数控技术课程设计-：主轴系统plc设计
课程设计说明书
学生姓名：学号：
学院：机械工程与自动化学院
专业：机械设计制造及其自动化
题目：数控技术课程设计
——主轴系统的PLC控制设计
指导教师：职称:
职称:
2009年12月23日
课程设计任务书
2009 /2010 学年第 1 学期
学院：机械工程与自动化学院
专业：机械设计制造及其自动化
学生姓名：学号：
课程设计题目：数控技术课程设计
——主轴系统的PLC控制设计
起迄日期：12 月23日～12月31日
课程设计地点：机械工程与自动化学院机械工程系指导教师：
系主任：
下达任务书日期: 2009年12月23日
课程设计任务书
课程设计任务书
目录
一.目的与要求
二.输入输出信号分析与PLC I/O分配图
三.plc的选型
3.1PLC的类型
3.2输入输出模块的选择
3.3存储器的选择
3.4电源的选择
四.主要元器件的型号选择
五. 主接线图的设计
六. 梯形图设计
七. 指令表
八. 总结
九. 参考文献
一.目的与要求
通过对某数控机床主轴系统的PLC控制设计，使学生熟练掌握PLC在数控机床主轴系统的控制作用、动作顺序与原理，并学会应用PLC。
主轴系统的plc控制——主轴的控制包括正转、反转、停止、制动和冲动。要求：
①当按下正转按钮时，电动机正转；
②按下反转按钮时，电动机反转；
③当按下停止按钮时，电动机停止，并控制制动器制动2S；
④按下冲动按钮时，电动机正转0.5s，然后停止；
⑤电动机过载报警后，正/反转按钮、冲动按钮均无效。
通过本课程设计,完成
①输入输出信号分析与PLC I/O分配图
②PLC选型
③主要元器件型号的选择
④主接线图设计
⑤完成梯形图设计并完成相应指令。
要求独立完成主轴系统的PLC控制设计，包括程序的编制和调试，并根据规定格式完成课程设计说明书的撰写。
二.输入输出信号分析与PLC I/O分配图
通过对输入输出信号分析画出表格：
外部接线图：
三.plc的选型
PLC是20世纪70年代以来以微处理器为核心，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制，被广泛应用于各个领域，因为它具有几个突出的特点：可靠性高，抗干扰强；编程简单，易于掌握；功能完善，灵活方便；体积小，质量轻，功耗低。I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量
小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。PLC选型原则：
（一）PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。
（二）输入输出模块的选择
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。
（三）电源的选择
PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220V AC电源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。
（四）存储器的选择
由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。
综上所述：
在此次课程设计中我选用FX2N-48MR，因为它的编程相对简单易懂，是理想的可编程控制器。而在设计中的I/O点数在48以下，则用的是微型PLC。其基本单元中的输入点按照X000—X007,X010—X017…这样的八进制进行编号，而输出点按照YOOO—Y007,Y010—Y017…这样的八进制进行编号，内部继电器可多次使用，定时器将1ms,10ms,100ms等脉冲进行加法计数，计数器可进行向上向下计数。
四.主要元器件的型号选择
五.主接线图的设计
六.梯形图设计
主要控制：正转反转冲动
七.指令表
7.1主轴电动机正转控制
按下主轴电动机正转启动按钮SB1,第一逻辑行中X0闭合，Y0接通并自锁，T0接通并开始计时；第3逻辑行X0闭合，通用继电器M1接通。第2逻辑行Y0常闭触点闭合，通用继电器M0接通；第5逻辑行M0,M1常开触点闭合Y3接通，主轴电动机正向启运转。当主轴电动机正向旋转速度达到一定值时，第6逻辑行X11常开触点闭合，为主轴电动机正向旋反向制动作好准备。T0计时5秒后动作，第9逻辑行T0常开触闭合，接通Y5，电流表A开始监测主轴电动机的电流。
7.2 主轴电动机反转控制
按下主轴电动机正转启动按钮SB2，第2逻辑行中X1闭合，Y0接通并自锁，T0接通并开始计时；第4逻辑行X1闭合，通继电器M2常开触点闭合，Y4接通,Y 4接通，主轴电动机反向起动运转。当主轴电动机反向旋转速度达到一定值时，第5逻辑行X12常开闭合，为主轴电动机反向制动做好准备。T0计时经过5秒后动作，第9逻辑行常开触点闭合接通Y5，电流表A开始监测主轴电动机的电流。
7.3 主轴电动机点动控制
按下主轴电动机点动控制按钮SB6，第5逻辑行常开触点闭合，Y3接通，主轴电动机串电阻R起动运行。
7.4 主轴电动机正向启动运行反向制动停止控制
当Y0、Y3、T0、Y5闭合，主轴电动机正向运转时，按下停止按钮SB4，第第一逻辑行X3常闭触点断开，Y0、T0失电，第3逻辑行X3常闭点断开，M1失电；而第5逻辑行M1常开触点复位断开，Y3失电，主轴电动机停止正转。同时，第6逻辑行X3常开触点闭合，Y4接通，给主轴电动机通入反转电源，使之产生一个反转力矩制动主轴电动机的正向旋转，主轴电动机的正转速度迅速下降。当正转速度下降至一定速度时，速度继电器KS1触点断开，X11常开触点复位断开，Y4断电，完成主轴电动机的正向启动运行反向制动停止过程。
7.5主轴电动机反向启动正向制动停止控制
当Y0、Y4、T0、Y5闭合，主轴电动机反向运转时，按下停止按钮
SB4，第一逻辑行X3常闭触点断开，Y0、T0失电，第4逻辑行X3常闭点断开，M2失电；第6逻辑行M2常开触点复位断开，Y4失电，主轴电动机停止反转。同时，第5逻辑行X3常开触点闭合，Y3接通，给主轴电动机通入正转电源，使之产生一个正转力矩制动主轴电动机的反向旋转，主轴电动机的反转速度迅速下降。当反转速度下降至一定速度时，速度继电器KS2触点断开，X12常开触点复位断开，Y3掉电，完成主轴电动机的反向启动运转正向制动停止过程。
指令如下：
LD X0
OR X1
OR M0
ANI X3
AND X3
OUT Y0
OUT T0
K50
LD Y0
OUT M0
LD X0
OR M1
ANI X3
LD X1 OR M2 ANI X3 OUT M2 LD M0 AND M1 OR X5 LD X3 OR Y3 AND X12 ORB
AND X7 ANI Y4 OUT Y3 LD M0 AND M2 LD X3 OR Y4 AND X11 ORB
AND X7
OUT Y4
LD X2
OR Y1
ANI X5
AND X10
OUT Y1
LD X6
OUT Y2
LD T0
OUT Y5
END
八.总结
课程设计，让我们有很多的机会实际运用一下所学的知识，在对电气原理图，安装图等的绘制与分析，对PLC编程与调试等过程中提高了我们的动手能力及解决实际问题的能力。
在这次学习后，我对接触器控制、PLC程序控制两者不同之处有了深刻的体会。接触器控制具有自动控制方法简单、工作可靠、成本低等特点。大多是用于有触点控制系统，适用于固定动作要求的控制设备，一旦工作中发生程序变化、错误，就需要重新配线，比较麻烦，不适用与较复杂和控制要求经常改变的场合。PLC程序控制是在计算机技
术基础上发展起来的一种工业自动控制，它编程简单、动作可靠且动作顺序变更容易，一旦工作中发生程序变化，只要改变程序结构即可，因此被广泛应用与复杂控制系统。
通过课程设计，我对电气控制和可编程控制器PLC也有了一定的了解和掌握。在未上这门课之前，我连接触器、继电器这类最基本的电气元件都不知道。后来通过老师的讲解及自己慢慢的学习，对这方面的知识，逐渐的也有了一定的了解。现在已能看懂和设计一些简单的电气图了。
九.参考文献
【1】范永胜王岷主编《电气控制与PLC应用》，中国电力出版社。
【2】王爱玲李克天冯裕强主编《机床数控技术》，高等教育出版社。
【3】周云水主编《更我学PLC编程》，中国电力出版社.
【4】肖峰贺哲荣主编《PLC编程100例》，中国电力出版社.
数控机床课程设计说明书
目录 1、前言 (2) 2、控制系统硬件的基本组成 (2) 2.1系统扩展 (2) 2.1.1 8031芯片引脚 (3) 2.1.2 数据存储器的扩展 (6) 2.1.3 数据存储器的扩展 (7) 3、控制系统软件的组成及结构 (9) 3.1 监控程序 (10) 3.1.1 系统初始化 (10) 3.1.2 命令处理循环 (10) 3.1.3 零件加工程序（或作业程序）的输入和编辑 (10) 3.1.4 指令分析执行 (10) 3.1.5 系统自检 (11) 3.2 数控机床控制系统软件的结构 (11) 3.2.1 子程序结构 (12) 3.2.2 主程序加中断程序结构 (12) 3.2.3 中断程序结构 (12) 4 、心会得体 (13) 5 、参考文献 (14)
1 、前言 数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。数控机床控制系统的作用是使数控机床机械系统在程序的控制下自动完成预定的工作，是数控机床的主要组成部分。 2、控制系统硬件的基本组成 数控机床控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。控制系统在使用中的控制对象各不相同，但其硬件的基本组成是一致的。控制系统的硬件基本组成框图如图1所示。 图1 控制系统硬件基本组成框图 在图1中，如果控制系统是开环控制系统，则没有反馈回路，不带检测装置。 以单片机为核心的控制系统大多采用MCS-51系列单片机中的8031芯片单片机，经过扩展存储器、接口和面板操作开关等，组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。 2.1系统扩展 以8031单片机为核心的控制系统必须扩展程序存储器，用以存放程序。同时，单片机内部的数据存储器容量较小，不能满足实际需要，还要扩展数据存储
机电课程设计XY数控进给工作台设计
机电课程设计XY数控进给工作台设计
大学 课程设计（论文） 内容：X-Y数控进给工 作台设计 院(系)部：机械工程学院 学生姓名： 学号: 专业：机械电子工程 班级： 指导教师： 完成时间：2010-10-08
摘要 当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。 关键字：机电一体化的基础基本组成要素特点发展趋势
目录 第一章课程设计的目的、意义及要求 (4) 第一节课程设计的目的、意义 (4) 第二节课程设计的要求 (4) 第二章课程设计的内容 (5) 第一节课程设计的内容 (5) 第二节课程设计的内容 (5) 第四章数控系统总体方案的确定 (6) 第五章机械部分设计 (7) 第一节工作台外形尺寸及重量初步估算 (7) 第二节滚动导轨副的计算、选择 (8) 第三节滚珠丝杠计算、选择 (10) 第四节直流伺服电机的计算选择 (12) 第五节联轴器计算、设计 (14) 第六节限位开关的选择 (15) 第七节光电编码器的选择 (15) 第六章机床数控系统硬件电路设计 (15) 第一节设计内容 (17) 第二节设计步骤························
数控技术课程设计
目录 1前言 (1) 2设计任务与内容 (1) 3设计步骤 (1) 3.1数控车床加工零件 (1) 3.1.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 (1) 3.1.2加工方案 (2) 3.1.3选择机床设备 (2) 3.1.4选择刀具 (2) 3.1.5确定切削用量 (3) 3.1.6数控加工工序卡片 (3) 3.1.7确定工件坐标系、对刀点和换刀点 (3) 3.1.8编写程序 (4) 3.1.9加工程序仿真.....................................................错误！未定义书签。 3.2数控铣床加工零件 (5) 3.2.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 (5) 3.2.2加工方案 (5) 3.2.3选择机床设备 (5) 3.2.4选择刀具 (5) 3.2.5确定切削用量 (6) 3.2.6数控加工工序卡片 (6) 3.2.7确定工件坐标系、对刀点 (6) 3.2.8编写程序 (6) 3.2.9加工程序仿真.....................................................错误！未定义书签。 4.结语 (8) 5 参考文献 (9)
1前言 数控技术课程设计是高等院校机械专业类各专业实践性很强的，重要的课程设计。针对各用人单位对大学毕业生人才技能需要，对于工科专业的大学生，在培养过程中学生应该自主加强自己的实践动手能力。数控技术课程设计其主要的研究对象有两个：一个是关于轨迹控制装置的设计，另一个是关于顺序控制装置的设计。通过课程设计将学生能够紧密结合生产实际，机械电子有机结合，是学生通过课程设计初步掌握改造一般车床，设计数控机床的方法与步骤，为学生在今后的工作打下良好的基础。 设计目的 1，加强数控机床结构设计的模块化训练 2加强数控机床功能部件的选型与设计计算的训练 3坚强数控机床的整机设计中应该把握的主要问题的训练 2设计任务与内容 分别用关数控车床和铣床加工各加工一个零件： 零件（1）零件（2） 3设计步骤 3.1数控车床加工零件 工件毛胚的材料为尼龙棒，编写程序并加工成工件。 3.1.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 （1）零件图的分析
数控加工课程设计说明书
南昌航空大学 《数控加工工艺与编程》 课程设计说明书 学院：航空制造工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 课程名称：《数控加工工艺与编程》课程设计 学生姓名：王瑞祥学号：12031335 设计题目：复杂阶梯轴的数控加工工艺与编程设计 起迄日期:2015年11月9日~11月13日 指导教师:于斐 上交资料要求：1、电子文档：零件的模型与工程图文档、NC 文件、设计说明书word稿等 2、设计说明书纸质打印稿等（与电子档相同）
课程设计任务书 1．设计目的： 本课程设计是《CAM 技术与应用》课程配套的实践性教学环节，要求学生在学完该课程后，结合前期所学相关知识，通过查阅资料、设计某中等复杂程度零件的机械加工工艺过程，并重点熟悉其中数控加工自动编程与应用的内容。通过设计使学生掌握零件的建模、工程图与数控编程的设计方法，并撰写设计说明书，达到一次综合数控加工工艺与编程的训练目的。 2．设计内容与要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）： 2.1原始数据：教师指定或学生自行设计一个中等复杂程度的含有数控加工要求 的零件（零件结构要求包含 UG 中不少于两种不同类别的加工方式：即零件结构中包含普通加工机床不便或不能加工的几何结构特征，并至少用到 UG 中的平面铣、型腔铣、固定轴轮廓铣、孔或孔系加工、车削加工中的两种加工方法），并完成其三维建模与工程图设计工作。 2.2技术要求：数控加工的内容是基于三轴数控铣床或加工中心或二轴数控车床 加工为主，按照单件小批量生产纲领，默认为典型材料 45 钢（允许指定其他材料）。 2.3设计要求：设计要求完成以下工作： 1）零件三维建模与工程图设计。 2）零件的加工工艺过程设计。（允许在设计说明数中完成） 3）基于 UG 的数控加工编程设计（包括：工件坐标系与毛坯的设定，刀具的设定，加工方法的设定（粗、半精和精加工等），编程过程中的相关参数设定，生成数控加工轨迹并分析，加工模拟的仿真，后处理生成 N 加工代码。）4）撰写设计说明书。（设计说明书要求采用图文并茂的方式描述设计过程、相关参数的设定分析与选值说明，刀路轨迹和比较、分析与说明，NC 代码的必要说明等） 3．成绩评定： 成绩：指导教师签名： 评语： 摘要
数控技术课程设计说明书(doc 32页)
新乡学院 2013年 12 月 前言 数控加工作为机械制造业中先进生产力的代表，经过十余年的引进与发展，已经在汽车、航空、航天、模具等行业发挥了巨大的作用。它推动了企业的技术进步和经济效益的增长。数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程，它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。 随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率、质量是先进制造技术的主题。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要一些处理。并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 数控编程课程设计是我们机械设计制造及其自动化专业切削方向学生在学习完本科大纲要求的“数控编程”“工艺设计”后进行的一次综合性课程设计。本课程设计的目的在于通过编程，并在数控加工仿真软件中进行仿真，使我们熟悉数控车床编程流程。当然，由于水平有限，在设计中有很多纰漏，恳请老师指正。
目录1.................................. 课程设计任务书2 1.1、 ................................ 目的与要求 2 1.2、课程设计内容 (2) 1.3、课程设计步骤与方法 (2) 1.4、课程设计说明书与图纸 (3) 1.5、课程设计进度表 (3) 2................................ 零件的数控工艺分析4 2.1、工艺分析 (4) 2.2、工件定位与装夹 (6) 2.3、机床的合理选用 (7) 2.4、选择刀具和确定切削用量 (7) 2.5、确定走刀路线 (9) 3.................................. 轨迹坐标的计算11 3.1、基点坐标计算 (11) 4................................ 数控加工程序的编制14 4.1、左半部分程序的编制 (14) 4.2、右半部分程序的编制 (14) 5............................. 加工程序的调试及运行结果16 5.1、仿真软件简介 (16) 5.2、加工仿真过程叙述 (16) 5.3、加工仿真结果 (21) 总结 (29)
数控机床课程设计：设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真
太原科技大学数控技术课程设计 学院：机械工程学院 专业：机械电子工程 班级：机电091201班 姓名：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦 时间：2013年1月15号
数控技术课程设计任务书 一、课程设计题目： 设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真 二、课程设计目的： 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。 三、课程设计内容： 1.毛坯图一张 2.零件图一张 3.机械加工工艺过程卡一张 4.机械加工工序卡四张 5.仿真结果图一张 6.设计说明书一份 班级：机电091201 学生：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦宋建军 教研室主任：贾育秦
目录 一、前言第3页 二、零件图的工艺分析第3页 1.加工内容第4页 2.毛坯的选择第4页 3.定位基准的确定第4页 4.加工顺序的确定第4页 5.加工工序、工步的确定第5页 三、机床的选择第6页 四、刀具的选择第6页 五、夹具的选择第7页 六、量具的选择第7页 七、切削用量的确定第7页 八、机械加工时间的计算第8页 九、编写数控部分程序第9页 十、数控仿真及其结果第10页十一、总结第13页十二、参考文献第14页
一、前言 制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力，提高对动态多变市场的适应能力和竞争力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强。我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心。现如今，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。这就体现了学好数控技术的重要性。 这次课程设计让我们更好的熟悉数控车床、确定加工工艺、学会分析零件、学会简单的程序编程以及数控仿真，为走上工作岗位打下坚实的基础。 二、零件图的工艺分析
《机床数控技术基础》课程标准
《机床数控技术基础》课程标准 一、概述 （一）课程性质 本课程是高等职业技术学校数控设备应用与维护专业核心课程《机床数控技术》中重要的组成模块，是本专业学生必修的综合技术课程。 本课程主要讲授数控机床的概念；数控机床常见类型、结构、工艺特点、机床坐标系和主要性能参数；数控机床典型部件的控制方式和特点；数控车床、铣床、加工中心等典型机床的组成、结构、传动、调整和编程特点等内容。通过本课程理论知识的学习和实践活动的开展，使学生了解机床数控技术的相关知识及数控机床的组成、分类和应用特点。初步具有常用数控机床的操作和维护保养的能 力。 （二）课程基本理念 本课程的设计突破了学科体系模式，打破了原来各学科体系的框架，以机床数控技术载体，将相关的机械技术、电气技术和编程操作技术合理整合。本课程的“项目”以职业实践活动为主线，因而，它是跨学科的，且理论与实践一体化。应体现职业教育“以就业为导向，以能力为本位”的培养理念。以就业为导向，不仅应该强调职业岗位的实际要求，还应强调学生个人适应劳动力市场变化的需要。因而，本课程的设计兼顾了企业和个人两者的需求，着眼于人的全面发展，即以培养全面素质为基础，以提高综合职业能力为核心。 （三）课程设计思路 本课程采用了综合化、模块化的设计方法，每个模块均采用了理论实践一体化的思路，力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念。具体结构如下图所示。 本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力；本课程的内容组织形式上强调学生的主体性，在每个模块实施时，先提出学习目标，再进行任务分析，使学生在开始就知道学习的任务和要求，引起学生的注意，利于学生在任务驱动下，自主学习、自我实践。
PLC控制系统应用与设计
PLC控制系统的应用与设计 1.1 PLC设计的基本原则和步骤 一个实际的PLC控制系统是以PLC为核心组成的电气控制系统，实现对生产设备和工业过程的自动控制。PLC控制系统设计的好坏直接影响中这产品的质量和企业的生产效率，关系到企业的经济效益。英雌，在设计PLC控制系统时要全面了解被控制对象的组成、特点、要求，同时力求使控制系统简单、经济，并且使用及维护方便，同时还要保证控制系统安全可靠。 PLC是一种特殊的计算机，在体系结构、运行，方式和编程语言等方面有别于普通计算机，因此在设计方法和步骤上有特殊性。用户在使用PLC进行实际系统设计的过程中，会自觉地遵循一定的方法和步骤。虽然不能要求必须先做什么，后做什么，具体应该怎么做，但必须遵循一些共同的原则，是PLC应用系统的设计方法和步骤符合科学化、工程化和标准化的要求。 1.1.1设计原则及方法 1. 系统设计的基本原则 在进行PLC控制系统的设计时，一般应遵循以下几个原则 （1）完全满足对象的要求。充分发挥PLC 的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统最基本和最重要的要求，也是设 计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进 行调查研究，收集现场的资料和相关的国内、国外的先进资料。同时 要注意和现场的工程管理人员，工程技术人员，现场操作人员紧密配 合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。 （2）在满足控制要求和技术指标的前提下，尽量是控制系统简单、经济。 保证PLC抠门男之系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计系统 控制的重要原则。这就要设计者在系统设计、元器件选择、软件编程 上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。列如，应该保证PLC程序 不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、 按钮按错等），也能正常工作。 （3）控制系统要安全可靠。一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入，技术的培训， 设备的维护夜间个导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前 提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意尽量 降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济、 而且要使控制系统的使用和维护方面、成本低，不宜盲目追求自动化 和高指标。 （4）在设计是要给控制系统的容量和功能预留一定的裕度，便于以后的调整和扩充。由于技术的不断发展，控制系统的性能要求也会不断的提 高，设计时要适当考虑今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在 选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时要适当留有裕量， 以满足今后生产的发展和工艺的改进。 2. 设计的主要内容
数控铣床课程设计
机械工程学院 《数控机床编程》课程设计 题目：“王”字凸台 专业：机械设计制造及其自动 班级：机制1201 姓名：王超 学号：1209331031 成绩： 指导教师：张丽娟 2015年4月25日 .
目录 一、任务书 (1) 二、设计零件 (2) 三、数控加工工艺分析 (4) 四、程序清单 (5) 五、零件加工 (6) 六、设计小结 (7) 七、参考文献 (8) 八、感想 (9)
一、任务书 1.课程设计概述 《数控机床编程》课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一，它可以提高学生的动手能力，丰富学生的理论知识。是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。通过《数控机床编程》课程设计的学习，要求学生能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件，并能够合理的选择卡具和加工设备，独立分析工艺，独立编程及完成其加工。通过数控机床编程课程设计，使学生提高数控机床实际操作和手工编程能力。同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法。为以后的工作和学习打下坚实的基础。 2.课程设计目的 通过本次课程设计，掌握数控机床进行机械加工的基本方法，巩固数控加工编制的相关知识，将理论知识与实际工作相结合，并最终达到独立从事数控加工程序编制的工作能力。 3．课程设计任务 根据本任务书相关技术要求，完成零件设计，零件工艺分析，加工工序卡的编制，数控加工程序的编制，最后用HNC-21M数控系统机床加工出所设计的工件。
《数控机床编程》课程设计班级：机械设计制造及其自动化姓名：王超 二、设计零件 我要做的零件是在金属块上刻一个“王”字。由于我是第一次将所学理论用于实践，因此我选择笔画相对较少的“王’字来做。本次编程我打算用顺时钟圆弧指令G02和直线指令G01来刻画这个字。
机床数控技术复习与考试,试题及答案大全
1.2 数据采样插补的特点是插补运算分两步进行。第一步进行粗插补，第二步进行精插补。 1.5刀具补偿包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。 1.9 伺服系统被看作一个独立部分，与数控系统和机床本体并列为数控机床的三大组成部分。 2.1 一般而言，数据采样的插补周期T必须A插补运算时间。A：大于；B：小于；C：等于 2.2 数据采样插补又称为数字增量插补，适用于数控机床 C 驱动的闭环进给伺服系统。 A：步进电机； B：直流伺服电机；C：交流或直流伺服电机 2.4 机床数控系统中的PLC经常被用作 A 控制。 A：逻辑顺序；B：智能；C：进给伺服； 2.5 目前数控机床高速主轴电机使用最多的是 C 。 A：步进电机； B直流伺服电机：C交流伺服电机：D：直线电机 2.7 数控机床在加工零件时，刀具相对于工件运动的 A 称为对刀点。 A：起点；B：基点；C：原点 2.8 伺服系统是一种反馈控制系统。不仅能控制执行件的 C，而且能控制几个执行件按一定运动规律合成的轨迹。A: 速度；B：速度、位置； C：速度、方向、位置 2.9 旋转变压器是利用电磁感应原理的 A 式角位移检测传感器。A：模拟式；B；数字式；C：脉冲式 2.10 在 D 系统中，进给速度的计算方法是采用数据采样方法进行插补加工，进给速度的计算是根据编程速度F值，将被加工零件轮廓曲线分割为采样周期的轮廓步长。A：闭环；B：半闭环；C：开环；D：闭环和半闭环 3.2a 数控机床的工作流程包括哪些内容？ 答：工作流程包括：①数据加工程序的编制；②输入；③译码；④刀具补偿；⑤插补；⑥位置控制和机床加工。 3.3a 后置处理程序的作用是什么？ 答：后置处理的目的是生成数据加工程序。由于各种机床使用的控制系统不同，所用的数据加工程序的指令代码及格式也有所不同。为解决这个问题，自动编程软件通常设置一个后置处理程序，在后置处理前，编程人员应根据具体数控机床指令代码及程序的格式，事先编辑好这个文件，这样才能输出符合数控加工格式要求的数控加工程序。 3.4a数控加工工艺处理有哪些内容？ 答：1）选择并确定进行数控加工的零件及内容。2）对被加工零件的图样进行工艺分析，明确加工内容和技术要求，在此基础上确定零件的加工方案、划分和安排加工工序。3）设计数控加工工序。如工步的划分，零件的定位，夹具与刀具的选择，切削用量的确定等。4）选择对刀点、换刀点的位置，确定加工路线，考虑刀具的补偿。5）分配数控加工中的容差。6）数控加工工艺技术零件的定型与归档。 4.3a如图所示板类零件，其厚度为10mm，需进行外轮廓的铣削精加工，精加工余量为0.2mm。选择的立铣刀直径为φ20。试列表写出该零件轮廓的精加工程序，并加以注释。
机床数控技术课程设计说明书
机床数控技术课程设计 说明书 姓名： 学号： 指导教师： 机电学院 2013 年1 月
一、任务说明 1.需要完成的基本任务 DL4———DDA法插补第四象限直线 PC14———逐点比较法插补1--4象限逆圆弧 2.课设要求 （1）具有数据输入界面，如输入直线插补的起点、终点，圆弧插补的起止点圆心或半径，插补的步长等； （2）具有插补过程的动态显示功能，如单步插补、连续插补等； （3）插补的步长可调； （4）直线的起点、圆弧的圆心在坐标系中的位置可变（即直线的起点、圆弧的圆心可不设定在坐标原点） 3.实际完成的任务 （1）实现用DDA法插补任意象限的直线，可输入起点、终点、步长、寄存器位数，且起点任选；可选择插补的象限；可实现连续插补、单步插补。 （2）实现用逐点比较法插补一、四象限的顺圆弧，可输入圆弧的起点、终点、圆心、步长，且圆心任选。 4.使用的编程语言 使用matlab 编程，实现用户界面设计。 二、程序模块说明及流程图 在这里要说明，以下所提到的一、四象限表示将坐标轴原点平移到直线起点，圆弧圆心后直线，圆所处在的象限是一、四象限。 （一）DDA法插补直线 1功能说明 对于DDA法插补直线按“连续插补”，“单步插补”和“理论直线”三个按钮内的主要程序进行说明。 首先绘制理论直线，利用点斜式绘制直线。考虑到竖直情况下的直线的时候，可以直接绘出，所以不作具体设计。再利用界面上的连续插补按钮利用DDA法将直线插补出来。再通过在matlab源文件中设置全局变量实现单步插补。另外界面上还设计有清空、退出等功能。
2原理 1）累加次数m 设直线起点（0,0），终点（Xe,Ye），设进给速度V是均匀的，直线长度为L，则有V/L=Vx/Xe=Vy/Ye=k;有Vx=kXe,Vy=kYe 在△t时间，XY方向上移动的距离△x△y为 △x= kXe△t △y= kYe△t 在m次累加后，XY方向上都分别到达终点，则 Xe= mkXe△t Ye= mkYe△t 取△t=s,则mk△t=1而一般去K=1/(2^n),则m=2^n/s； 2）起点非原点时，被积函数寄存器Jvx中存放的应该是终点与起点之差； 3）把第一象限推广到其他象限时，只需要改变进给方向。 DDA直线插补程序设计变量说明
机床数控技术试题知识讲解
一、填空题（每空1分，共30分） 1、数控机床按伺服系统的控制方式可分为—、—、—。 2、一般数控加工程序由程序号、 ____ 、坐标值、______ 、主轴速度、刀具、辅助功能等功能字组成。 3、较常见的CNC软件结构形式有_______ 软件结构和______ 软件结构。 4、数控技术中常用的插补算法可归纳为 _____ 插补法和_______ 插补法。 5、当标尺光栅与指示光栅相对运动一个 _____ ，莫尔条纹移动一个_____ 。 6、数控机床主轴常用机、电结合的方法，即同时采用 _____ 和_____ 变速两种方法。 7、数控铳削加工需要增加一个回转坐标或准确分度时，可以使用配备____ 或使 用______ 。 8、改变刀具半径补偿值的 _可以实现同一轮廓的粗、精加工，改变刀具半径补偿值的—可以实现同一轮廓的凸模和凹模的加工。 9、电火花成形加工需具备的条件是_________ 、__________ 、________ 。 10、影响电火花加工精度的主要因素是__________ 、_________ 、_______ 。 11、脉冲当量是指______________ 。数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的 脉冲当量的_________ 。 12、数控机床的日常维护与保养主要包括________ 、________ 、 ______ 等三个方面内容。 13、3B格式的数控系统没有 _____ 功能，确定切割路线时，必须先根据工件轮廓划 出电极丝中心线轨迹，再按___________ 编程。 二、判断题（每题1分，共10分，正确打“错误打X） 1、更换电池一定要在数控系统通电的情况下进行。否则存储器中的数据就会丢失，造成数控系统的瘫痪。（） 2、数控机床几何精度的检测验收必须在机床精调后一次完成，不允许调整一项检测一项。（） 3、数控铳削螺纹加工，要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。（） 4、有静态显示或动态模拟功能的数控系统，只能检查运动轨迹的正确性，无法检查工件的加工误差（） 5、当脉冲放电能量相同时，热导率愈小的金属，电蚀量会降低。（） 6、开环数控机床，进给速度受到很大限制，其主要原因是步进电机的转速慢。（） 7、当数控机床具有刀具半径补偿功能时，其程序编制与刀具半径补偿值无关。（） 8、只有加工中心机床能实现自动换刀，其它数控机床都不具备这一功能。（） 9、M03指令功能在程序段运动结束后开始。（） 10、刀具半径补偿仅在指定的二维坐标平面内进行。（） 三、选择题（单项选择题、每空1分，共5分） 1、数控加工中心的主轴部件上设有准停装置，其作用是（） A、提高加工精度 B、提高机床精度 C、保证自动换刀、提高刀具重复定位精度， 满足一些特殊工艺要求 2、用铳刀加工轮廓时，其铳刀半径应（） A、选择尽量小一些 B、大于轮廓最小曲率半径 C、小于或等于零件凹形轮廓处的最小曲率半径 D、小于轮廓最小曲率半径 3、在数控电火花成形加工时，为获得较高的精度和较好的表面质量，在工件或电极能方便开工作液孔时，宜采用的工作液工作方式为（）。 A、抽油式 B、喷射式 C、冲油式 4、数控电火花慢走丝线切割加工时，所选用的工作液和电极丝为（） A、纯水、钼丝 B、煤油、黄铜丝 C、乳化液、钼丝 D、去离子水、黄铜丝 5、柔性制造系统英文简称为（） A、CIMS B、FMC C、FMS D、DNC 四、写出下列指令代码的功能（10分） G01G17G43G91M00M05M30 G03G40G80G95M06G04G41 G81G96M03M08M02M09 五简答题（各5分，共15分） 1、在加工中心机床上，用G54?G59指令设定工件坐标系时，操作者如何进行设定? 2、我国标准如何规定数控机床坐标轴和运动方向？
数控技术课程设计
南湖学院 课程设计报告书题目：数控技术课程设计 系部：机械与电子工程系 专业：机械设计制造及其自动化 班级：N机自08-4F 姓名：刘文鹏 学号：2 4 0 8 1 9 0 0 3 6 4 2011年6 月5 日
南湖学院 课程设计任务书 设计题目：数控技术课程设计 系部：机电系 专业：机械设计制造及自动化 学生姓名: 刘文鹏学号: 24081900364 起迄日期: 2011年 5月28日至2011年6月5日 指导教师:谭华
《数控技术》课程设计任务书 一、课程设计目的 本课程设计是学完数控编程之后，进行的下一个实践性教学环节，它一方面要求学生能根据零件图，用ISO码编制数控加工程序，熟悉加工程序输入、检查、编辑及执行的方法，另一方面，为今后的毕业设计、今后从事数控加工进行一次综合训练。 二、课程设计任务 根据指导书提供的零件图及相关技术要求，选择车床和铣床加工零件各一个，选择某种数控系统的编程指令编程，并进行数控加工仿真。 三、设计题目、内容及步骤（具体题目见附录） 1．根据零件图样要求、毛坯情况，确定工艺方案及加工路线； 2．选择机床设备； 3．选择刀具； 4．确定切削用量； 5．确定工件坐标系、对刀点和换刀点； 6．编写程序。 四、完成的工作量 1、设计说明书一份，包括课程设计目的，本人的设计任务，设计步骤，结论，心得体会； 2、上交加工程序的仿真界面和图形。 五、进度安排 按教学计划的规定，本课程设计时间为二周 方案确定约占20％ 坐标点的计算约占15％ 程序的编制约占25％ 程序的仿真、效验和调试约占25％ 编写设计说明书约占15％
数控机床电气控制及PLC技术课程设计-任务书
设计总体要求： 1、PLC的型号选择 2、设计PLC 的I/O接线图 3、完成主电路设计以及相应电器元件的选择 4、完成梯形图的设计 5、提交设计说明书 题目1数控钻床主轴进给控制系统PLC设计 控制要求： 卧式数控钻床采用G83指令完成钻深孔加工，动作如图，钻头初始位置在原点（光电开关SQ1处），按下启动按钮SB1，钻头进给至光电开关SQ2处后返回原点，然后再进给至光电开关SQ3处返回原点，以此类推，最后返回原点停止，主轴进给动作结束。
题目2 CA6140卧式车床的PLC改造 控制要求：CA6140卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成CA6140卧式车床的电气改造。
题目3 C650卧式车床的PLC改造 控制要求：C650卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成C650卧式车床的电气改造。 题目4 抢答器控制 控制要求： 1.系统初始上电后，主控人员在总控制台上点击“开始”按键后，允许各队人员开始抢答，即各队抢答按键有效； 2.抢答过程中，1～4队中的任何一队抢先按下各自的抢答按键（S1、S2、S3、S4）后，该队指示灯（L1、L 2、L 3、L 4）点亮，LED数码显示系统显示当前的队号，并且其他队的人员继续抢答无效； 3.主控人员对抢答状态确认后，点击“复位”按键，系统又继续允许各队人员开始抢答；直至又有一队抢先按下各自的抢答按键；
题目5 十字路口交通灯控制控制要求：
题目5自动售货机控制 控制要求： 课题6 自动售货机 在上图中，按M1、M2、M3按钮，模拟投入货币，Y0显示投入的货币的数量，按动“QS”和“CF”按钮分别代表购买“汽水”和“咖啡”。出口处的“E”和“F”表示“汽水”和“咖啡”已经取出。购买后Y0显示剩余的货币，按下“ZL”找零按键： 1.按下“M1”、“M2”、“M3”三个开关，模拟投入1元、2元、3元的货币，投入的货币可以累加起来，通过Y0的数码管显示出当前投入的货币总数。 2.售货机内的二种饮料有相对应价格，当投入的货币大于等于其售价时，对应的汽水指示灯C、咖啡指示灯D点亮，表示可以购买。 3.当可以购买时，按下相应的“汽水按钮”或“咖啡按钮”，同时与之对应的
数控加工工艺课程设计指导书
数控加工工艺课程设计指导书 一．设计目的 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。二．设计内容 编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。 三．设计步骤 （一）零件的工艺分析 无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面： 1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 5）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等； 6）分配数控加工中的容差； 7）处理数控机床上部分工艺指令。 3．数控加工零件的合理选择 程序编制前对零件进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，方能进行如下一些问题的研究。 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上虽否合算。 根据国内外数控技术应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
机电一体化课程设计C6140卧式车床数控化改造设计
目录 1设计任务 (2) 2设计要求 (2) 2.1总体方案设计要求 (2) 2.2其它要求 (3) 3进给伺服系统机械部分设计与计算 (3) 3.1进给系统机械结构改造设计 (3) 3.2进给伺服系统机械部分的计算与选型 (3) 3.2.1确定系统的脉冲当量 (3) 3.2.2纵向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核 (4) 3.2.3横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核 (4) 4步进电动机的计算与选型 (11) 4.1步进电动机选用的基本原则 (11) 4.1.1步距角α (11) 4.1.2精度 (11) 4.1.3转矩 (11) 4.1.4启动频率 (12) 4.2步进电动机的选择 (12) 4.2.1 C6140纵向进给系统步进电机的确定 (12)
4.2.2 C6140横向进给系统步进电机的确定 ................................................................... 12 5电动刀架的选择 .................................................................................................................... 12 6控制系统硬件电路设计 ...................................................................................................... 19 6.1控制系统的功能要求 ................................................................................................... 19 6.2硬件电路的组成： ........................................................................................................ 19 6.3电路原理图 ..................................................................................................................... 20 7总结 ........................................................................................................................................... 21 8参考文献 . (22) 1设计任务 设计任务:将一台C6140卧式车床改造成经济型数控车床。 主要技术指标如下： 1) 床身最大加工直径400mm 2) 最大加工长度1000mm 3) X 方向（横向）的脉冲当量 mm/脉冲，Z 方向（纵向）脉冲 当量 mm/脉冲 4) X 方向最快移动速度v xmax =3000mm/min ，Z 方向为v zmax =6000mm/min 5) X 方向最快工进速度v xmaxf =400mm/min ，Z 方向为v zmaxf =800mm/min 6) X 方向定位精度±0.01mm ，Z 方向±0.02mm 01 .0=x δ02 .0=z δ
西门子 PLC应用系统设计及实例
第7章PLC应用系统设计及实例 本章要点 ● PLC应用系统设计的步骤及常用的设计方法 ●应用举例 ● PLC的装配、检测和维护 7.1 应用系统设计概述 在了解了PLC的基本工作原理和指令系统之后，可以结合实际进行PLC的设计，PLC 的设计包括硬件设计和软件设计两部分，PLC设计的基本原则是： 1. 充分发挥PLC的控制功能，最大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要求。 2. 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统经济、简单，维修方便。 3. 保证控制系统安全可靠。 4. 考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地。 5. 软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。 7.2 PLC应用系统的设计 7.2.1 PLC控制系统的设计内容及设计步骤 1. PLC控制系统的设计内容 （1）根据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计的依据。 （2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示灯等执行机构）。 （3）选定PLC的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。 （4）分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。 （5）编写程序并调试。 （6）设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。 （7）编写设计说明书和使用说明书。 2. 设计步骤 （1）工艺分析
深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。 （2）选择合适的PLC类型 在选择PLC机型时，主要考虑下面几点： 1功能的选择。对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块以及指令功能（如中断、PID等）。 2I/O点数的确定。统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数，并考虑以后的扩充（一般加上10%～20%的备用量），从而选择PLC的I/O点数和输出规格。 3内存的估算。用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。一般可按下式估算：存储容量=开关量输入点数×10+开关量输出点数×8+模拟通道数×100+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。 （3）分配I/O点。分配PLC的输入/输出点，编写输入/输出分配表或画出输入/输出端子的接线图，接着就可以进行PLC程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。 （4）程序设计。对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流程图或功能流程图，然后设计出梯形图，再根据梯形图编写语句表程序清单，对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。 （5）控制柜或操作台的设计和现场施工。设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图；设计控制系统各部分的电气互锁图；根据图纸进行现场接线，并检查。 （6）应用系统整体调试。如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后连接起来总调。 （7）编制技术文件。技术文件应包括：可编程控制器的外部接线图等电气图纸，电器布置图，电器元件明细表，顺序功能图，带注释的梯形图和说明。 7.2.2 PLC的硬件设计和软件设计及调试 1. PLC的硬件设计 PLC硬件设计包括：PLC及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等。 选定PLC的机型和分配I/O点后，硬件设计的主要内容就是电气控制系统的原理图的设计，电气控制元器件的选择和控制柜的设计。电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。控制电路中包括PLC的I/O接线和自动、手动部分的详细连接等。电器元件的选择主要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。 2. PLC的软件设计 软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急措施和辅助程序的设计，小型开关量控制一般只有主程序。首先应根据总体要求和控制系统的具体情况，确定程序的基本结构，画出控制流程图或功能流程图，简单的可以用经验法设计，复杂的系统一般用顺序控制设计法设计。 3. 软件硬件的调试 调试分模拟调试和联机调试。 软件设计好后一般先作模拟调试。模拟调试可以通过仿真软件来代替PLC硬件在计算机上调试程序。如果有PLC的硬件，可以用小开关和按钮模拟PLC的实际输入信号（如起动、停止信号）或反馈信号（如限位开关的接通或断开），再通过输出模块上各输出位对应的指示灯，观察输出信号是否满足设计的要求。需要模拟量信号I/O时，可用电位器和万用表配合进行。在编程软件中可以用状态图或状态图表监视程序的运行或强制某些编程元件。