基于组态技术的工件自动加工控制系统的设计.docVIP

毕业设计（说明） 标 题：基于组态技术的工件自动 加工控制系统的设计 学生姓名: 李更强、廖小柏 系 部： 电子信息工程系 专 业： 电气自动化技术 班 级： 高电气0902班 指导教师： 罗麦丰 株洲职业技术学院教务处制 目录 1工件自动加工机床的控制要求及设计任务 1 1.1控制要求 1 1.2设计任务 1 1.3工艺过程 2 2控制系统硬件设计 3 2.1 主电路图的设计 3 2.2 PLC地址分配表与PLC硬件接线图 3 2.3电气元件选择 5 3软件设计 6 3.1 顺序功能图 6 3.2梯形图 6 4 MCGS组态界面设计与PLC连接 9 4.1制作组态动画及连接 9 4.2建立实时数据库 10 4.3编写控制流程脚本程序 10 4.4组态控制软件与PLC连接 12 4.5系统调试 12 总结 13 参考文献 14 1工件自动加工机床的控制要求及设计任务 　　1.1控制要求 　　（1）钻孔加工：加工台在右边时，压上限位开关S4，手工将工件放好，延时30S作为间隔，此时汽缸Y1带动的钻臂向下运动，同时电机M1带动的钻头开始旋转。当钻臂接近工件的表面（B1=1）时，延时5S（钻臂继续向下钻孔）后，钻臂返回。钻臂在B1处出现下降沿时，钻头停止。 　　（2）绞孔加工：加工台在左边时，压上限位开关S5，延时10S，此时汽缸Y2带动的绞臂向下运动，同时电机M2带动的绞刀开始旋转。当绞臂接近工件的表面（B2=1）时，延时5S（绞臂继续向下绞孔）后，绞臂近回。绞臂在B2处出现下降沿时，绞刀停止。 （3）小车传送：当钻臂在B1处或绞刀在B2处出现下降沿时，送料小车开始左、右行，压上其限位开关后停止。 （4）其他：初次加工时，应按复位按钮S3将送料小车移动到右位，该加工应具有记忆功能，按下急停按钮S0或各个电机过载时，加工停止，并产生不同闪烁周期的报警信号。 电机M1的功率为5.5KW 电机M2的功率为4KW 运料小车电机功率为2.2KW 　　1.2设计任务 　　本设计的主要任务是设计出基于组态技术的钻绞自动加工机床控制系统的硬件电路（包括电气控制系统主电路和PLC外围接口电路）、PLC控制程序和基于MCGS的组态监控画面，完成钻绞自动加工机床电气控制系统的模拟调试。 　　1）根据工艺过程和控制要求，制定合理的设计方案。（用S7-200系列PLC进行设计） 　　2）确定输入/输出设备，正确选用PLC。 　　3）分配PLC I/O地址，并绘制I/O接线图，电气控制系统主电路图。 　　4）绘制系统顺序功能图，设计梯形图并模拟调试。 　　5）设计MCGS组态画面，建立MCGS数据库变量。 　　6）编写运行策略和脚本程序，对系统进行组态控制。 　　7）要求选择电器元件，列出电器元件明细表。 8）整理技术资料，编写使用说明书。 1.3工艺过程　 根据控制要求得出以下工艺过程： 1、先按下复位按钮S3，送料小车右行至在右限位，此时S4=1； 2、 在右限位S4=1时，手工将工件放好，延时30秒作为间隔，此时汽缸Y1带动的钻臂向下运动； 3、延时5S，钻臂继续向下钻孔后，钻臂返回； 4、钻臂在B1处出现下降沿时，钻头停止上升，钻孔完毕； 5、 同时小车开始向左移动； 6、小车压上上限位开关S5时，即S5=1时； 7、在左限位S5=1时，手工将工件放好，延时10秒，此时汽缸Y2带动的绞臂向下运动； 8、延时5S，绞臂继续向下绞孔后，绞臂近回； 9、绞臂在B2处出现下降沿时，绞刀停止上升，绞孔完毕。 10、按下复位按钮S3，小车回到右限位； 2.1 主电路图的设计 电机M1和电机M2的启动有KM1和KM2控制；运料小车需要左右行，KM3控制小车右行，KM4控制小车左行。根据以上要求得出如下电路图： 2.2 PLC地址分配表与PLC硬件接线图 根据设计要求需要十一个输入和八个输出，可以选用西门子S7-200型号PLC， 得出I/O分配如下表所示： 组态实时数据库对象 I/0地址 控制元件 小车右行Q1 Q0.0 KM1 小车左行Q0 Q0.1 KM2 电机M1 Q0.2 KM3 电机M2 Q0.3 KM4 钻臂气缸下行Y1 Q0.4 KM5 绞臂气缸下行Y2 Q0.5 KM6 钻臂气缸上行Y11 Q0.6 KM7 绞臂气缸上行Y22 Q0.7 KM8 急停开关S0 I0.0 (M0.0) 启动复位S3 I0.1(M0.3) 小车右行限位S4 I0.2(M0.4) 小车左行限位S5 I0.3(M0.5) 元件放置感应S6 I0.4(M0.6) 元件表面传感B1