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基于MCGS的深孔钻组合机床PLC控制实训.doc
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基于MCGS的深孔钻组合机床PLC控制实训.doc
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摘要
深孔钻是加工深孔的专用设备。钻深孔时为保证加工质量、提高工效
加工中钻头的冷却和定时排屑是需要解决的主要问题。
传统的控制方案是采用继电器-接触器控制与液压控制相结合的方法
由于进给次数多,且有快进、快退、工进等多种进给速度的变换,控制系
统较复杂,大量的硬件系统接线使系统的可靠性降低,也间接的降低了设
备的工作效率,影响了设备的加工质量。
采用可编程控制器与液压相结合可以较好的解决这一问题,可大大的
减少系统的硬件接线,提高了工作可靠性。而且在加工工艺改变时,只需
要修改程序,就可适应新的加工要求,大大的提高了工作效率。
关键词:PLC,深孔钻 ,分级进给 ,MCGS
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目录
摘要.............................................................................................1
1 深孔钻加工技术..........................................................................3
1.1 深孔与深孔加工技术................................................................................................3
1.2 深孔加工的特点及应用............................................................................................3
2 MCGS 组态软件简介...................................................................4
2.1 MCGS 组态软件的功能和特点................................................................................4
2.2 MCGS 组态软件的系统构成....................................................................................6
2.2.1 MCGS 组态软件的整体结构.........................................................................6
2.2.2 MCGS 工程的五大部分.................................................................................7
2.2.3 MCGS 组态软件的工作方式.........................................................................7
3 控制方案设计.............................................................................9
3.1 控制系统工作原理....................................................................................................9
3.2 机械结构..................................................................................................................10
3.3 工艺过程及控制要求..............................................................................................10
4 硬件设计..................................................................................12
4.1 主电路设计..............................................................................................................12
4.2 控制电路设计..........................................................................................................13
4.3 工程效果图..............................................................................................................16
5 PLC 控制程序设计.....................................................................19
6 程序的运行、监视、调试............................................................27
致谢...........................................................................................27
参考文献.....................................................................................29
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/85717039/bg3.jpg)
1 深孔钻加工技术
1.1 深孔与深孔加工技术
深孔在机械制造业中,一般将孔深超过孔径 5 倍的圆柱孔(内圆柱
面)称为深孔。而孔深与孔径的比值,称之为“长径比”或“深径比”。相对而
言,长径比不大于 5 倍的圆柱孔可称为“浅孔”。
深孔直径的大小直接关系到加工的难度和采用的加工手段,所以生产
实践中常常按照深孔直径的大小分别称呼为特大深孔( Φ200mm 以上),
大深孔(Φ65~Φ200mm),普通深孔(中等直径 Φ20~65mm),
小深孔(Φ4~Φ20mm),微小深孔( Φ4mm 以下)。一般而言特大
深孔与微小深孔比中,小深孔的加工难度更大,但是由于科学技术是不断
进步的,所以,划分仅用于行业内的沟通,并非严格的科学定义。
深孔加工技术泛指用于深孔加工的工具设备(硬件)和加工原理,操
作规程,操作技巧(软件)。在一般情况下,深孔加工技术主要指用切削
加工方法和磨料工具加工深孔的技术。随着科学技术的发展,20 世纪涌
现出了一批可用于深孔加工的特种加工技术,从而扩大了深孔加工技术的
领域。
1.2 深孔加工的特点及应用
从表象上看,深孔不过是浅孔的延长,深孔加工里当是浅孔加工方法
的扩展应用,但实际上二者相差甚大。
在各种零件中,长径比不超过 5 的孔随处可见,人所知的浅孔(孔)
是构成大多数零件的不可缺少的要素。
进一步考察深孔,其主要功能有:
1 在较长距离之间传输介质,并具有密封功能。
2 在较长距离之间传输力或进行热交换。
3 在较长距离两区域之间传输信息。
4 精确导向。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/85717039/bg4.jpg)
2 MCGS 组态软件简介
2.1 MCGS 组态软件的功能和特点
MCGS 即"监视与控制通用系统",英文全称为 Monitor and Control
Generated System。MCGS 是为工业过程控制和实时监测领域服务的通
用计算机系统软件,具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性
强的突出特点。
MCGS 工控组态软件的功能和特点可归纳如下:
1.概念简单,易于理解和使用。普通工程人员经过短时间的培训
就能正确掌握、快速完成多数简单工程项目的监控程序设计和运行操
作。用户可避开复杂的计算机软硬件问题,集中精力解决工程本身的
问题,按照系统的规定,组态配置出高性能、高可靠性、高度专业化
的上位机监控系统。
2.功能齐全,便于方案设计。MCGS 为解决工程监控问题提供了
丰富多样的手段,从设备驱动(数据采集)到数据处理、报警处理、
流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节,均有丰富的
功能组件和常用图形库可供选用,用户只需根据工程作业的需要和特
点,进行方案设计和组态配置,即可生成用户应用软件系统。
3.实时性与并行处理。MCGS 充分利用了 Windows 操作平台的多
任务、按优先级分时操作的功能,使 PC 机广泛应用于工程测控领域
成为可能。工程作业中,大量的数据和信息需要及时收集,即时处理,
在计算机测控技术领域称其为实时性任务关键任务,如数据采集、设
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/85717039/bg5.jpg)
备驱动和异常处理等。另外许多工作则是非实时性的,或称为非时间
关键任务,如画面显示,可在主机运行周期时间内插空进行。而像打
印数据一类的工作,可运行于后台,称为脱机作业。MCGS 是真正的
32 位系统,可同时运行于 Microsoft Windows95,98 和 Microsoft
Windows NT 平台,以线程为单位进行分时并行处理。
4.建立实时数据库,便于用户分步组态,保证系统安全可靠运行。
MCGS 组态软件由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运
行策略五部分构成。其中的“实时数据库”是整个系统的核心。在生成
用户应用系统时,每一部分均可分别进行组态配置,独立建造,互不
相干;而在系统运行过程中,各个部分都通过实时数据库交换数据,
形成互相关联的整体。实时数据库是一个数据处理中心,是系统各个
部分及其各种功能性构件的公用数据区。各个部件独立地向实时数据
库输入和输出数据,并完成自己的差错控制。
5.设立“设备工具箱”,针对外部设备的特征,用户从中选择某种
“构件”,设置于设备窗口内,赋予相关的属性,建立系统与外部设备
的连接关系,即可实现对该种设备的驱动和控制。不同的设备对应于
不同的构件,所有的设备构件均通过实时数据库建立联系,而建立时
又是相互独立的,即对某一构件的操作或改动,不影响其它构件和整
个系统的结构,从这一意义上讲,MCGS 是一个“设备无关”的系统,
用户不必因外部设备局部改动,而影响整个系统。
6.“面向窗口”的设计方法,增加了可视性和可操作性。以窗口为
单位,构造用户运行系统的图形界面,使得 MCGS 的组态工作既简单
直观,又灵活多变。用户可以使用系统的缺省构架,也可以根据需要
自己组态配置,生成各种类型和风格的图形界面,包括 DOS 风格的图
形界面、标准 Windows 风格的图形界面以及带有动画效果的工具条和
状态条。
7.利用丰富的“动画组态”功能,快速构造各种复杂生动的动态画面。
以图象、图符、数据、曲线等多种形式,为操作员及时提供系统运行
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