第十四组 题目：钻床主轴进给控制系统程序设计
控制要求：
钻头从初始位置开始向右进行钻深孔工作，钻孔过程中，钻头向右钻一段距离后返回初始位置，然后再向右钻一段距离后再返回初始位置，如此反复，完成钻深孔工作过程。
钻头初始位置在原点（光电开关SQ1处），按下启动按钮SB1,钻头进给至SQ2光电开关处后返回原点，然后再进给至SQ3光电开关处后返回原点，依此类推，最后返回原点停止，至此完成钻床主轴进给控制系统全过程。工艺流程图：
钻床主轴工作示意图
按照任务
书
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的要求，完成控制设计。
1. 前言
PLC = Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，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。
编程序控制器简称PLC，是一种以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术、通信技术和传统的继电器控制技术而发展起来的新型工业控制装置，具有编程容易、体积小、使用灵活方便、抗干扰能力强、可靠性高等一系列优点，是专门为工业控制应用而设计的一种通用控制器，近年来在工业生产的许多领域，如冶金、机械、电力、石油、煤炭、化工、轻纺、交通、食品、环保、轻工、建材等工业部门得到了广泛的应用，已经成为工业自动化的三大支柱之一。由于PLC的应用日益广泛，学习和掌握其原理与应用设计对于工业领域的广大科技工作者以及大专院校电气和机电等有关专业的学生而言很有必要
目录
0. 前言
1. 课程设计的任务和要求
1.1 控制要求
1.2 课程设计任务书
1.3 设计思想
2. 总体设计
2.1 操作面板示意图
2.2 端子分配图
3. PLC程序设计
3.1 顺序功能图
3.2 PLC控制梯形图
4. 程序模拟调试
说明
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5. 结束语
6. 参考文献
1.
1.3 设计思想
满足设计要求，设备要求设置多种工作方式，手动和自动（包括连续，单周期）工作方式。手动程序比较简单，一个向左，一个向右，两个网络。一般用经验法设计，复杂的自动程序根据顺序功能图，用顺序控制法设计。控制面板如图2.1所示，系统设有手动，单周期，连续3种工作方式。手动由两个按钮控制，另外还有启动，停止，复位按钮。
2 总体设计
2.1 操作面板示意图
2.2 端子分配图
输入量一共有16个。I0.0和I0.1控制设备的启动和停止。I0.2~I1.1
表
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示SQ1~SQ8八个限位开关。I1.2， I1.3， I1.4，分别控制手动，单周期，连续。I1.5和I1.6分别表示手动向左和手动向右。I1.7是复位开关。
输出量2个，Q0.0和Q0.1分别表示向左和向右。端子分配图如图2.2所示。
自动控制梯形图
3.2 PLC控制梯形图
梯形图分为主程序，自动，手动三个模块。主程序中有自动，手动两个子程序。选择手动时，按I1.2开关。选择自动连续时，按I1.4开关。选择自动单周期时，按I1.3开关。
手动控制梯形图
按开关I1.6时，钻头右行。松开I1.6，钻头停止。I1.1为最右限位开关。当按开关I1.5时，钻头左行。松开I1.5，钻头停止。I0.2为最左限位开关。
4
3. PLC程序设计
3.1 顺序功能图
4. 程序模拟调试说明
按I1.4连续按钮，连续部M2.1通。按I0.0启动按钮，按I0.2第一个限位开关。此时M0.1通，Q0.1通，钻头向右行。如图1所示。接下来接连碰触SQ2，SQ1， SQ3 ，SQ1，SQ4 ，SQ1，SQ5， SQ1，SQ6， SQ1，SQ7， SQ1，SQ8。这时候返回起始位置，直到碰到第一个限位开关I0.2，接下来又一次循环。如图2所示。按下停止按钮I0.1，完成当前循环后再停。
图1
图2
按单周期按钮I1.3。按启动按钮I0.0，第一个限位开关I0.2。此时M0.1通，Q0.1通，钻头右行。如图3所示。接下来接连碰触SQ2，SQ1， SQ3 ，SQ1，SQ4 ，SQ1，SQ5， SQ1，SQ6， SQ1，SQ7， SQ1，SQ8。这时候返回起始位置，碰到第一个限位开关I0.2，设备停止，实现单周期。再一次按启动按钮时，设备再循环一次。如图4所示。
图3
图4
当按手动按钮I1.2时，手动子程序通，按手动右行按钮I1.6，钻头向右行驶，松开按钮I1.6，钻头停止。I1.1为右行最大位置限位开关。按手动左行按钮I1.5，钻头向左行驶，松开按钮I1.5，钻头停止。I0.2为左行最大位置限位开关。如图6所示。
图6
按下复位按钮I1.7，切断当时运动左行和右行，钻头向左运动至第一个限位开关I0.2停止。如图5所示。
图5
5. 结束语
这个学期开设了电气控制与PLC实训的课程，跟以前所有开设的课程有很大的区别，这门课程的灵活性很强，充分发挥自己的潜力；其实学习的过程当中并不一定要学到多少东西，个人觉得开散思维怎样去学习，这才是最重要的，而这门课程恰好体现了这一点。
通过这次对PLC控制，让我了解了plc梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。
6. 参考文献
1） 陈白宁，段智敏. 机电传动控制 .沈阳：东北大学出版社，2015.7.
2） 程宪平、杨叔子、李培根、李元元. 机电传动与控制第三版
华中科技大学出版社 2011.01
3） 张忠夫. 机电传动控制 北京：机械工业出版社. 2010.06
4） 廖常初. PLC编程及应用（M）北京：机械工业出版社，2002
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