洛阳理工学院毕业设计（论文）
C5225型立式车床的PLC控制
摘 要
由于PLC电气控制系统与继电器—接触器电气控制系统相比，具有结构简单，编程方便，调试周期短，可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，对工作环境要求低等一系列优点。因此，本文将PLC控制技术应用到C5225立式机床中，从而提高大大提高C5225型立式车床的工作性能。论文分析了C5225型立式车床的控制原理，制定了可编程控制器C5225型立式车床电气控制系统的设计方案，完成了电气控制系统硬件和软件的设计，其中包括PLC机型的选择、I/O端口的分配、I/O硬件接线图的绘制、PLC梯形图程序的设计。对PLC控制C5225型立式车床的工作过程作了详细阐述，论述了采用PLC取代传统继电器—接触器电气控制系统从而提高机床工作性能的方法，给出了相应的控制原理图。
系统的设计直接影响着工业控制系统的安全可靠运行。一个完善的系统除了能正常运行，满足工业控制的要求，还必须能在系统出现故障时及时进行故障诊断和故障处理。故障自诊断功能是工业控制系统的智能化的一个重要标志，对于工业控制具有较高的意义和实用价值。
本文介绍C5225型立式车床的系统设计，C5225型立式车床机床适用于电机、水轮机、航空、军工、矿山、冶金等机械行业，可对回转零件进行内、外圆柱面、端面、公英制螺纹、切槽、圆锥面的粗、精加工。以及编程注意的问题，同时介绍了可编程控制器的工作原理，选型设计，设计了一种基于西门子S7-200型PLC编程，根据设计要求对PLC的输入输出I/O进行了分配，并且编写系统运行的梯形图。本设计的选题就是C5225型立式车床的PLC程序控制。
关键词： PLC 系统设计 C5225型立式车床 西门子 编程
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洛阳理工学院毕业设计（论文）
C5225 type vertical lathe PLC control
ABSTRACT
Pick to Because of PLC control system and relays - contactor electric control system, it is characterized by simple structure, convenient, commissioning period is short programming, high reliability, strong anti-jamming capability, low fault rate and low environmental requirements of work a series of advantages. Therefore，The paper analyses the C5225 type vertical lathe control principle, the type of choice, I/O port distribution, I/O hardware draw, PLC hookup ladder diagram program design. PLC control of C5225 type vertical lathe work process were discussed in detail, discusses the PLC to replace traditional relays - contactor electrical control system so as to improve the performance of the machine tool, given the corresponding method of control principle diagram.
The design of the system directly affect the industrial control system of safe and reliable operation. A perfect system besides can run normally, meet industrial control requirements, Fault diagnosis function of the industrial control system is an important sign of intelligence for industrial control has higher meaning and practical value.
This paper introduces the system C5225 type vertical lathe, C5225 type vertical lathe design machine is suitable for motor, turbine, aerospace, military industry, mining, metallurgical machinery industry, may to the rotary parts inside and outside YuanZhuMian and face, selection, design a kind of based on Siemens s7-300 PLC programming, according to 200 type design requirements of PLC input/output I/O, and compile the distribution of the system operation ladder diagram. This design theme is C5225 type vertical lathe PLC program control.
KEY WORDS: PLC C5225 type vertical lathe Siemens programming
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目 录
前 言 ................................................................................................ 1 第1章 PLC概述 .............................................................................. 2
1.1 背景及发展 ........................................................................... 2 1.2 可编程控制器的组成 ........................................................... 3 1.3 可编程控制器的工作原理 ................................................... 4 1.4 PLC的主要技术性能 ......................................................... 6 1.5 指令系统 ............................................................................... 7 第2章 C5225型立式车床概述 ...................................................... 10
2.1 C5225型立式车床简介 ....................................................... 10 2.2 车床的发展历程 ................................................................. 11 2.3车床类型 .............................................................................. 12 2.4安全操作简介 ...................................................................... 13 第3章 C5225型立式车床控制系统中的硬件设计 ....................... 14
3.1 C5225型立式车床实现的动作功能 ................................... 14 3.2 C5225型立式车床的电气控制要求及工作原理 ................ 14 第4章C5225型立式车床控制系统中的软件设计 ........................ 18
4.1 C5225立式车床PLC控制输入/输出地址表 ...................... 18 4.2 C5225型立式车床控制流程 ............................................... 22 4.3 C5225型立式车床的常见故障及检修 ............................... 26 结 论 .............................................................................................. 29 谢 辞 .............................................................................................. 30 参考文献 .......................................................................................... 31 附 录 .............................................................................................. 32 外文资料翻译 .................................................................................. 39
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前 言
随着电子技术的发展，特别是大规模集成电的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，目前，PLC在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。PLC控制系统在现代工业设计、工程建设及日常生活中的应用越来越广泛。在日常人们的生活中，PLC控制系统的应用和作用也体现到了各个方面，随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到PLC控制的影子，PLC控制将更好的服务于社会。生产力的发展和科学技术的进步，人们对所用控制设备不断的提出新的要求。在实际生产中，由于大量存在一些以开关量控制的程序控制过程，而生产工艺及流程经常变化，因而应用前述的继电-接触器控制电路，就不能满足这种需要。于是由集成电路组成的顺序控制器应运而生，它具有程序变更容易、程序储存量大、通用性强等优点。
在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一。在环境恶劣或温度较高的场合下，为了保证是生产过程正常安全的进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源。无论哪种控制，我们都希望水温控制系统有较高的精确度（起码是在我们要求的范围内），帮助我们实现我们想要的控制，解决身边的问题。
由于可编程序控制器具有可靠性高、通用性强、程序设计简单及便于安装调试等优点，它在工业控制的各个领域发挥着越来越重要的作用。社会对可编程序控制器技术人员的需长也越来越迫切。
目前可编程控制器PLC主要是朝着小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向发展，与计算机技术结合，形成工业控制机系统、分布式控制系统、现场总线控制系统，这将是PLC功能更强，可靠性更高，使用更方便，适用面更广。
可编程控制器的机型较多，但其基本结构和工作原理相同，基本指令、控制功能和编程方法类似。本设计书以是用最广泛的德国西门子可编程控制器为核心，主要介绍了可编程控制器的基础知识、指令系统、程序设计、控制系统以及可编程序控制器在c5225型立式车床控制系统中的应用等知识。本设计书结合了大量的图形，使设计一目了然。并给出了程序调试，最后给出了主要的原理图、流程图、梯形图、详细注释及助记符语言等。
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第1章 PLC概述
1.1背景及发展
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。
个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。
PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、程序简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
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