东北石油大学本科生毕业设计（论文）
目 录
第1章 多工步组合机床与PLC .......................................... 1
1.1 课题研究的背景 ............................................ 1 1.2 可编程控制器的简介 ........................................ 2 1.3 课题的提出 ................................................ 5 1.4 课题研究的意义，价值和技术可行性 .......................... 5 1.5 小结 ...................................................... 7
第2章 硬件设计 ...................................................... 9
2.1 PLC选型设计 .............................................. 9 2.2 PLC的I/O编址 ........................................... 13 2.3 PLCI/O电路设计 .......................................... 13 2.4 原件明细表 ............................................... 15 2.5 小结 ..................................................... 22
第3章 软件设计 ..................................................... 24
3.1 软件开发平台和开发语言的选择 ............................. 24 3.2 多工步机床电气控制系统的流程图设计 ....................... 28 3.3 多工步机床电气控制系统的梯形图设计 ....................... 29 3.4 小结 ..................................................... 36
第4章 组态设计 ..................................................... 38
4.1 组态王简介 ............................................... 38 4.2 人机界面设计 ............................................. 41 4.3 组态王基本操作 ........................................... 43 4.4 定义设备和连接变量 ....................................... 46 4.5 数据变量定义 ............................................. 47 4.6 动画连接与语言命令 ....................................... 47 4.7 组态图 ................................................... 52
结论 ................................................................ 53 参考文献 ............................................................ 54 致 谢 ............................................................... 56
东北石油大学本科生毕业设计（论文）
第1章 多工步组合机床与PLC
1.1 课题研究的背景
本文设计的多工步机床是用于加工棉纺锭子锭脚的一种加工机床,其锭脚加工工艺比较复杂,零件加工前为实心坯件,整个机械加工过程由七个工步要求依次进行切削七个工步依次为：钻孔、车平面、钻深孔、车外圆及钻孔、粗绞双节孔及倒角、精绞双节孔、绞锥孔。
图1-1 各个工步的动作分解图
1.1.1 我国工业电气控制技术的发展状况
工业电气控制技术是一种运用控制理论，食品仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、高度、管理和决策，达到增加产量，提
1
东北石油大学本科生毕业设计（论文）
高质量，降低消耗，确保安全等目的综合性技术，主要包括工业电气化软件，硬件和系统三大部分。
由文献[3，10～13]可知我国工业电气控制的发展道路，大多是引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制电气化技术，产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业电气控制技术正在向智能化，网络化和集成化方向发展。
从20世纪60年代开始，西方国家就依照技术（及新设备，新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业的得到飞速发展。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快及完善服务体系体系、是企业实现“在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传给正确的人，以便做出正确的决策”。即“五个正确”。然而这种自动化需要投入大量的资金，是一种高投资、高效率同时是高风险的发展模式，很难为大多数中小企业所采用。
1.2 可编程控制器的简介
由文献[16，45～48]可知作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），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。
由文献[1，12～23]可知可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要
2
东北石油大学本科生毕业设计（论文）
的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
1.2.1 可编程控制的定义
可编程控制器( 简称PLC），是指为计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会办法的PLC做了如下定义：
PLC是一种专业为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令、并能通过数字式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
1.2.2 PLC的特点
(1)可靠性高，抗干扰能力强
由文献[6，39～47]可知高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代规模继承电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司身材的F系统PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电器系统相比，电气线接及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息，在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设
3
相关推荐：
loading