中职高二劳保版《可编程序控制器及其应用》课题五 任务2　应用PLC设计双面钻孔组合课件

1. 了解 PLC 控制系统设计的基本原则和主要内容，掌握 PLC 控制系统的设计和调试步骤。 2. 掌握跳转 / 标号指令的功能、表示形式和使用方法。 3. 能理解较复杂的工业自动化控制设备的动作顺序和控制要求。 4. 能应用顺序控制设计法设计较复杂的工业自动化设备 PLC 控制系统。 学习目标 任务2　应用PLC设计双面钻孔组合 机床电气控制系统 组合机床是针对特定工件进行特定加工而设计的一种高效率自动化专用加工设备，这类设备大多能多刀同时工作，并且具有自动循环功能。双面钻孔组合机床主要用于在工件的两相对表面上钻孔，该机床的结构简图如图所示。 任务引入 双面钻孔组合机床的结构简图 1—侧底座　2—刀具电动机　3—工件定位夹紧装置　4—主轴箱及钻头　5—动力滑台 机床动力滑台由液压驱动系统提供进给动力，电动机拖动主轴箱刀具主轴，提供切削主动力，工件定位夹紧装置由液压系统驱动。 机床的工作循环图如图所示。机床工作时，工件装入定位夹紧装置，按下启动按钮 SB4，工件开始定位和夹紧，然后左、右两面的动力滑台同时进行快速进给、工进和快退的加工循环。与此同时，刀具电动机也启动工作，切削液泵在工进过程中提供切削液。加工结束后，动力滑台退回到原位，夹紧装置松开并拔出定位销，一次加工的工作循环结束。 双面钻孔组合机床的工作循环图 本任务要求应用 PLC 设计双面钻孔组合机床控制系统，并完成安装和调试。控制要求如下： 1. 双面钻孔组合机床共有四台电动机。 （1）M1 为液压泵电动机。 （2）M2、M3 分别为左、右机的刀具电动机。 （3）M4 为切削液泵电动机。 2. 双面钻孔组合机床动力滑台和工件定位夹紧装置由液压系统驱动。 3. 要求组合机床能分别在自动和手动两种模式下工作。 4. 具有短路、过载保护等必要的保护措施。 PLC 控制系统与传统的继电器控制系统相比，具有控制能力强、故障率低、控制功能修改方便等优点。近年来，随着 PLC 性价比的不断提高，新、老生产设备上都已广泛采用 PLC 控制系统。本任务要求结合生产实际，应用 PLC 设计机床控制系统，实现对工业生产的控制。 实训设备清单 实施本任务所使用的实训设备可参考表。 实训设备清单 一、PLC 控制系统设计的基本原则和主要内容 1. PLC 控制系统设计的基本原则 （1）最大限度地满足被控对象的控制要求。 （2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，方便使用和维修。 （3）保证控制系统安全、可靠。 （4）考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择 PLC 容量时，应适当留有余量。 相关知识 2. PLC 控制系统设计的主要内容 （1）拟订控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来体现，它是整个设计的依据。 （2）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构。 （3）选定 PLC 的型号。 （4）编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图。 （5）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计。 （6）进行软件测试。 （7）设计操作台、电气柜及非标准电气元器件。 （8）现场系统调试。 （9）编写设计说明书和使用说明书。 二、PLC 控制系统的设计与调试步骤 PLC 控制系统的设计与调试流程图如图所示。 PLC 控制系统的设计与调试流程图 1. 深入分析被控制系统 深入分析被控制系统是系统设计的基础。 2. 与硬件有关的设计 3. 设计梯形图程序 4. 梯形图程序的模拟调试 5. 现场调试 6. 编写技术文件 三、跳转 / 标号指令 跳转 / 标号指令属于程序控制类功能指令。程序控制指令用于对程序流程的控制，可以控制程序的结束、循环、跳转以及子程序或中断程序的调用等。合理应用程序控制指令，可以使程序结构灵活、层次分明，增加程序功能。 跳转指令 JMP（jump）和标号指令 LBL（label）的梯形图和语句表见表。 跳转 / 标号指令的梯形图和语句表 跳转 / 标号指令的功能是当使能输入有效时，跳转指令 JMP 线圈有信号流过，使程序流程跳转到与 JMP 指令编号相同的标号 LBL 处，顺序执行标号指令以下的程序，而跳转指令与标号指令之间的程序不执行。若使能输入无效，跳转指令 JMP 线圈没有信号流过，则顺序执行跳转指令与标号指令之间的程序。 使用跳转 / 标号指令时应注意以下事项。 1. 跳转 / 标号指令必须配合使用，而且只能在同一个程序块中使用，如主程序、同一个子程序或者同一个中断程序，不能在不同的程序块中互相跳转。 2. 在 SCR 程序段之间不能有跳入和跳出，也就是不能使用跳转 / 标号指令，但是可以在 SCR 程序段内使用跳转 / 标号指令，即相应的标号指令必须和跳转指令在同一个 SCR