钻床加工系统机电一体化实训报告.doc

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1、机电一体化综合实训报告班级机电09-3姓名刘凯学号大连理工大学大连理工大学机电一体化综合实训成绩评议表姓名学号班级机电09-3班实训题目钻床加工系统实训地点实验教学楼1-101机房起止时间2011年12月19日~2011年12月30日指导教师评语指导教师签字：2012年1月5日评议成绩指导教师签字：2012年1月5日一、实训目的目的：机电一体化综合训练是一个阶段性的综合训练环节，大学三年级上学期开设。通过综合训练，首先让学生了解一般机电控制系统的组成和控制方法，建立机电一体化系统控制的概念；其次通过学生综合运用所学机电专业相关理论知识，根据机电一体化系统上的机械结构及控制部分的工作原

2、理，自己动手设计各个机械部件的动作控制流程，最后在典型机电一体化系统仿真试验台上进行仿真实验，锻炼学生的理论联系实际能力及综合应用知识的能力。二、实训任务任务：包括机电一体化系统电气控制系统搭建及PLC应用训练、设计PLC程序机电系统的过程控制、在仿真试验台上运行程序并进行仿真实验。任务分配：PLC程序的编制与调试：PLC外部硬件的连线：PLC硬件的调试运行：PLC程序I/O口的分配：实验报告的编写：三、实训主要内容1、分析用PLC控制专用钻床加工系统示意图如下：动作过程：原位→工件夹紧→钻头1、2下降到位→钻头1、2上升到原位→工件旋转120°→钻头1、2下降到位→钻头1、2上升到

3、原位→工件旋转120°→钻头1、2下降到位→钻头1、2上升到原位→结束加工。2、加工控制要求：需加工的零件为圆盘状零件，其上均匀分布了3个大孔和3个小孔。钻床运行的初始状态为：两个钻头在最上位，上限位开关SQ1和SQ3为ON。钻孔的孔数用计数器来控制，计数器设定初值为3。工作过程为：按下启动按钮，加紧工件（由加紧开关检测）大小钻头旋转开始向下钻孔，至规定的深度后(SQ2、SQ4检测)钻头向上提升并等待；工件旋转120°后（由到位开关检测），开始加工第二对孔。当3对孔加工完后，松开工件，回到初始状态。3、控制系统的构成图：4、选择PLC可编程控制器（简称PLC）：是一种数字运算操作的电

4、子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器实施控制，其实质就是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换与以物理实现。输入输出变换、物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点，同时物理实现也是PLC与普通微机相区别之处，其需要考虑实际控制的需要，应能排除干扰信号适应于工业现场，输出应放大到工业控制的水平，能为实际控制系统方便使用，所以PLC采用了典型的计算机结构，主要是由微处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）

5、、输入输出接口（I/O）电路、通信接口及电源组成。PLC的基本结构如下图所示：考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加，估因此，点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响，在算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。本设计选取CPU224，它有7输入/6输出，I/O共计13点。和CPu222相比，存储容量扩大一倍，并且有7个扩展模块，有内置时钟，有

6、更强的模拟量和高速计数以及处理能力，是应用最多的s7-200产品。5、硬件系统设计（1）钻床加工系统硬件图：(2)PLC外部硬件接线图：使用说明：钻头1上限位开关：当钻头1电机上升，碰到它时，上限开关会有动作，那么开关的状态常闭变常开，常开变常闭。由于现在钻头1电机是停在上面的，因此它的初始状态是上面为常开触点，下面为常闭触点。钻头1下限位开关：当钻头1电机下降，碰到它时，下限开关会有动作，那么开关的状态常闭变常开，常开变常闭。它的初始状态是上面为常闭触点，下面为常开触点。钻头2上限位开关：当钻头2电机上升，碰到它时，上限开关会有动作，那么开关的状态常闭变常开，常开变常闭。由于现在钻

7、头2电机是停在上面的，因此它的初始状态是上面为常开触点，下面为常闭触点。钻头2下限位开关：当钻头2电机下降，碰到它时，下限开关会有动作，那么开关的状态常闭变常开，常开变常闭。它的初始状态是上面为常闭触点，下面为常开触点。到位开关：本构件将整个工作分为三个工位，每120度为一个工位，当工作台每旋转120度时，到位开关动作一次。它的初始状态是上面常闭，下面常开。加紧开关检测：当工作台将物件加紧时，开关状态改变。由于初始状态为放松，所以它的初始状态是上面常闭，下