目錄1.設計任務書2
2.總體設計過程5
3.電氣控制系統梯形圖10
指令語句13
5.安裝時注意問題15
6.總結16
7.設計用參考資料16
1、設計任務書
1.設計題目及要求：半精鏜專用工具機的plc控制
汽車連桿是發動機的重要組成部件，它直接影響到發動機及汽車的效能指標。半精鏜專用工具機就是用來加工汽車連桿的專用裝置。
（一）、加工工藝過程見參考書4
（二）、裝置的控制要求見參考書4
（三）任務及要求
1、畫出本控制的i/o分配圖
2、畫出控制梯形圖
3、寫出指令
4、設計控制電路圖
5、上機除錯
7、編寫課程設計說明書乙份（不少於15頁）內容包括：
1) 控制方案的選擇：為何採用plc控制？說明繼電器接觸器控制的缺點，為何plc控制可克服此缺點？兩種控制方法有什麼不同？plc控制與微機控制的區別是什麼？
2）如何選型，怎樣定輸入、輸出點數，闡明自己的觀點。
3）分析所編的程式並闡述系統的工作原理。
4）編寫指令語句表。
（四）參考資料
1、趙明等《工廠電氣控制裝置》，北京.機械工業出版社 1998 第二版
2、上海工業自動化儀表研究所《三菱超小型f1系列可程式設計控制器》 1990
3、王兆義《可程式設計控制器的選型問題》上海電器技術no2：29—33
4、宮淑貞 《可程式設計控制器原理及應用》人民郵電出版社，2002，163-168
2.工具機概況
該裝置用於大批量生產汽車連桿的專用裝置。汽車連桿是發動機的重要組成部件，它直接影響到發動機及汽車的效能指標。其加工精度與加工效率的要求均較高。
半精鏜專用工具機是由左/右滑臺、左/右動力頭、工件定位夾具、液壓站、左/右主軸電動機等組成。
3.加工工藝過程
汽車連桿的加工要求精度高。在加工時，要一面兩銷定位，同時裝卡兩個工件，使兩個工件一起加工，其自動加工工藝過程如下：
1 在工具機的初始狀態（左/右滑臺停在原位、左/右主軸停轉）時，同時裝卡兩個工件，人工認銷後，啟動工具機並開始夾緊兩工件。
2 當工件夾緊到位，且壓力繼電器動作時，開始自動拔銷。
3 拔銷完畢，右動力頭在右滑台的帶動下快速前進（快進），同時右主軸啟動。
4 當右滑台快進到位時，壓迫液壓行程調速閥，自動轉為工進速度，開始對工件右面的兩個大孔和兩個小孔進行加工。工進速度行進到終點4孔同時倒角。
5 倒角延時完畢，右滑臺快退回原位自停，同時右主軸停轉。
6 接著左動力頭在左滑臺的帶動下快進，同時左主軸啟動。
7 當左滑臺快進到位時，壓迫液壓行程調速閥，自動轉為工進速度，開始對工件左面的兩個大孔和兩個小孔進行加工。工進速度行進到終點，4孔同時倒角。
8 撞死鐵且保壓達到壓力後，左滑臺快退回原位自停，同時左主軸停轉。
9 接著進行自動插銷的操作，當插銷到位時自動開始放鬆工件。
10 工件放鬆到位時，人工取下工件，一次加工過程結束。此時，工具機處於初始狀態。
11 自動加工工藝過程流程圖如下所示。
4.裝置的控制要求。
該工具機要求設有手動和自動兩種控制方式。加工工件是在自動方式下進行的，兩個動力頭位置的調整、插銷/拔銷等操作，有時需用手動方式。
工具機必須處於初始狀態時，自動方式才可以啟動。所以，應設定工具機的初始狀態顯示，給操作人員以提示。
為了有效地防止誤操作，在啟動自動執行方式時，必須同時按住兩個按鈕才能啟動。在手動夾緊工件時，也需同時按住兩個按鈕才有效。
在自動執行過程中，若誤按其他按鈕時不應影響程式的正常進行。
啟動自動執行時，處於插銷狀態下不能啟動右滑臺前進，必須在拔銷後才能啟動。
當自動方式結束乙個迴圈且對兩件連桿加工完後，工具機應處於初始狀態。
5.設計要求。
控制裝置設計選用plc作為系統的控制核心，根據工藝要求合理選配plc的機型和i/o介面。
為了裝置的安全執行，在設計中應考慮必要的保護措施，如電機的過熱保護、控制系統的短路保護等。
繪製全部電器控制原理線路圖，包括設計plc控制原理（i/o）電路。
選用電器元件，編制元件目錄表。
繪製程式控制流程圖、編制梯形圖程式或語句表（ld或il）。
2、總體設計過程
1. 電氣控制原理圖設計
（1）、主電路設計
1 在主迴路中交流接觸器km1、km2分別控制電動機m1、m2。
2 電動機m1、m2由熱繼電器fr1、fr2實現過載保護。
3 選擇自動開關qf為總電源開關，即可完成主迴路的短路保護，又起到隔離三相交流電源的作用，使用和維修更便捷。
4 由fu1、fu2分別實現各負載迴路的短路保護作用。
5 電動閥的控制設計中，拖動電機由主迴路設計，電動閥的控制電路由plc迴路設計完成。
根據要求繪製出電氣控制主電路圖如下：
2. 主要引數計算
1 自動開關qf脫扣電流的選定：該自動開關設計為供電系統的電源開關，在其主電路中的控制物件為交流電動機。自動開關過電流脫扣值的整定，是針對電動機負載而言，可按照電動機啟動電流的1.
7倍選定。
本系統有負載電動機1.5kw及750w各一台，由於1.5kw的電動機啟動時電流較大。因此，根據1.5kw電動機在系統中容量較大的特點擊擇自動開關qf脫扣值電流iqf：
iqf=1.7ine=1.7x4=6.8≈7（a）
ine---------主電動機額定電流。
選用iqf＝7a的自動開關
②fu熔體額定電流ifu的選定(以主電機為例)
ifu≥2in=2×4=8(a)
in——電動機額定電流
選用ifu=8a的熔體
其餘熔體額定電流的選擇,可按以上方法選配。控制迴路的熔體額定電流選用2a.
2 熱繼電器的選擇請查閱有關技術手冊,自行計算引數。
(4)plc控制電路設計包括plc控制原理電路的設計和系統程式與硬體電路系統的設計。控制原理電路設計要求是:
a.硬體結構設計:了解各控制物件的驅動要求,如:
驅動電壓的等級和負載的性質；分析物件的控制要求;輸入/輸出介面(i/o)數量。確定所控制引數的精度及型別,如:對開關量、模擬量的控制、使用者儲存器(rom)的儲存容量、時鐘頻率等。
選擇適合的plc機型以及plc的外設,編制i/o介面功能表,設計出plc控制電路圖(plc控制原理圖)。
b.程式設計:用流程圖表達出各控制物件的動作順序,相互間的制約關係。
明確暫存器空間的分配,專用暫存器的確定等。控制系統的程式的設計,主程式的編制及各功能子程式的編制以及程式的除錯。其他輔助程式的設計,如故障應急程式等。
plc硬體電路系統的設計，根據以上硬體選型設計要求,編制i/o介面功能表。繪製出plc控制電路原理圖。
3. plc的i/o分配
該裝置占用plc的22個輸入點，15個輸出點，具體i/o分配如下表所示：
i/o分配
2.各工步時電磁閥的狀態
各工步時電磁閥的狀態如下表所示，表中電磁閥的狀態用「+」和「（+）」來表示，「+」表示線圈接通，「（+）」表示線圈接通後保持接通狀態。
各工步電磁閥的狀態
3.各壓力繼電器的狀態
sp0：從工件夾緊到位開始的全部加工過程中一直保壓，其觸點動作。當放鬆工件時觸點復位。
sp1：右工進達到一定壓力時其觸點動作，右快退時觸點復位。
sp2：左工進達到一定壓力時其觸點動作，左快退時觸點復位。
4.根據設計方案選擇電氣元件,編制原理總圖的元器件目錄表,格式如下表
元器件目錄表
3.半精鏜專用工具機的plc控制程式
半精鏜專用工具機的plc控制梯形圖如下圖：
指令語句
其具體指令如下：
5.半精鏜專用工具機電控系統安裝時應注意以下幾個問題
（1）為防止來自電源線的干擾，電源線使用雙絞線，每根導線截面應在1.25 mm2以上，電源通過1:1的隔離變壓器供給plc，降低電雜訊。
另外為了防止電壓過高損壞plc,電源輸人端加上壓敏電阻。
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