)Y7停止按钮SB1X7KM8(M3工进)Y8KM9(M3慢退)Y10KM10(M3快退)Y12KM11(M4正转)Y9KM12(M4反转)Y11KM13(夹具夹紧电磁阀)Y134.4 接线图的绘制根据表4.2可以绘制出上图的PLC接线图，如图4.1所示。图4.1 PLC的接线图5 PLC的软件设计5.1 PLC的编程语言用户想要实现PLC控制系统对加工工艺控制
30、要求就要通过存储内部的程序，而这些程序的编写就要依赖编程语言。在国际上，已经将这些编程语言标注化。PLC的编程语言有梯形图语言、指令表语言、功能模块图语言、顺序功能流程图语言和结构文本语言五种。1. 梯形图语言（LD）在PLC程序的设计中，梯形图语言是编程中使用最频繁的。梯形图语言与电工电子学中的电路差不多，所以该语言简单易学，容易上手，表达直观，对应性强，运用比较广泛。继电器系统中存在的电流是我们生活中真实的，而梯形图中的是假想的、没有任何意义，内部的继电器在我们日常生活中也没有实际存在的。2. 指令表语言（IL）指令表由操作码和操作数两个部分组成，是一种类似汇编语言的助记符编程语言。通常是
31、用户在没有电脑的场合下，利用编程器来编制程序。指令表可以变成梯形图，梯形图也可以换成指令表，二者相对应。我们只要利用PLC编程软件便可以把二者进行对应的互换。这种编程语言对于用户来说，容易学习，简便易于掌握。3. 功能模块图语言（FBD）功能模块图语言是采用模块图的方式表示模块的功能，如果模块不一样，那么所表达的作用也就不同，跟电子电路有异曲同工之妙。由于其使用功能模块的图形方式表达，对设计方案进行分析理解更加直观简便，这种语言能够清晰表达大规模或者关系复杂的控制系统中各个功能关系，可以减少编程时间。4. 顺序功能流程图语言（SFC）为了适应顺序逻辑控制，人们专门研究出了一种编程语言顺序功能流
32、程图语言。编程时，用户用方框表达控制功能，通常是梯形图逻辑，来实现控制功能。编程过程中设计人员是以功能为主要线路，把加工过程分步按照顺序从上向下表达。使用顺序流程图语言，程序的结构条理清楚，方便用户阅读查阅，缩短了编程时间，减轻调试的工作量。5. 结构文本语言（ST）结构文本语言对系统进行描述时候使用结构化的方式，该语言通常使用于程序用别的编程语言难以实现表达的场合。结构化文本语言是用来描述系统中变量间存在什么样的关系，这种关系通过计算机语言来表达。这对于编程人员来说，要想熟练使用这种编程语言就必须储存一定量关于计算机高级语言方面的知识。要求高，操作难，直观性差。5.2 PLC控制程序设计流程
33、图图5.1 程序设计流程图图5.1 设计流程图5.3 PLC程序的设计方法5.3.1 PLC设计方法概述PLC程序方法有3种，分为：经验设计法、继电器控制线路移植法、顺序控制法6。经验设计法的前提是一些基础有代表意义的电路，设计者要先了解加工工序以及加工要求，根据加工工件的不同工序要求，再进行选择组装具体的系统，绘制出梯形图。梯形图要进行在线调试，查找是否存在故障，直到无误后才会达到系统预期要求。这种方法需要耗费设计者很多时间和精力，找不到规律可以遵循，一般不提倡使用这种方法。继电器控制线路移植法是利用系统不使用继电器，而是选择PLC。这种方法是将电路图用PLC方式来表达，设计梯形图来实现系统
34、控制要求。该方法相对简便，因为我们可以在熟悉的电路图基础上对梯形图进行编译。这种方法类似于将汉语翻译成英文，我们只要利用梯形图软件将电路图转换成梯形图，实现预计的系统要求。顺序控制法根据顺序功能流程图，从最开始一步设计直至程序的结束部分停止。其中核心内容就是功能流程图。这种方法一般使用比较广泛，因为它设计的程序内容需要修改时候容易，花费的时间和精力也相对较少。5.3.2 顺序功能图顺序功能图是用来描述系统的控制过程、功能特性的一种图形符号。这种表达方式简单，直观形象。顺序功能图由步、有向连线、转换、转换条件和动作组成。1. 步步是将系统的工作周期分为很多步并按顺序相连接，通常在顺序功能图中用编
35、程元件代表步。2. 有向连线在顺序功能图中, 步在活动发展时会按照有向连线标示的路线和方向。用户在绘制顺序功能图时, 所绘制的方框（即功能图中的步）要以先后次序排列, 各个方框之间通过有方向的连线连接。如果步的转移方向是由上到下或者是从左至右, 那么可以省略有方向的连线上箭头符号。反之，我们就要用箭头注明有向连线往哪个方向移动。3. 转换转换是在有方向的连线上用垂直的短划线来表示，转换将相邻的两步分隔开，活动步的转移通过转换来完成的6。4. 转换条件转换条件是一种让系统可以从上一步转到下一步的信号。这个信号可能是来自系统外部的输入信号，也可能是PLC内部所产生的，也可能是信号的与或非逻辑的组合
36、。5. 动作是每一个功能步将要完成的操作，通常在顺序功能图里面用矩形框的内容来表达，一般为文字或符号。5.4 顺序功能图的绘制 在绘制顺序功能图时候，我们可以将复杂的控制系统的工作过程分解下来，分成几个步骤相对简单。当然，我们要十分清楚这些步骤之间的具体要求是什么，以及从这个步骤到另外一个步骤的转换条件。这样，我们才能轻松并且正确的绘制出顺序功能图。图5.2 组合机床的顺序功能图5.5 梯形图的绘制已经绘制完PLC顺序功能图，根据上小节的顺序功能图，可以使用FXGP_WIN-C 软件来完成绘制梯形图。 图5.3 PLC系统的梯形图6 安装与调试6.1 安装注意事项 PLC系统完成了硬件和软件两
37、方面的设计后即可进行安装。在进行系统安装之前，首先要考虑所处的环境是否对PLC安装有影响。PLC不能安装在有灰尘粉尘或者空气中含有腐蚀性气体的场所，也不能是被高温强光照射或是风雨侵蚀的场所，当然振动幅度大或是冲击性大的场所也是禁止的。安装时候要考虑到PLC主机的摆放位置，应该远离高压设备保障机床的安全性能。安装完成以后，要记得将通风口处的防尘罩取下。6.2仿真调试6.2.1程序调试PLC的程序调试过程如图5.1所示，可以通过四个步骤完成。1. 输入源程序。用户使用编程软件将源程序输入到PLC机上并保存，输入过程中要严格按照规定的格式要求和语法。2. 在电脑上，使用汇编程序进行汇编源程序，检查有
38、无语法错误，若发现错误及时修改，直至语法全部正确后才进行下一个步骤。3. 在线调试。要对用户的源程序进行调试，必须与在线仿真机器相配合才可调试。用户程序是否与用户样机硬件相关，程序的调试方法也不一样。若程序与样机硬件没有关系，要利用在线仿真机器的在线调试功能来纠正程序中的错误。当发现逻辑错误时，用户要返回第一步进行修改，修改完全无逻辑错误才停止。若是与样机硬件有关联的程序，在调试之前，要把仿真机器的仿真插头插入单片机的插座中，然后进行仿真调试，仿真系统的调试功能可以进行系统调试。4. 用户编写的程序调试完成后，利用编程写入器固化在程序存储器中。图6.1 PLC程序调试过程6.2.2硬件调试1.
39、 静态调试静态调试可以排除系统中硬件故障，一般有两个步骤。第一步，在上电之前，利用万能表等工具，对照电路图，检查主回路和控制回路的线路连接是否有错误，使用的元器件规格型号是否符合规定的要求。第二步，通电以后，使用万能表检查PIC芯片上引脚的电位，各点电平有没有异常情况，以防仿真器在调试过程中因为高压被损坏。2. 在线仿真与动态调试进行第一步只能找出系统中很显著的错误，系统中还有很多隐藏的故障，这些问题需要依靠仿真机器，通过在线仿真调试，发现故障后进行扫除。断开电源，除了单片机以外的元器件都插上，将仿真器的仿真插头插入单片机的插座中，打开用户样机，给仿真器通电，然后就可以进行在线仿真调试。总结关
40、于攻丝组合机床的PLC控制系统的设计在此告一段落了，也算是圆满的结束了此次的设计。对于这次PLC控制系统设计，我从中学习到很多知识，也掌握很多新技能，下面是对于本次设计的总结。在论文的开篇阶段，首先是对研究对象组合机床先进行简要的介绍，要想了解其控制系统，必须对组合机床方面的知识有些认知。论文里涉及到机床的分类、组成构造以及其装配。在了解了组合机床的基础上，就开始研究设计的核心内容PLC。PLC作为新型控制系统代替传统继电器，论文里详细描述了PLC的一些基本知识，以及PLC的工作原理。这些知识的研究掌握为后面的系统设计奠定了良好的基础。针对组合机床的PLC控制系统设计，我从硬件设计和软件设计两
41、个方面入手。在硬件设计方面，首先确定PLC的机型，然后根据I/O分配表绘制出PLC的接线图。在进行软件设计的时候，主要是绘制顺序功能图和梯形图。在论文的结尾阶段，简要的讲诉了机床安装时候的注意事项以及PLC控制系统的调试。一个国家工业水平的提高离不开组合机床的发展，其在当今工业生产有着十分重要的影响意义。随着科学技术和工业技术的不断提升，组合机床的升级改造已经是一个主流趋势。时代在不断进步，人们需求量也逐渐提高，规模在渐渐的扩大，对产品的质量要求也会逐步提高，因此进一步研究组合机床的PLC控制系统将会是未来工业时代的主要任务，也是十分有意义的。现在工业中，产品的生产需求是多样化和复杂化，这对组
42、合机床的要求就会提高。另外一方面，产品周期的减少和追求高性价比也要求机床能适应和匹配。所以要求组合机床的控制系统更加全面化、快速化、科技化，如果可以将当今先进的通信技术引入组合机床中，使机床操作更加便捷和快速。人们甚至可以利用手机电脑来远程操控机床。在这方面，我国的技术水平还是落后于其他工业大国，我国组合机床技术有待进一步提高。参考文献1 郭琼. PLC技术应用M. 机械工业出版社，2009.2 廖常初. PLC基础及应用M. 机械工业出版社，2007.3 蔡红斌.电气与PLC控制技术M. 清华大学出版社，2008.4 宋世光. 机床电气自动控制M. 哈尔滨工业大学出版社，1991.5 翟彩萍
43、. PLC技术应用（三菱）M. 中国劳动保障出版社，2006.6 谢家瀛. 组合机床设计简明手册M. 机械工业出版社，1994.7 陈建明. PLC应用练习与实践M. 电子工业出版社，2008.8 白娟娟，郭军.PLC技术运用M. 北京理工大学出版社，2010.9 范建东. PLC原理及应用M. 华南理工大学出版社，2004.10 胡俊达. PLC 在电气控制中的应用M. 湖南工程学院，2003.11 王晓，陶恒林. 电气控制与PLC应用M. 中国电力出版社，2010.12 许颖泉. 三菱PLC的安装于维护M. 苏州高等职业技术学校，2009.13 张毅刚,彭喜元. 单片机原理及运用M. 高等
44、教育出版社，2010.致谢顺利完成了这次毕业设计，在完成毕业设计期间，特别要感谢赵春雨指导老师对我的设计工作提供了许多指导支持。作为一个准毕业生，对关于PLC控制系统设计方面的知识还是存在许多迷茫的地方，但是赵春雨老师不厌其烦的为我提供相关资料并为我解决许多过程中迷惑的难题。在这个过程中，老师提供我许多宝贵的意见，正是老师的悉心帮助使我顺利完成设计的工作，我十分的感谢他！赵春雨老师对待学术研究那种认真、细心严谨的态度值得我去学习，我会在自己今后的生活学习中像老师那样认真严谨。此外，我还要感谢其他的任课老师，感谢他们在学习生活中对我的栽培，一丝不苟地传授我丰富的专业知识，教会我严谨的生活态度。我也要感谢我身边的同学，他们在我遇到困难的时候，及时为我提供帮助，替我排忧解难，谢谢你们！
